一、節能燈的介紹
節能燈,又稱為省電燈泡、電子燈泡、緊湊型熒光燈及一體式熒光燈,是指將熒光燈與鎮流器(安定器)組合成一個整體的照明設備。
20世紀70年代誕生于荷蘭的飛利浦公司,正式名字應該是稀土三基色緊湊型熒光燈,只是因為光源在達到同樣光能輸出的前提下,只需耗費普通白熾燈用電量的1/5至1/4,從而可以節約大量的照明電能和費用,因此被稱為節能燈。
節能燈除了白色(冷光)的外,現在還有暖光的。一般來說在同一瓦數之下,一盞節能燈比白熾燈節能80%,平均壽命延長8倍,熱輻射僅20%。非嚴格的情況下,一盞5瓦的節能燈光照可視為等于25瓦的白熾燈,7瓦的節能燈光照約等于40瓦的,9瓦的約等于60瓦的。
節能燈分類:
節能燈可分為自鎮流熒光燈(電子節能燈)和單端熒光燈(PL插拔式節能管燈)兩大類。
自鎮流熒光燈自帶鎮流器、啟動器燈全套控制電路,并裝有螺旋式燈頭或者插口式燈頭。電路一般是封閉在一個外殼里,燈組件中的控制電路以高頻電子鎮流器為主。這種一體化緊湊型節能燈可直接安裝在標準的白熾燈的燈座上面,直接替換白熾燈,使用比較方便。單端熒光燈指的是單燈頭低壓汞蒸氣放電燈,其大部分光是由放電產生的紫外線激活熒光粉涂層而發射出來的。可以從燈具中拆卸下來的,用于專門設計的燈具之中,借助與燈具合成一體的控制電路,達到裝飾或優化照明功能的設計目的。燈頭有兩針(2P)和四針(4P)兩種,兩針的燈頭中含有啟輝器(也稱跳泡)和抗干擾電容,而四針的燈頭中沒有任何電路元器件。
智能類型
智能節能燈是目前行業發展的最新動向,智能燈具帶有自動感應開關的節能燈具產品,這種高科技產品可以檢測到人體的活動情況并進行相應開、關操作,達到節能的目的。
節能燈優點:
1)結構緊湊、體積小。
2)發光效率高60Lm/w、省電80%以上,節省能源。
3)可直接取代白熾燈泡。
4)壽命較長,是白熾燈的6~10倍。
5)燈管內壁涂有保護膜和采用三重螺旋燈絲可以大大延長使用壽命。
6)能減少熱力釋放,節省電力。
節能燈缺點:
1、節能燈啟動慢
2、節能燈是明線光譜(不連續),所以通常的節能燈偏紫色光,在節能燈下看東西會嚴重變色。藍色會變紫,紅黃色看上去會更鮮艷。所以在配色的工作場合不宜使用節能燈。
節能燈使用的鎮流器在產生瞬間高壓時,會產生一定的電磁輻射。節能燈的電磁輻射還來自電子與汞氣發生的電離反應,同時,節能燈需要添加稀土熒光粉,由于稀土熒光粉本身有放射性,節能燈還會產生電離輻射(即放射線核輻射),相比電磁輻射對人體侵害的不確定性,過量放射線核輻射對人體危害更值得關注。
二、白熾燈的介紹
白熾燈(IncandescentLamp,Incandescentlightbulb)是將燈絲通電加熱到白熾狀態,利用熱輻射發出可見光的電光源。于1879年由美國發明家托馬斯·阿爾瓦·愛迪生發明。
白熾燈是一種熱輻射光源,能量的轉換效率很低,只有2%~4%的電能轉換為眼睛能夠感受到的光。但白熾燈具有顯色性好、光譜連續、使用方便等優點,因而仍被廣泛應用。
白熾燈的特性:
能量特性
能量特性可以用發光效率來描述。白熾燈所消耗的能量其中只有一小部分轉換為可見輻射光,很大一部分轉換為紅外線或被損失掉。白熾燈的發光效率在13%左右。
電壓特性
白熾燈的燈絲溫度、電流、功率、光通量、光效和壽命均隨所加電壓的變化成指數函數變化,并用特征指數描述其變化規律。圖3表示出白熾燈的電壓變化特性曲線。[2]
壽命
通常指新白熾燈開始使用到斷絲為止的時間,或指燈保持在規定的光通量數值上的燃點時間。白熾燈的電源電壓變化對燈壽命的影響,通常功率為30W以上的燈,燃點750h時,光通量維持率可在85%以上,在數百毫秒至數秒的開燈與關燈周期內的瞬時電流,可使燈的壽命縮短2%~8%。[2]
工作特性
白熾燈在點燃過程中,燈絲的變形、充填氣體的純度、燈內殘余氣體的成分、玻殼尺寸等都與燈的光通量變化有關。
點燃與熄滅特性
因白熾燈的燈絲為熱輻射體,燈絲達到一定溫度需要有一個時間。開燈時,從對燈施加電壓到發出額定光通量為止,需數百毫秒時間;在關燈時,情況相反。燈絲電流值愈大,熄滅所需時間愈長。在開燈的瞬間,流過燈絲的電流理論上可達到額定電流的13~16倍,實際上由于回路阻抗的制約,瞬間電流為額定電流的7~10倍。
白熾燈優點:
1、光源小、便宜,具有種類極多的燈罩形式,并配有輕便燈架、頂棚和墻上的安裝用具和隱蔽裝置。
2、通用性大,彩色品種多,具有定向、散射、漫射等多種形式。
3、能用于加強物體立體感、白熾燈的色光最接近于太陽光色,顯色性好,光譜均勻而不突兀。白熾燈(包含鹵素燈)的光譜是連續而且平均的,擁有極佳演色性的優點;而熒光燈、LED是離散光譜,演色性低,低演色性光源不但會讓人覺得顏色不好看、對于健康及視力也有害。傳統燈泡還有可調光、耐點滅及無汞的優點。白熾燈有一個其他大部分類型發光產品不具備的優點,即適合頻繁啟動的場合。
4、白熾燈和鹵鎢燈相比較,鹵鎢燈與一般白熾燈相比光效離低,體積不大,便于光控翻,色域校高,顯色性好,特別適用于電視轉播照明、繪圖、攝影及建筑物泛光照明等。但制造方便,成本低,啟動快,線路簡單,被大量采用。
白熾燈缺點:
在所有用電的照明燈具中,
白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉化為光能,而其余部分都以熱能的形式散失了。至于照明時間,這種電燈的使用壽命通常不會超過1000小時。在這一點上,鹵素燈就比一般的白熾燈要長很多。
鹵素燈的外形一般都是一個細小的石英玻璃管,和白熾燈相比,其特殊性就在于鎢絲可以“自我再生”。實際上,在這種燈的燈絲和玻璃外殼中充有一些鹵族元素,如碘和溴。當燈絲發熱時,鎢原子被蒸發向玻璃管壁方向移動。在它們接近玻璃管時,鎢蒸氣被“冷卻”到大約800℃并和鹵素原子結合在一起,形成鹵化鎢(碘化鎢、溴化鎢)。鹵化鎢向玻璃管中央移動,又落到被腐蝕的燈絲上。因為鹵化鎢很不穩定,遇熱后就會分解成鹵素蒸氣和鎢,這樣鎢又在燈絲上沉積下來,彌補了被蒸發的部分。如此循環,燈絲的使用壽命就會延長很多。所以,鹵素燈的燈絲就可以做的相對較小,燈體也很小巧。鹵素燈一般用在需要光線集中照射的地方,比如用于寫字臺或居室局部的照明。
三、節能燈與白熾燈區別對比
1.優缺點之比
白熾燈的光效雖低,但光色和集光性能好,安裝及使用容易,立即可以啟動,成本低,是產量最大,應用最廣泛的電光源,而且這一百多年來,人們不停的研究,對燈絲材料、燈絲結構、充填氣體的不斷改進,白熾燈的發光效率也在與時俱進的提高。
節能燈,這種光源在達到同樣光能輸出的前提下,只需耗費普通白熾燈用電量的1/5至1/4,從而可以節約大量的照明電能和費用1)較普日光燈節能70-80%,低壓快啟,無頻閃。2)采用純三基色熒光粉燈管,使照明物體鮮艷清新。3)外觀設計新穎,具有多項專利技術,支架采用鋁合金材料,小巧美觀,永不生銹,環保,阻燃。
2.壽命之比
白熾燈的平均使用壽命是1000小時,白熾燈用久了玻殼會變黑,再過一段時間會燒斷,是因為白熾燈里面使用的燈絲是用鎢絲做的。通電以后,燈泡內的溫度高達2000度,長時間的高溫使鎢絲表面的鎢原子像水蒸汽一樣不斷地蒸發擴散,然后一層又一層地沉積到玻殼的內表面上,使玻殼慢慢黑化,越來越不透明。鎢的蒸發也使鎢絲越來越細,最后燒斷。燈絲工作溫度越高鎢的蒸發越快,白熾燈的使用壽命就越短。而節能燈的壽命長達8000小時,光效相當普通燈泡的6至8倍。
3.電量之比
某家庭按使用15只燈泡,每只燈泡40W電費計算,以飛利浦節能燈為例,5W的節能燈具有一個25W的白熾燈所發出的亮度,所以40W的白熾燈相當于8W的節能燈
⑴普通燈泡電費:
15只燈×40W/只×5小時/天×30天=90000W×小時=90度
每月電費=90度×1元/度=90元
⑵節能燈的電費:
15只燈×8W/只×5小時/天×30天=18000W×小時=18度
每月電費=18度×1元/度=18元
即這個家庭使用節能燈后每月可以節省電費:90元—18元=72元,一年就可以節省電費864元
4.價格之比
白熾燈的市場價是25W到100W的價格是2元到3元,節能燈的價格從8元到幾十元的都有,價格上是白熾燈的幾倍,也就是說按一個家庭裝15只燈泡來算,用白熾燈是3×15=45元,用節能燈是15×15=225元,但是從實際應用來看,一個家庭用節能燈一年就是864元—225元=639元,這樣算來還是節能燈比較省錢。
而如今很多國家已經禁止使用白熾燈,全部換有節能燈代替,雖然我們過還沒有全面禁止,但是也是逐步的子實施。為了節約能源,保護環境,提高照明質量的目的,大家還是改用節能燈吧,為阻止全球變暖做出一份自己的舉手之勞。
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