白熾燈之外的后起之秀:熒光燈和LED節能燈
2011年11月4日,國家發改委等部門公布按功率大小逐步淘汰白熾燈路線圖,這種古老的燈將逐漸走出人們的視野。
人類使用白熾燈已經有一個多世紀的歷史了,然而這種燈只能把10%的能量轉化為光,而90%轉化為無用的熱能。
在白熾燈工作的時候,玻殼的溫度最高可達100℃左右。這種低效率耗費了大量能源,11月4日,發改委等部門公布按功率大小逐步淘汰白熾燈路線圖,并決定自2012年10月1日起,禁止進口和銷售100瓦以上普通照明白熾燈。
沈陽華光照明電器有限公司工程師劉長新介紹,之所以要淘汰白熾燈,是因為現在有更節能高效的燈。
“熒光燈是白熾燈之后的第二代光源,它利用氣體放電,里面的氣體通電后會發出光,效能較白熾燈有大幅提高,效率接近40%,所產生的熱只是相同亮度的白熾燈的六分之一。所以很多地方,特別是夏天的商場中,既不會產生太多的熱,又可以節省電力。”
在檢驗室里,有一個燈是金屬底座,燈泡上有一半由金屬包著,另一半是乳白色燈罩。
劉長新介紹說:“這是led節能燈,是目前來講最先進的光源。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子會以光子的形式發出能量,這就是LED發光的原理。理論上講,LED節能燈的效率可以達到100%,但以現在的工藝,電能轉化為光能的效率在45%以上。”
同是40瓦LED節能燈光通量約為白熾燈5倍
在沈陽華光照明電器有限公司,劉長新按照對比方案,對白熾燈、熒光燈和LED節能燈進行了測試對比。
測試的設備由三部分組成,直徑兩米的積分球、傳感器和電腦光譜分析系統。
將積分球打開,將燈放進球中,通電后關閉積分球。在積分球內壁有白色的硫酸鋇涂層,可以在密閉的空間內,將光反射給傳感器,傳感器與電腦光譜分析系統連接,對光源的各種指標進行系統分析。
將同為40瓦的白熾燈、熒光燈和LED節能燈進行光通量對比。
白熾燈:367流明。熒光燈:2721流明。LED節能燈:3498流明。
劉長新介紹:“通俗地來講,光通量是單位時間內發出光量的多少,它的單位叫流明,100流明相當于15瓦白熾燈發出的光亮。”
從測試中可看出,在功率同為40瓦的情況下,熒光燈和LED節能燈發出的光要遠多于白熾燈,LED節能燈的光通量是白熾燈的近5倍。
白熾燈壽命約為1000小時,LED節能燈壽命在5萬小時至6萬小時之間
在電腦分析系統內,將光通量設在2600流明,按照數據分析,要發出這些光,需要白熾燈的功率為200瓦,熒光燈的功率為40瓦,LED節能燈的功率為26瓦。
劉長新介紹,燈的功率的大小代表耗能的多少。耗費1度電,200瓦的燈可以點5小時,40瓦的燈可以用25小時,LED節能燈可以用近40小時。
同等條件下,要發出同樣多的光,白熾燈的耗能是熒光燈的5倍,是LED節能燈的8倍左右,這就代表著后兩者會節約相當的電能。
為印證這樣的數據,在暗色的背景下,劉長新把25瓦的白熾燈、7瓦的熒光燈和5瓦的LED節能燈進行串聯。
對比顯示,三者發出的光量大體相當,5瓦的LED節能燈要比7瓦的熒光燈稍亮一些。
除了耗能上的不同,三者之間在壽命上也有很大的差異。
白熾燈的壽命在1000小時左右,熒光燈的壽命一般為6000至1萬小時,LED節能燈的壽命在5萬小時至6萬小時之間。
以每天使用6小時計算,白熾燈可以使用5個多月,熒光燈可以使用近3年,LED節能燈可以使用23年左右。
老式燈泡費電但對各種電壓都能適應
李鎧介紹,LED節能燈雖然高效節能,但由于它的成本較高,所以現在還無法大量推廣。
同樣能發出2600流明的燈,200瓦的白熾燈市面價格為2元,而40瓦的熒光燈價格在4元,而26瓦的節能燈價格在200元左右。
雖然有成本上的差別,從節省下的電費和較長的使用壽命來看,熒光燈的性價比是最高的,LED節能燈的價格還是偏貴。
李鎧介紹,從環保角度講,白熾燈使用時會產生廢熱,里面還有鎢等重金屬。熒光燈里面有汞,隨意丟棄會污染土壤和河流。LED節能燈綠色環保,不含鉛、汞等重金屬,對環境無污染。
對于LED節能燈價格偏貴的問題,李鎧表示:“隨著工藝的提高和普及,LED節能燈的成本也會逐漸下降的,到時會走進千家萬戶。”
之所以能被使用一個多世紀,白熾燈有著自己的優勢:超強的適應能力。
中國照明電器協會常務理事李鎧表示:“白熾燈成本低,構造相對簡單,而且能適應各種環境,不單是220伏的電壓,就算是100伏的電壓,白熾燈也會亮,電壓超過220伏,白熾燈也會亮。”
白熾燈的適應力還體現在聲控燈上,很多社區樓道里都安裝它。“聲控燈的電流不斷地連接斷開,如果是熒光燈的話,不斷地連接斷開內部元件會經常損壞,而LED節能燈的成本又太高,白熾燈剛好能適應這種環境。”李鎧介紹,在很多車間和廣大的農村,由于成本低廉和適應力強,白熾燈仍被廣泛使用。
白熾燈還有很高的顯色指數。“白熾燈顯色指數可達100%,即在它的照射下顏色基本不會發生改變,而熒光燈和LED節能燈都在80%左右。”