节能灯与普通白炽灯的比较.doc

08051 节能灯节能效果与寿命的研究 金业迅 ( 上海闵行民办文绮中学一说起节约用电，很多市民脑中闪现的第一个印象就是随手关灯。随手关灯是好习惯，但对节能灯而言，不能开关太勤，因为它的启动电流过大，反而费电。另外还会影响寿命，一般来说，在一两个小时以内暂时离开就不必关灯。节能灯是利用气体放电的原理运作，它的术名叫自镇流荧光灯，除了白色(冷光)的外，现在还有黄色（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。节能灯的工作原理主要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。普通的白炽灯的工作原理是：当灯接入电路中，电流流过灯丝，电流的热效应，使白炽灯发出连续的可见光和红外线，此现象在灯丝温度升到700K即可觉察，由于工作时的灯丝温度很高，大部分的能量以红外辐射的形式浪费掉了，由于灯丝温度很高，蒸发也很快，所以寿命也大缩短了，大约在1000小时左右。光效大约在每瓦10流明左右 图1 （1）节能灯与普通白炽灯的节能效果比较 a) 两种灯泡的比较正常开启情况下，万能表实际读数：（表1） 灯型 开启时瞬间（mA） 正常点亮时（A） 节能灯(10W) 10 0.006 白炽灯（40W） 42 0.042 b) 正常使用时两种灯泡的比较（表2） 灯型 时间 电度表读数（kW.h） 实际耗电（kW.h） 平均电流（A） 初时 终时 节能灯(10W) 11：26～21：26 0.06 0.12 0.06 0.027 10小时 白炽灯(40W) 11：27～7：28 0.12 0.27 0.45 0.204 10小时 （2）节能灯频繁开关与长久开启的节能效果比较 c) 经常开关情况下两种灯泡的比较（表3） 灯型 时间 电度表读数（kW.h） 实际耗电（kW.h） 平均电流（mA） 开关频次（次/分钟） 初时 终时 节能灯(10W) 6：32～18：32 0.885 0.960 0.075 0.0568 12 12/2小时 白炽灯（40W） 18：40～6：40 0.960 1.230 0.270 0.204 12 12/2小时 d) 节能灯在不同开关频次的情况下的比较（表4） 灯型 时间 电度表读数（kW.h） 实际耗电（kW.h） 平均电流（mA） 开关频次 （次/分钟） 初时 终时 节能灯(10W) 6：32～18：32 0.885 0.960 0.075 0.0568 12 12/2小时 13：37～19：06 1.230 1.390 0.160 0.0493 4 （开15 S，关15 S） 29.5/2小时 19：12～19：12 1.390 1.635 0.245 0.0461 2 （开30 S，关30 S） 48/2小时 结论：节能灯在正常开启且长久点亮时节能效果明显，但如果节能灯频繁开关，反而浪费电，不起到节能的作用。 （3）节能灯开关频次与寿命比较（表5） 灯型 起始时间 损坏时间 工作时间S 实际点亮时间S 实际开关次数 开关频次 （次/分钟） 节能灯(10W) 8:00 10:00 180000 (50小时) 90000 (25小时) 9000 6 （开5 S，关5 S） 17:00 13:50 75000 (20.8小时) 37500 (10.4小时) 18750 15 （开2 S，关2 S） 20：00 07：00 39600 (11小时) 19800 (5.5小时) 19800 30 （开1 S，关1 S） 12：47 19：40 24780 (7小时) 12390 (3.5小时) 24780 60 （开0.5 S，关0.5 S） 20:00 00:20 15600 (4.4小时) 7800 (2.2小时) 39000 150 （开0.2 S，关0.2 S） 数据计算整理 1）能耗计算 根据计算公式：I=W/（U*T） 式中：I——电流，A（安培