[WhyEveryday]节能灯真的省电么?

感谢 牙龈 同学的投稿

现在市场上的灯泡种类繁多,价格从几块到几十块不等,其中节能灯泡占据了大壁江山。而这些比普通灯泡价格高出几倍甚至几十倍的灯泡真的能省电么?它的技术工艺要比普通灯泡复杂很多么?下面是我找到的一些资料。

节能灯,又称为省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯及一体式荧光灯,是指将荧光灯与镇流器(安定器)组合成一个整体的照明设备。

优点: 1. 节能灯的光效比白炽灯高得多,同样照明条件下,前者所消耗的电能要少得多,所以称为节能灯。但是与荧光灯(尤其是T5灯管)相比,还是比较浪费能源。 2. 标准规格、已经内建镇流器、更换方便。

缺点: 1. 有别于白炽灯,节能灯在使用时,会产生些微的电磁波与微波。每一瓦特的节能灯产生的电磁波强度约为4.67毫高斯,与微波约3.3μW/cm²。2. 含汞、可能有紫外线泄漏;而且许多中国工人因为制造节能灯而汞中毒。3. 光衰,用久了光度会低于新品。4. 节能灯的单价高于白炽灯,必须在经常使用的情况才会省钱。 5. 大多数无法调光,不适用于可调光亮度的灯具。6. 不适用需要经常开关的场所,在这些场所以LED或CCFL照明(CCFL节能灯)较佳。7. 演色性较低:白炽灯及卤素灯演色性为100,表现完美;节能灯演色性大多在80至90之间,节能灯演色性最高只有超过90;若要更高演色性,则可选购最完美的T8荧光灯管,演色性达到98至99。而低演色的光源不但看东西颜色不漂亮、也对健康及视力有害。

白炽灯的发光原理是:电流通过接触线流到钨丝,发出大量的热,直到发光(钨丝的发光温度超过2200℃)。在白炽灯所消耗的电能中,只有大约10%是用来发出可见光的,其余90%左右的电能都被转换为热量散发掉了。但是节能灯的能效大约是白炽灯的4倍,也就是说,一盏26瓦的节能灯,亮度可以和一盏100瓦的白炽灯相媲美,而所消耗的电能仅是白炽灯的1/4。而且,节能灯的使用寿命还是白炽灯的10倍呢。所以,选择使用节能灯成为人们追求绿色生活、向气候变化宣战的一个标志。把家用和商用白炽灯换成节能灯后,每年可以减少排放不少温室气体呢。

节能灯的发光原理是:通过镇流器给灯管灯丝加热,大约在1160K温度时,灯丝就开始发射电子(因为在灯丝上涂了一些电子粉),电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞,氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子,汞原子在吸收能量后跃迁产生电离,发出253.7nm 的紫外线,紫外线激发荧光粉发光,由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160K左右,比白炽灯工作的温度2200K-2700K低很多,所以它的寿命也大提高,达到5000小时以上,由于它不存在白炽灯那样的电流热效应,荧光粉的能量转换效率也很高,达到每瓦50流明以上。

在网上寻找资料的时候我还看到了这样一种说法“实际上所谓的节能灯,指的就是三基色的荧光灯。”但是通过更深入的资料查阅,我发现三基色的荧光灯和节能灯并非同一概念。

先解释一下什么是三基色节能灯:全称三基色节能型荧光灯,是一种预热式阴极气体放电灯,分直管形、单U型、双U型、2D形和H形等几种。以H形节能荧光灯为例,它由两根顶部相通的玻璃管(管内壁涂有稀土三基色荧光粉)、三螺旋状灯丝(阴极)和灯头组成。其工作原理与普通荧光灯相似,即可配用电感型镇流器(要配有启辉器),也可配用电子镇流器(不配用启辉器)。

三基色节能灯和普通节能灯的区别:

物质发光现象大致分为两类:一类是物质受热,产生热辐射而发光,另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态(非稳定态)在反回到基态的过程中,以光的形式放出能量。以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类,即稀土荧光粉。稀土元素原子具有丰富的电子能级,因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道,为多种能级跃迁创造了条件,从而获得多种发光性能。   

三基色荧光粉(由红、绿、蓝三种稀土的荧光粉按一定比例混合而成)制成的节能灯,由于光效高于白炽灯二倍以上,光色也好,受到世界各国的重视。典型的热阴极荧光灯是在玻璃管内壁涂有荧光粉,在紫外线激发下发出可见光。   

当灯通电时,封装在灯两端的钨丝电极之间放电。主要是通过荧光粉将短波辐射转变成可见光而发光。稀土三基色荧光灯,它含有钇、铕和铽稀土荧光粉,能发出更亮的光,比标准荧光灯更接近太阳光谱。同时这种光可以节省50%的能耗,三基色荧光粉是将三种发射窄带红(611nm)、绿(545nm)和兰(450nm)色光谱的三种荧光粉混合而成。   

稀土荧光粉主要应用于办公室、商店和工厂中的高性能荧光灯。80年代中期以来,随着含铽较少的较便宜的荧光粉开发成功,这种节能灯的应用迅速增长。90年代中期,国际上推出了TMT2直管型荧光灯,管径仅7mm,功率为6W~13W,光效为621m/W。T5直管型荧光灯管径为16mm,功率14W~35W,28W荧光灯光效可达104m/W,寿命大于16000h。我国新开发的大功率强光型55W~120W适用于室外照明的稀土紧凑型节能荧光灯管,光效801m/W以上。   

三基色节能型荧光灯的优点是:体积小、光色柔各、显色性好、造形别致;发光效率比普通高3节能灯30%左右,比白炽灯高5-7倍,即一支7瓦的三基色荧光灯发出的光通量,与一只普通40瓦白炽灯发出的光通量相同。

参观中国馆的时候我记得节能减排主题区还介绍了LED节能灯,好像是目前节能的最佳首选。

LED即半导体发光二极管,LED节能灯是用高亮度白色发光二极管发光源,光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保;是新一代固体冷光源,光色柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗,绿色环保,适用家庭,商场,银行,医院,宾馆,饭店他各种公共场所长时间照明。无闪直流电,对眼睛起到很好的保护作用,是台灯,手电的最佳选择。

 LED节能灯的特点

1、节能. 白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10,节能灯的1/4.   

2、长寿. 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓\”一劳永逸\”.   

3、可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉.

4、固态封装,属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装,不怕振动。   

5、LED技术正日新月异的在进步,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低。一个LED进入家庭的时代正在迅速到来。   

6、环保,没有汞的有害物质。LED灯泡的组装部件可以非常容易的拆装,不用厂家回收都可以通过其它人回收。   

7、配光技术使LED点光源扩展为面光源,增大发光面,消除眩光,升华视觉效果,消除视觉疲劳;   

8、透镜与灯罩一体化设计。透镜同时具备聚光与防护作用,避免了光的重复浪费,让产品更加简洁美观;   

9、大功率LED平面集群封装,及散热器与灯座一体化设计。充分保障了LED散热要求及使用寿命,从根本上满足了LED灯具结构及造型的任意设计,极具LED灯具的鲜明特色;   

10、节能显著。采用超高亮大功率LED光源,配合高效率电源,比传统白炽灯节电80%以上,相同功率下亮度是白炽灯的10倍;   

11、 超长寿命50,000小时以上,是传统钨丝灯的50倍以上。LED采用高可靠的先进封装工艺—共晶焊,充分保障LED的超长寿命;   

12、无频闪。纯直流工作,消除了传统光源频闪引起的视觉疲劳;   

13、绿色环保。不含铅、汞等污染元素,对环境没有任何污染;   

14、耐冲击,抗雷力强,无紫外线(UV)和红外线(IR)辐射。无灯丝及玻璃外壳,没有传统灯管碎裂问题,对人体无伤害、无辐射。   

15、低热电压下工作,安全可靠。表面温度≤60℃(环境温度Ta=25℃时);

16、宽电压范围,全球通用。85V~ 264VAC全电压范围恒流,保证寿命及亮度不受电压波动影响;   

17、采用PWM恒流技术,效率高,热量低,恒流精度高;   

18、降低线路损耗,对电网无污染。功率因数≥0.9,谐波失真≤20%,EMI符合全球指标,降低了供电线路的电能损耗和避免了对电网的高频干扰污染;   

19、通用标准灯头,可直接替换现有卤素灯、白炽灯、荧光灯;   

20、发光效率可高达801m/w,多种色温可选,显色指数高,显色性好;

资料中说“LED光源是21世纪光源市场的希望,众多优点预告其未来将逐步取代传统光源,奥科委指出高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后,最伟大的发明之一,当前全球能源危机的时候,能源是一种宝贵的资源,所以节约能源是我们未来面临的问题。LED作为一种新型的节能、环保的绿色光源产品,必然是未来发展的趋势。”由此看来,如果LED灯泡价格能够更加贴近民意,将会是一个不错的选择。

参考资料:节能灯  节能灯工作原理 白炽灯发光原理 三基色荧光灯实际上所谓的节能灯,指的就是三基色的荧光灯 三基色节能灯和普通节能灯的区别 LED节能灯