电子常识
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。
20世纪70年代诞生于荷兰的飞利浦公司,正式名字应该是稀土三基色紧凑型荧光灯,只是因为光源在达到同样光能输出的前提下,只需耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4,从而可以节约大量的照明电能和费用,因此被称为节能灯。
节能灯除了白色(冷光)的外,现在还有暖光的。一般来说在同一瓦数之下,一盏节能灯比白炽灯节能80%,平均寿命延长8倍,热辐射仅20%。非严格的情况下,一盏5瓦的节能灯光照可视为等于25瓦的白炽灯,7瓦的节能灯光照约等于40瓦的,9瓦的约等于60瓦的。
节能灯可分为自镇流荧光灯(电子节能灯)和单端荧光灯(PL插拔式节能管灯)两大类。
自镇流荧光灯自带镇流器、启动器灯全套控制电路,并装有螺旋式灯头或者插口式灯头。电路一般是封闭在一个外壳里,灯组件中的控制电路以高频电子镇流器为主。这种一体化紧凑型节能灯可直接安装在标准的白炽灯的灯座上面,直接替换白炽灯,使用比较方便。单端荧光灯指的是单灯头低压汞蒸气放电灯,其大部分光是由放电产生的紫外线激活荧光粉涂层而发射出来的。可以从灯具中拆卸下来的,用于专门设计的灯具之中,借助与灯具合成一体的控制电路,达到装饰或优化照明功能的设计目的。灯头有两针(2P)和四针(4P)两种,两针的灯头中含有启辉器(也称跳泡)和抗干扰电容,而四针的灯头中没有任何电路元器件。
智能类型
智能节能灯是目前行业发展的最新动向,智能灯具带有自动感应开关的节能灯具产品,这种高科技产品可以检测到人体的活动情况并进行相应开、关操作,达到节能的目的。
1)结构紧凑、体积小。
2)发光效率高60Lm/w、省电80%以上,节省能源。
3)可直接取代白炽灯泡。
4)寿命较长,是白炽灯的6~10倍。
5)灯管内壁涂有保护膜和采用三重螺旋灯丝可以大大延长使用寿命。
6)能减少热力释放,节省电力。
1、节能灯启动慢
2、节能灯是明线光谱(不连续),所以通常的节能灯偏紫色光,在节能灯下看东西会严重变色。蓝色会变紫,红黄色看上去会更鲜艳。所以在配色的工作场合不宜使用节能灯。
节能灯使用的镇流器在产生瞬间高压时,会产生一定的电磁辐射。节能灯的电磁辐射还来自电子与汞气发生的电离反应,同时,节能灯需要添加稀土荧光粉,由于稀土荧光粉本身有放射性,节能灯还会产生电离辐射(即放射线核辐射),相比电磁辐射对人体侵害的不确定性,过量放射线核辐射对人体危害更值得关注。
白炽灯(IncandescentLamp,Incandescentlightbulb)是将灯丝通电加热到白炽状态,利用热辐射发出可见光的电光源。于1879年由美国发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生发明。
白炽灯是一种热辐射光源,能量的转换效率很低,只有2%~4%的电能转换为眼睛能够感受到的光。但白炽灯具有显色性好、光谱连续、使用方便等优点,因而仍被广泛应用。
能量特性
能量特性可以用发光效率来描述。白炽灯所消耗的能量其中只有一小部分转换为可见辐射光,很大一部分转换为红外线或被损失掉。白炽灯的发光效率在13%左右。
电压特性
白炽灯的灯丝温度、电流、功率、光通量、光效和寿命均随所加电压的变化成指数函数变化,并用特征指数描述其变化规律。图3表示出白炽灯的电压变化特性曲线。[2]
寿命
通常指新白炽灯开始使用到断丝为止的时间,或指灯保持在规定的光通量数值上的燃点时间。白炽灯的电源电压变化对灯寿命的影响,通常功率为30W以上的灯,燃点750h时,光通量维持率可在85%以上,在数百毫秒至数秒的开灯与关灯周期内的瞬时电流,可使灯的寿命缩短2%~8%。[2]
工作特性
白炽灯在点燃过程中,灯丝的变形、充填气体的纯度、灯内残余气体的成分、玻壳尺寸等都与灯的光通量变化有关。
点燃与熄灭特性
因白炽灯的灯丝为热辐射体,灯丝达到一定温度需要有一个时间。开灯时,从对灯施加电压到发出额定光通量为止,需数百毫秒时间;在关灯时,情况相反。灯丝电流值愈大,熄灭所需时间愈长。在开灯的瞬间,流过灯丝的电流理论上可达到额定电流的13~16倍,实际上由于回路阻抗的制约,瞬间电流为额定电流的7~10倍。
1、光源小、便宜,具有种类极多的灯罩形式,并配有轻便灯架、顶棚和墙上的安装用具和隐蔽装置。
2、通用性大,彩色品种多,具有定向、散射、漫射等多种形式。
3、能用于加强物体立体感、白炽灯的色光最接近于太阳光色,显色性好,光谱均匀而不突兀。白炽灯(包含卤素灯)的光谱是连续而且平均的,拥有极佳演色性的优点;而荧光灯、LED是离散光谱,演色性低,低演色性光源不但会让人觉得颜色不好看、对于健康及视力也有害。传统灯泡还有可调光、耐点灭及无汞的优点。白炽灯有一个其他大部分类型发光产品不具备的优点,即适合频繁启动的场合。
4、白炽灯和卤钨灯相比较,卤钨灯与一般白炽灯相比光效离低,体积不大,便于光控翻,色域校高,显色性好,特别适用于电视转播照明、绘图、摄影及建筑物泛光照明等。但制造方便,成本低,启动快,线路简单,被大量采用。
在所有用电的照明灯具中,
白炽灯的效率是最低的。它所消耗的电能只有约2%可转化为光能,而其余部分都以热能的形式散失了。至于照明时间,这种电灯的使用寿命通常不会超过1000小时。在这一点上,卤素灯就比一般的白炽灯要长很多。
卤素灯的外形一般都是一个细小的石英玻璃管,和白炽灯相比,其特殊性就在于钨丝可以“自我再生”。实际上,在这种灯的灯丝和玻璃外壳中充有一些卤族元素,如碘和溴。当灯丝发热时,钨原子被蒸发向玻璃管壁方向移动。在它们接近玻璃管时,钨蒸气被“冷却”到大约800℃并和卤素原子结合在一起,形成卤化钨(碘化钨、溴化钨)。卤化钨向玻璃管中央移动,又落到被腐蚀的灯丝上。因为卤化钨很不稳定,遇热后就会分解成卤素蒸气和钨,这样钨又在灯丝上沉积下来,弥补了被蒸发的部分。如此循环,灯丝的使用寿命就会延长很多。所以,卤素灯的灯丝就可以做的相对较小,灯体也很小巧。卤素灯一般用在需要光线集中照射的地方,比如用于写字台或居室局部的照明。
白炽灯的光效虽低,但光色和集光性能好,安装及使用容易,立即可以启动,成本低,是产量最大,应用最广泛的电光源,而且这一百多年来,人们不停的研究,对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进,白炽灯的发光效率也在与时俱进的提高。
节能灯,这种光源在达到同样光能输出的前提下,只需耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4,从而可以节约大量的照明电能和费用1)较普日光灯节能70-80%,低压快启,无频闪。2)采用纯三基色荧光粉灯管,使照明物体鲜艳清新。3)外观设计新颖,具有多项专利技术,支架采用铝合金材料,小巧美观,永不生锈,环保,阻燃。
白炽灯的平均使用寿命是1000小时,白炽灯用久了玻壳会变黑,再过一段时间会烧断,是因为白炽灯里面使用的灯丝是用钨丝做的。通电以后,灯泡内的温度高达2000度,长时间的高温使钨丝表面的钨原子像水蒸汽一样不断地蒸发扩散,然后一层又一层地沉积到玻壳的内表面上,使玻壳慢慢黑化,越来越不透明。钨的蒸发也使钨丝越来越细,最后烧断。灯丝工作温度越高钨的蒸发越快,白炽灯的使用寿命就越短。而节能灯的寿命长达8000小时,光效相当普通灯泡的6至8倍。
某家庭按使用15只灯泡,每只灯泡40W电费计算,以飞利浦节能灯为例,5W的节能灯具有一个25W的白炽灯所发出的亮度,所以40W的白炽灯相当于8W的节能灯
⑴普通灯泡电费:
15只灯×40W/只×5小时/天×30天=90000W×小时=90度
每月电费=90度×1元/度=90元
⑵节能灯的电费:
15只灯×8W/只×5小时/天×30天=18000W×小时=18度
每月电费=18度×1元/度=18元
即这个家庭使用节能灯后每月可以节省电费:90元—18元=72元,一年就可以节省电费864元
白炽灯的市场价是25W到100W的价格是2元到3元,节能灯的价格从8元到几十元的都有,价格上是白炽灯的几倍,也就是说按一个家庭装15只灯泡来算,用白炽灯是3×15=45元,用节能灯是15×15=225元,但是从实际应用来看,一个家庭用节能灯一年就是864元—225元=639元,这样算来还是节能灯比较省钱。
而如今很多国家已经禁止使用白炽灯,全部换有节能灯代替,虽然我们过还没有全面禁止,但是也是逐步的子实施。为了节约能源,保护环境,提高照明质量的目的,大家还是改用节能灯吧,为阻止全球变暖做出一份自己的举手之劳。
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