时间:2023-05-29 18:18:23
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电子节能灯,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.毛管是电子节能灯的重要部件。技术指标主要有光电参数,其次有外形尺寸和外观以及机械强度等,再次是低温启动性能和热态参数稳定特性等。光通量是否合格将直接关系到节能灯的能效等级能否达到标准的要求,光通维持率是产品申请“能源之星”认证时必须要考核的指标,要求节能灯燃点至有效寿命40%时,其光通量不得小于额定值的80%。还有相关色温、显色性、色坐标和色容差等指标,也是应该重视。
2.整流二极管。选择整流二极管时,应注意以下参数。最大正向整流电流该参数与灯功率有关,所选二极管的额定电流值至少应是交流母线中峰值电流的3倍以上。对大功率灯而言,整流二极管不可直接并联使用,二极管的热电阻有差异,会使可靠性降低,最好用一组电流大的二极管。峰值反向截止电压,因工作温度高,一般要选用1200V的产品。滤波电解电容器,电解电容因会受到高频脉动电流的冲击和工作温度升高,选用高性价比的电解电容器就显得很重要。电容量及容差、额定电压、耐纹波电流、串联等效电阻(ESR)、允许温度等都是重要的技术指标,质量的好坏直接关系到使用寿命。
电解电容的耐纹波电流值应越大越好,如果电解电容的耐纹波电流值达不到线路要求,会严重影响其使用寿命。纹波电流流经ESR,会产生热量引起电解内部温度升高,目前制造商对电容器在额定工作温度下工作的纹波电流的确定,一般均遵循5℃原则。电容量的选择与输入电流中的谐波含量和灯电流的波峰因数以及镇流器的效率有关。电解电容的标记温度,必须大于实际工作温度,并留出一定的差值。
3.功率晶体管。功率晶体管工作在开关状态,选择的原则是:开关速度要快,饱和压降要小,集电极电流要大,在不增加成本的条件下,功率和二次击穿耐量越大越好。集电极额定电流应依据阴极导人电流峰值并留存足够的安全余量。开关时间要小,应重点关注存贮时间ts,从理论上讲ts小则开关功率损耗也小,更重要的是上、下两管ts值的对称。如果同一电路板上的两个管子的ts严重偏离,会使正负两个波形的面积严重不对称,导致管子过热损坏。
4.振荡变压器。 振荡变压器通常是在环形铁氧体磁芯上绕线制成,实际上是一个电流互感器。对磁环的要求是:首先磁导率应有负温度特性,转折温度在95'C左右;其次磁滞回线左右要对称并且近似为矩形;再次磁导率参数的离散性要小。要与供应商预约电感系数,并做到分档包装,否则,成灯功率的偏差不易把握。
5.滤波电感。灯功率在25w或以下时,通常在直流电路中插入L与C,组成简单的滤波回路。对于串模滤波电感,因其中流过直流电流,故要求磁芯应在不饱和状态下工作。又因灯内温度高,又要求电感量随温度变化要尽可能小。电感量不能随频率的升高而下降。灯功率大于25w时,一般要在交流电路中插入共模电感。共模电感是在同一磁芯上绕有两个相同匝数的线圈,往复的负载电流在磁芯内部产生的磁场相互抵消,磁芯不会饱和。灯功率大于45w时,产生的传导干扰会更大,当单纯使用共模滤波仍然不能解决问题时,还要加入差模电感。
二、 EMC滤波电路调试
分析传导干扰噪声源,可以发现共模噪声与差模噪声是相互独立的。辐射干扰起源于传导干扰。抓住传导噪声的抑制,产品就容易符合EMC要求。为满足标准要求,必要时可对两个噪声分量单独设计合适的滤波器。共模干扰信号主要是通过灯内元器件和线路的分布电容构成回路传输,共模干扰信号基本上都是属于高频信号。共模电感参数的选择,取决于开关频率以及所要求的衰减量,选用不同的电感参数,对应衰减共模干扰信号的频率也不一样。在输入功率较大的电路中,仅用一个共模电感不能达到标准要求时就要用两个共模电感了,其中一个可用环形磁芯电感。
三、开关晶体管的设计
开关晶体管的驱动信号有一个最佳值。基极电流Ib最理想的数值是集电极电流Ic的1/10左右,不过该电流的最优化值也是随晶体管不同而不同的。采用电流互感器驱动时,Ib应始终保持为Ic的1/10左右,无论Ic大小如何,均保持这个关系,就不会出现Ic小时,驱动功率过大;Ic大时,驱动功率不足的现象。按hfe合理设计驱动电流及其匝数比?使开关晶体管在导通时始终处于浅饱和状态。这样可以提高开关管的响应速度,并可最大限度地减少驱动功率的浪费和损耗。
驱动信号不仅有幅度的要求,还有波形的要求,即晶体管的开关渡越时间要短。开关渡越时间既与开关晶体管的开关时间有关,又与磁滞回线的角形比有关,还与电路参数的调试有关。取存贮时间ts相同的开关管制作镇流器,用半导体点温度计检测两开关管的表面温度,如果两管的温度差别较大,就可适当或加或减磁环的初级匝数,使之趋于平衡。开关晶体管的功率容限,即安全工作区SOA。有时灯电路中会有同时出现大电流和高电压的情况,尤其是灯在热态做开关试验时。用SOA值高的管子就不容易损坏。在无条件直接测试管子的SOA值时,可选用BVceo高的晶体管,BVceo高的管子一般SOA也高。
参考文献
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。
现代化的城市,节能成为了人们所重视的一项。节能灯的推广意义重大,然而,废旧节能灯对环境的危害也引起了关注。到2012年10月底,节能推广工程有上亿节能灯报废,每只可污染180吨水及土壤,废旧节能灯的处理和回收问题引起关注。
节能灯为什么会被称为节能灯呢?那是因为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,因此被称为节能灯。
节能灯得结构组成主要是上部灯头结构”以及“底部灯管结构”组成;在该结合结构的内部包设一节能电子镇流器组成;其特征是在上结合结构部与节能电子镇流器的空间下方,增设一隔板结构;而在下结合结构部设一增长区段空腔结构;并在该段增长空腔结构外壁周围,环设多数个通孔,用于多元隔热、分流、散热、确保节能灯正常使用寿命。
节能灯很环保,值得我们去发展。
辽宁铁岭清河区聂家满族乡中学初二:赖禹莲
关键词:照明工程改造 直接替代 替代原则
青岛华贝尔系列,三基色高频率高光效工业专用节能灯。无论是初装应用,还是用于照明工程改造。请根据节能灯技术特性,按照替代原则和替代比例,对其它光源直接替代即可。
一、青岛华贝尔高频率高光效节能灯技术特性
(一)、高光效、高节能。华贝尔系列U型管螺旋管高频率高光效节能灯,电子镇流器交流-直流-交流(AC-DA-AC)变换频率高,在45Khz以上,流明系数高。荧光灯管所用荧光粉,为我部优选指定的进口优质稀土三基色荧光粉, 发光效率高达120Lm/W。光通量衰减小,点燃10000小时 光通量维持率高达92%。
A、用华贝尔系列高频率高光效节能灯:替代高压汞灯和高压钠灯,可1W替代5W,地面照度比原汞灯和钠灯高1.5倍,节电率为80%以上。每天开灯12小时,二至三个月内,就可收回投资。详见节电计算一文。
B、用华贝尔系列高频率高光效节能灯:直接替代T8直管日光灯,可1W替代3.5W,地面照度比原T8直管日光灯高1.5倍,节电率为70%以上。每天开灯24小时,二至三个月内收回投资。详见节电计算一文。
关于电子镇流器交流-直流-交流(AC-DC-AC)变换频率,与荧光灯管发光效率的关系,详见<论电光源的驱动频率对光源品质的影响>一文。
(二)、高频率、无频闪效应危害:华贝尔系列高频率高光效节能灯, 电子镇流器交流-直流-交流(AC-DC-AC)变换频率高达45Khz以上(CE认证规定在40Khz以上)。 光通量波动小于5%,稳定无频闪。消除了频闪效应危害性。详见<论电光源频闪效应的危害牲及改进对策>一文,有利于提高生产效率。
(三)、高显色性能、色彩逼真:华贝尔系列高频率高光效节能灯,所用荧光灯管,由我部委托专业荧光灯管生产商,按我部设计的技术参数定制生产。显色指数R值大于85,接近于太阳光的显色性能(R值=100)。观看彩色物体,鲜艳逼真,照明环境明亮、舒适。
(四)、性能先进、可靠性高:华贝尔系列高频率高光效节能灯,采用先进的模糊自适应控制技术设计。电压在180V-260V范围内波动时,其输入功率具有模糊自适应控制特性,相对保持在一个合理的范围内。整灯可在180V-260V电压范围,长期可靠地工作。请阅本文献中<技术特性与寿命加速老化试验报告>一文。
(五)、低故障率、寿命长:华贝尔系列高频率高光效节能灯,采用先进的模糊自适应控制技术设计,严格安照“独立优化,最佳匹配“的工艺技术生产调试。技术性能先进,电子镇流器与荧光灯管匹配合理,品质稳定可靠。启辉点燃寿命:工程版长达15000小时以上。祥细技术参数,请阅本文献中<U型管螺旋管节能灯参数介绍与功率替代比例>一文。
华贝尔系列高频率高光效节能灯产品全系列,技术品质寿命:
市场版各型号、规格:
启辉点燃寿命为10000小时。
工程版各型号、规格:
启辉点燃寿命为15000小时
科技版各型号、规格:
启辉点燃寿命为20000小时
(六)、环境适应性强: 青岛华贝尔系列高频率高光效节能灯,采用先进的模糊自适应控制技木设计, 对应用空间环境和电网环境适应能力强。
1、高温高湿环境:能稳定可靠地应用于-25度至十5O度,湿度高达1OO%的空间场合。(新加坡独资企业,青岛嘉里花生油有限公司,机榨车间炒锅上方,垂直高度1.2米。)
2、恶劣电网环境:能稳定可靠地应用于电压跌落严重、浪涌电流大、谐波干扰严重的电网环境中。(台湾独资企业,青岛威斯克精密五金有限公司,大功率直流、交流电阻焊〔俗称碰焊〕机生产车间)。详见文献中<<应用案例选登>>一文。
(七)、安装简便、更换成本低:青岛华贝尔系列高频率高光效节能灯,共有一体式、分体式、超大功率组合式、集团群控式、和电子调光式五大系列。其安装方式:一体式旋入灯口即可。
其它系列均为分体式:设计配备专用连接线和专用插接件,初次安装时旋入灯口后,将插接件一插即完成。不需接线,安装及后续更换简便。后续均可单独更换灯管,更换成本大大降低,运行成本低廉。
样见<一体式与分体式节能灯技术经济性能比较>一文。
二.替代原则:
功率替代的原则:替代后亮度有所提高或相当,且显色性能提高2-4倍以上,无频闪效应危害。
三.替代比例:
青岛华贝尔高频率高效率节能灯,直接替代高压汞灯、 钠灯,T8直管型日光灯和白炽灯等电光源。具体技术参数和技术原则,祥见<U型管螺旋管节能灯参数介绍与功率替代比例>一文。为本文阅读方便,现将高频率高效率节能灯与其它常用光源,功率替代比例。列表如下:
华贝尔高频率高效率节能灯与其它常用光源功率替代比例表
华贝尔高频率高光效节能灯
汞灯
白炽灯
碘钨灯
T8直管日光灯
钠灯
1W替代其它光源
5W节电80%以上
6.5W
节能灯又叫紧凑型荧光灯,因其节能高效而被视为传统白炽灯的替代品。节能灯发光效率是白炽灯的5倍,比普通白炽灯节电60%~80%。推广节能灯可以有效节电,减少CO2排放。
然而,用过节能灯的人都知道,频繁开关节能灯会大幅降低节能灯的使用寿命,则其未必能比白炽灯亮得更久;而若是长时间不关节能灯,“节能”二字又名不副实。
在这种矛盾下,大量节能灯很快报废,对环境造成了重大的威胁――节能灯的灯管中含有重金属汞,汞会对水源、大气、土壤环境和人体造成严重危害。据推算,一只普通节能灯内的汞就能污染90~180吨水及周围土壤或300立方米空气。
因此,本课题试图寻找一种简单、易行的方式,尽可能做到提高节能灯利用率、减少环境污染。
研究思路
本课题着眼于将有效提高节能灯利用率与废旧节能灯回收结合起来。首先想到:节能灯的损坏可能发生在灯的不同部分,若能将节能灯分割成3个部分――灯管电子元件、灯头,直接更换损坏部分,应该是条可行之道。
经过调查,发现约80%的节能灯是电容损坏,于是我们很自然地关注到了节能灯的电容。若能将电容改成插接件结构,维修时仅更换电容,也许可以重新利用一些废旧节能灯。
材料准备
新节能灯若干,灯管无损、灯头完好的废节能灯若干,不同型号、规格的电容若干,透明胶,插接件,电焊枪,锡丝,电表,老虎钳。
实验过程
1. 打开1只新节能灯,参照各电路元件,画出电路图(图1)。
经思考、分析后发现,最大的那个电容承担了开关节能灯时的主要充放电职责。因此,它可能是很多节能灯损坏的关键。
2. 用电焊枪将该电容取下,换上插接件(图2)。
3. 将规格相同的电容装到插接件上(图3)。
4. 对灯泡座进行简易防触电处理,包上透明胶(图4)。
5. 通上电,节能灯照常亮起(图5)。
6. 依次选择废节能灯,照此处理,大部分灯能复亮(图6)。
7. 对未能复亮的个别废节能灯,将另两个小电容也换上相同规格的电容,发现可以复亮。在实际运用时,可以使用小型插接件或插口(图7)。
由此可知,通过更换节能灯的电容,以达到延长节能灯使用寿命的方法是可行的。
分析与思考
完成实验后经过讨论、思考,总结了经验,发现了一些新的问题。
1. 收集到的废节能灯品牌不一、规格不同,灯中所用的电容也可能不同。因此需要注意电容的规格,等量替换。然而个别新节能灯,即使将相同规格的电容换上去,其亮度与原先也有明显差别,问题何在?
2. 某些节能灯的灯管与灯头是粘在一起的,无法拧开。实验中曾采用了锯开的方法,结果导致其中一个电路板被卡在灯头里取不出来。是否有更好的办法应对?
1、认清标记
安全认证――为“CQC”标记,有该标记的产品说明该产品是经中国质量认证中心认可,符合中国质量认证中心规定的安全要求,是对节能灯安全指标的验证;节能认证――为“节”字标记,有该标记的产品说明该产品经中标认证中心认可,符合中标认证中心规定的节能要求,是对节能灯性能指标和国家能效限定值的验证。
2、检查包装
国家强制要求节能灯产品,在外包装上标出以下内容:来源标志、额定电压和电压范围、额定功率、额定频率。在灯泡上或外包装上或使用说明书上标注关于灯的电流、以及其他与安全使用有关的补充说明。
3、选择型号
如某节能灯产品标明型号为:YPZ230/9-3U・RR・D6500K,其中YPZ代表普通照明用自镇流荧光灯(节能灯),230/9表示额定电230V、额定功率9W,3U表示灯的结构(由3个U形灯管组成),RR表示灯的发光颜色,D表示电子式自镇流,6500K表示相关色温或用中文表示成日光色。一般节能灯标注前三项的较多,要注意功率和发光颜色。
功率――功率决定了节能灯的耗电量。国家标准规定,节能灯的外包装上必须明示节能灯的功率,以“瓦”或“W”表示。功率代表产品的实际能耗大小,在照明效果相同的情况下,节能灯的功率为白炽灯的六分之一。因此,如果想获得与60W白炽灯相同的照明效果,选择10W的节能灯即可。
发光颜色――主要根据使用环境,和个人喜好。在卧室,餐厅等比较温馨的场所可购买标有RN、RD字母或暖黄色等字样的节能灯,并且发光颜色淡黄色的节能灯其光效、显色指数都高于发光颜色为白色的节能灯。有的消费者认为发光颜色越白甚至发“蓝”的灯越亮,是一种误区。
每个节能灯的包装上一般均标明它的输出光的颜色。国家推荐使用的节能灯发光颜色表示方法有:RR代表日光色,RZ代表中性白光,RL代表冷白色,RB代表白色,RN暖白色,RD代表白炽灯色,因为国家没有强制性规定,也有些产品用中文表示发光颜色。
4、看外观
看灯头、灯管是否松动,灯管荧光粉涂层是否均匀无漏涂、掉粉,荧光粉体应当晶莹洁白,不能有发黄或发灰的现象;通电点亮灯管,看灯管发光是否正常均匀,灯管应无明显黑斑,发光体无闪烁。
5、注意灯的互换性
互换性是产品的灯头与灯座是否能良好配合的指标。互换性不好会造成灯安装和拆卸时的困难,使灯不能可靠地固定在灯座中,产生不安全隐患。另外,消费者在购买灯具时,尽量选购品牌之间通用性较强的节能灯产品,以备日后更换新灯时购买方便。
6、仔细阅读说明书
仔细阅读产品说明书和包装上的文字,它不仅可以指导正确使用节能灯,还可以了解更多的有关产品的其他一些性能,如功率因数、色容差、光效、光通维持率等,有利于消费者全面了解产品质量等情况。
功率因数――可以体现节能灯工作时对于电能的利用率。功率因数越高,电能的利用率越高。功率因数(即入值)在0-1之间,在产品包装上没有规定必须标出,有的产品在说明书中有说明。
色容差――是指节能灯输出光的颜色与产品标注的发光颜色之间的差别。色容差大,说明产品的实际发光颜色与明示的发光颜色不相符。也就是说,如果色容差较大,既会造成节能灯的实际发光颜色与消费者希望获得的灯光颜色不一致,而且同种颜色的节能灯同时点燃时,会造成视觉疲劳。
光效――是指节能灯光源发出的光通量与其消耗功率之比。光效值越高代表其节能效果越好,它是比较节能灯节电效果的重要指标之一。比如:为达到相同的照明效果(光通量相同),选用401m/W的节能灯就比选用201m/W的节能灯节省一倍的电。
一、节能灯将取代白炽灯
据专家介绍,荧光灯之所以比白炽灯省电,因为荧光灯发出的是冷光,它不需要象白炽灯那样,将很多电能转换成热能白白消耗掉。采用了发光效率高的荧光粉和电子变频镇流器的荧光节能灯的电能利用率大大提高,其发光效率和寿命得到普通白炽灯泡的6倍以上。
根据《白炽灯淘汰路线图》,5年后白炽灯在我国将被淘汰。目前,白炽灯的替代产品包括节能灯、LED灯和卤素灯,其中卤素灯目前在国内的应用还很有限,LED在照明领域发展也不是很成熟,价格也比较高,因此白炽灯将主要由节能灯来替代。据了解,目前在我国一二线城市,白炽灯的使用已经很少,但在一些欠发达地区以及广大的农村市场,白炽灯用量依然很大。通过实施路线图,将有力地促进我国照明电器行业的健康发展,取得良好的节能减排效果,预计可新增照明电器行业产值约80亿元、新增就业岗位约1.5万个,年节电480亿Kw・h,年减少二氧化碳排放4800万t。
二、节能背后存隐忧
然而,就在节能灯市场如火如茶扩展之际,却爆出其存在环保隐患问题。有关人士指出,节能灯虽然环保、省电,但是大面积推广后,如果在后期处理上得不到足够的重视,很有可能成为又一个巨大的污染源。
据专家介绍,目前受制造工艺的限制,节能灯产品不可避免地会带有一点汞,也就是大家俗称水银的成分。尽管一只普通节能灯通常含汞量仅为0.5毫克,但就是这点很少量的汞对环境造成的污染却非常惊人――1毫克汞渗入地下,可造成大约360吨水受污染,由此计算,一只废弃节能灯如处置不当,最终可能会污染到90t至180t水及周围土壤。
目前,在大力推广节能灯的同时,对废弃节能灯的处理,却很少得到重视。不少市民对于废弃的节能灯管,往往就像普通生活垃圾一样,一扔了事。可以想象其中的汞一旦进入水土之中,日积月累,很快就会成为新的“环境杀手”。
三、防污需从源头抓起
既然节能灯有可能造成如此巨大的环境隐患,那么,我们是否应当放弃对节能灯的使用?答案显然是否定的。从技术和管理两条途径,我们都不难找到让节能灯在节能的同时,尽可能减少对环境污染的有效方法。
一、影响运动场馆照明质量的最大因素是:球场灯光的眩光能量及危害
(一)、民用室内羽毛球、乒乓球、篮球、排球、网球等,体育运动场馆照明设计指标,主要有两个方面的内容。第一、场地水平照度值和垂直照度值以及均匀度。第二、球场专用灯光的光色质量品质。
场馆照明设计质量,具体内容主要表现在以下五个方面。
1、没有眩光危害:场地灯光不刺眼、不晃眼、不耀眼。对空中飞行的球体,没有眩目危害效应,看得见、看得清、看的真实。
2、没有频闪效应危害:球场灯光不波动,平滑稳定。羽毛球等球体在空中飞行轨迹真实,空中定位准确。球看得准,打得准。
3、太阳光色:场馆照明光色纯白明亮,相当于上午十点至下午三点左右的太阳光。可见光能量高,视觉亮度高,视觉物像明亮、清晰。
4、显示性能高:场馆照明球场灯光,光色纯正,不偏青色,不偏红色。场馆空间及物体颜色纯正真实。视觉物像色彩真实、舒适。
5、照度高且均匀度高:场地水平照度和垂直照度,达到场馆照明设计的勒克斯数值,并且照度均匀。场馆照明无阴影,没有斑马线效应,地面和空间明亮。
(二)、体育运动场馆照明设计质量的五个指标中。场地照度及均匀度为纯物理量,是有布光设计方案与布灯模式决定。只要采用矩阵式均匀布灯设计方案,灯间距合理,就可以实现较高的照度及均匀度。
(三)、场馆照明四个光色品质内容,则着重体现了场馆照明设计,以人为本的视觉感知因素。球场照明,视觉感受舒适的光与色,才是真正品质优秀的照明质量。
(四)、品质优秀的光色,是决定球场照明质量和效果高低的主导因素。这其中最为重要,也是对场馆照明质量影响最大的指标是:球场专用灯光的眩光能量及眩光危害程度。
二、场馆照明六种球场专用灯光的眩光危害简析。
场地灯光眩光危害,是场馆照明的负面视觉效应。表现为体育灯光晃眼、刺眼、耀眼。打球的人只看到一个眩目的光幕,看不到空中飞行的球体。
球场灯光产生眩光危害,一个原因是球场灯光有眩光能量。眩光能量越大,眩光危害程度越严重。第二个原因是球场灯光辐射特性与灯罩反光特性的匹配度低。匹配度越低,眩光危害程度越大。
下文简要地对400W金卤灯、T5节能灯场馆排灯、高频无极灯、LED大功率节能灯、U型螺旋型大功率节能灯、6U-60W高频率节能灯。六种球场灯具的眩光能量大小和眩光危害程度,进行简要的分析介绍。供设计体育运动场馆照明方案时,选择球场灯光与灯具参考。
(一)、400W金属卤化物灯眩光能量大、危害大。金卤灯是在高压汞灯的基础上,添加金属卤化物制成的气体放电灯。主要分有美标系列和欧标系列,美标系列的金卤灯内填充的是钪和钠金属卤化物。欧标系列金卤灯主要填充钠和铊、铟等稀土元素。
1、金卤灯内金属原子在电场激发下,弧光放电发出金属原子的特征谱线。金卤灯的标称色温不高,一般在4500K左右。但是,光谱分布却偏离太阳光可见光谱的能量结构。光色偏青,含有较多的蓝光。可见光比例低。眩光能量大,眩光危害程度大。
2、用于场馆照明其光色品质较差.400W金卤灯用做球场灯,眩光能量大,是场馆照明六种体育灯中较为严重的。光线刺眼、耀眼、晃眼睛、眩目,产生眩光危害。其眩光危害程度,是场馆照明经常使用的六种球场专用灯中较为严重的。
3、打球的运动员,经常在多个角度、多个位置,只看到一个晃眼的光幕,看不到空中飞行的羽毛球、乒乓球等球体,而没有办法打球。
4、因为400W金卤灯眩光能量较大,打球运动员的视野,既是在离开刺眼的光幕后,还会有短暂的视觉黑现象存在。并且视觉恢复时间较长。
(二)、LED大功率节能灯眩光能量严重、危害严重。LED大功率节能灯因追求高亮度,导致色温过高,光强过高,蓝光等短波能量大。眩光能量严重。
LED大功率节能灯用于场馆照明,场地灯光刺眼、耀眼、晃眼,眩目危害严重。打球的人不慎看一眼LED大功率节能灯的发光面,会感到光线刺的眼睛有痛痛感。既是在眼睛离开了LED大功率节能灯刺眼的光线后,眼睛仍会有较长时间的视觉黑。视觉恢复到正常状态,需要比较长的时间。严重影响运动打球。
LED大功率节能灯,眩光能量危害角度大、范围大。场馆照明有眩光危害的位置多、视角大、区域宽。眩光危害程度,在六种球场专用灯中最为严重。
(三)、T5节能灯球场排灯、U型螺旋型大功率节能灯、高频无极灯,眩光能量大小不一,危害大小不同。
这三种体育灯发光原理相同,都是气体放电光致发光球场专用灯。发光机理都是三基色荧光粉,吸收汞放电激发光谱,转换发出红、绿、蓝三基色光,合成白色光。
这三种场地灯,眩光能量大小不都是一样的,眩光危害程度也不同。其眩光能量大小和危害程度,都由其自身的光谱能量分布结构决定。
1、光谱结构决定眩光能量。这三种球场灯的光谱分布,如果能够接近于太阳光可见光谱的结构,光色品质就优秀。可见光能量高,眩光能量小,眩光危害小,或者是无眩光危害。
如果光谱结构偏离太阳光可见光谱的分布结构,并且是偏向于短波蓝光方向。直观的表现为高色温,光色偏青,蓝光多。可见光能量比例必然会减少,眩光能量就会提高,场地灯光就会产生眩光危害。
2、节能荧光灯管和电子镇流器决定光谱结构。这三种场地灯的光谱能量分布结构,由节能荧光灯管技术品质和电子镇流器驱动性能共同决定。
3、对于节能荧光灯管来说,荧光粉品质和配比决定光谱结构。理论研究成果已经证明:荧光粉技术品质及配比,决定光谱分布结构。主要体现在,单色荧光粉的性能品质和三基色混合荧光粉的配比结构。
如果是稀土三基色荧光粉,并且配比结构科学合理。节能荧光灯管的光谱分布结构就会合理,就会接近于太阳光可见光谱的能量分布结构。球场灯光眩光能量小,眩光危害程度小或没有眩光危害。
如果荧光粉不是三基色粉;或者是三基色荧光粉,但是品质低;或者是三基色荧光粉配比不合理。节能荧光灯管的光谱能量,就一定会偏离太阳光可见光谱的分布结构。如果偏离的方向是指向短波能量,就一定会有眩光能量和眩光危害。光谱结构偏离越是严重,眩光能量就会越是严重,眩光危害程度就会越是严重。
4、对于电子镇流器来说,输出特性影响光谱结构。影响节能荧光灯管光色品质的因素,是电子镇流器的输出特性。本质是电子镇流器,对荧光灯管等离子体的激发特性和能量输运特性。集中体现在,电子镇流器输出特性与荧光灯管阴极特性之间是否匹配。
如果两者特性能够匹配,球场专用灯光谱,有利于趋近太阳光可见光的分布结构。匹配度越好,接近度越高。
如果不能匹配,光谱结构就会发生偏离,就会产生眩光能量。匹配度越低,偏离越大,眩光能量越大。
市场正在销售和正在使用的这三种球场灯,其电子镇流器输出特性与荧光灯管阴极特性之间,并不都是相互匹配的。能够匹配的占少数,匹配度高的更少。
说明:高频无极灯没有电极.其匹配度是磁耦合度。
5、三种球场灯眩光能量大小及危害不同,应该慎重鉴别选择。当前,市场上正在销售的和正在使用的这三种球场灯。因其节能荧光灯管的荧光粉品质和配比差距较大。场地灯光的眩光能量大小与眩光危害程度,都有较大的差距。在场馆照明设计时应该认真地鉴别选择。
6、三种球场灯眩光能量大小的鉴别方法。光谱理论研究成果表明:球场专用灯的光谱结构,决定眩光能量大小,也决定场地灯的光色。因此,球场灯的眩光能量大小,就会通过场地灯光的光色表现出来。同时,体育灯光的光色又使用色温来描述。因此,球场灯光的眩光能量大小,又通过灯光色温来表现。
以此原理,我们就可以通过球场专用灯的色温高低和场地灯光颜色,来鉴别球场灯眩光能量的大小。
第一、先说一下眩光能量小,没有眩光危害的球场灯光的颜色及视觉感。眩光能量小,表明光谱结构接近于太阳光可见光能量分布。可见光比例高,光色纯白。灯体表面有一种玻璃即将融化的视觉感,灯体表面亮而柔和,光视觉有温暖感。像太阳光一样明亮、不刺眼。即是眼睛直视灯体表面,也没有光线刺痛感。眼睛离开灯体表面,视觉感立刻正常,没有眼睛视觉黑现象。
这种球场专用灯,光色相当于上午十点至下午三点这一段时间的太阳光。其灯光表面色温在6000K附近。用于场馆照明,没有眩光危害。视觉明亮、清晰、舒适。对空中飞行的各类球体,看得见、看得清、看得准。球打得准。能够提升体育运动场馆规格档次,提高场馆经济效益。
第二、再说眩光能量大,有眩光危害的球场灯光的颜色及视觉感。眩光能量大的球场灯光,直观的表现为,色温高,蓝光多,光色偏青。
当:灯体色温在6500K时:可见光比例就会降低,眩光能量就会偏大,灯表面的光色就是冷白光。灯光虽白亮,但视觉有冷硬感,没有视觉暖意感。眼睛直视灯体表面时,光线没有明显的刺痛感,但是明显的感觉不舒适。在眼睛离开灯体表面,视觉虽没有明显的视觉黑现象,但是有瞬间的“视觉花”现象,之后视觉感就可正常。
这种球场灯光,眩光能量不是很大,有眩光危害,危害不严重。但是,眩光危害程度是不能忽略的。用于场馆照明,打球的人对其眩光危害程度.有可能会忍受,但是会产生视觉不舒适情绪。会在一定程度上,影响体育运动场馆经营效益。
当:灯体色温在6800K时:有的公司为了追求球场灯光的表面亮度,将色温进一步提高,超过6500K以上,达到6700K--6800K。高色温场地灯光,可见光能量明显降低,眩光能量比例明显提高,灯光眩光能量大。灯体光色不是白亮,而是光色偏青。眼睛直视灯表面,光线刺眼,视觉刺痛感明显。眼睛离开灯体表面,有明显的视觉黑现象,视觉恢复正常感的时间也比较长。
这种球场灯,眩光能量大,眩光危害大。如果用于场馆照明,打球的人对其眩光危害程度,通常是不能够接受和忍受的。会严重影响体育运动场馆经营。
当:灯体色温在7000K时:更有甚者,为了追求灯光表面高亮度。将球场灯光色温进一步提高,达到7000K。这种超高色温的场地灯,光色是显著地青白光,眩光能量很大,人眼不敢直视灯体表面。如不慎眼睛直视灯体表面,光线刺眼厉害,眼睛视觉感痛痛。在眼睛离开灯体后,视觉黑感现象厉害,视觉恢复正常状态时间长。
这种球场灯,眩光能量严重,眩光危害严重。不能用于场馆照明。
(四)、6U-60W高频率节能灯。是青岛法兰克微电子有限公司设计生产,专业用于乒乓球、羽毛球、排球和篮球与网球场馆照明的场馆专用灯。
青岛法兰克高频率节能灯设计工程师韩俭荣,专注等离子体物理和光谱能量分布结构基本理论研究及应用技术研发。重点理解把握了以下四个方面的技术机理。
1、较好地把握了球场专用灯,其节能荧光灯管内等离子体频率、阴极阻抗和电子镇流器驱动能量特性三者之间,对立统一的辩证关系。在球场灯冷态与热态两种状态和启辉与点燃两个动态过程中,实现了优化匹配并且达到自适应功能。
2、深度理解红、绿、蓝单色稀土荧光粉,吸收光谱与激发光谱的匹配函数关系。
3、深度理解红、绿、蓝单色稀土荧光粉,发光光谱能量分布特性,及与激发光谱之间的响应函数。
4、深度理解红、绿、蓝三基色稀土荧光粉混合配比,与发光光谱能量分布结构特性的物理含义。
5、在深度理解把握上述四个方面的技术机理的基础上,青岛法兰克6U-60W无眩光危害,高频率场馆照明球场专用节能灯。发光光谱能量,接近于太阳光可见光谱分布结构。并且发光光谱能量分布结构特性,趋近于明视觉状态下人眼视觉函数曲线。可见光能量高,眩光能量小,没有眩光效应危害。
6、灯光表面光色纯白,相当于上午十点至下午三点这一时间段的太阳光色。灯光色温6000K左右,U型灯管表面白亮,有一种玻璃融化视觉感。光色白亮,纯正柔和,视觉温煦、暖意感好。有效视觉亮度高、清晰度高,视觉舒适度好。
7、即是眼睛直视灯体表面,光线不刺眼、不耀眼,眼睛没有光线刺痛感,没有视觉不适感。在眼睛离开灯体表面后,没有短暂的视觉黑现象,也没有短暂的视觉花现象。视觉感正常、自然、舒适。
8、历经近十年,在多个发达城市,多家高端体育运动场馆照明节能工程中广泛应用证明。在场地任何方位、任何角度,在人眼正常仰视视野内,场馆照明球场灯光不刺眼、不耀眼、不晃眼、不眩目,没有眩光危害。对空中飞行的各类球体,看得见、看得清、看得准,打得准。长时间运动打球,视觉舒适、不疲劳,心情愉悦。
三、场馆照明六种球场灯光眩光能量及眩光危害程度列表。
四、球场专用灯光眩光能量及眩光危害程度分析结论。
多家高端室内羽毛球、乒乓球等,体育运动场馆照明设计经验表明:球场灯光是太阳光色,光色纯白、明亮清晰、颜色纯正。可见光能量比例就会高,无眩光能量就会小,才能没有眩光危害。
运动场地灯光,才会不晃眼、不耀眼、不刺眼、不眩目。打球的运动员,才能对空中飞行的羽毛球、乒乓球、篮球、排球和网球等球体,看得见、看得清、看得准。才能打得准、打得稳。
[关键词]LED节能灯产业,发展现状,改进措施
[中图分类号]TE08 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158(2013)06-0406-01
一、引言
随着社会的快速发展,中国国内的“电荒”现象愈演愈烈,一到夏季全国各个省份相继出现了电力紧张的局面,各地纷纷拉闸限电的情况,一度引起媒体的高度关注。据相关统计,目前我国用电照明占了整个电力消耗的20%,为此,积极推广LED节能灯的广泛应用,将有效的降低我国照明用电的电力消耗。在此大背景下,我国的LED节能灯产业发展也十分迅猛,LED节能灯产业的发展对我国现代经济社会的发展提供了大量的LED节能灯,这有效的降低了我国照明用电的电力消耗。本文立足我国社会经济发展现状,对我国LED节能灯产业进行发展现状进行研究,找出其中存在的问题,并针对性的提出改进措施。
二、LED节能灯产业发展现状
LED是LIGHT EMITTING DIODE的简称,LED是由半导体材料所制造出来的发光组件,发光组件的原理很简单,组件具有两个电极端子,在端子间施加电压,再通入极小的电流,再经由电子等的结合,将声音的能量以光的形式释放出。目前LED产品的主要应用有这几个方面:(1)显示屏、交通讯号显示光源的应用;(2)汽车工业上的应用;(3)LED作为LCD背光源应用(4)LED照明光源等几个方面。LED产业在我国主要包括了LED外延片的生产、LED芯片的生产与封装、LED产品的应用等。这个产业链条中的外延片的制造所需要的技术含量是最高的。本文主要分析我国的LED节能等产业发展现状,目前我国的LED节能灯产业发展得较为完善,已经从单纯的引进国外芯片,国内进行加工组装的阶段发展到外延片的制造与生产、芯片的生产以及相关器件的封装等全方位产业链的发展。可以说LED节能灯产业在我国的发展形成了较为完整的产业链条。与此同时,随着国家对节能电器推广力度的加大,LED节能灯产业的发展也迅猛增长,LED节能灯产品市场的规模不断快速扩大,LED节能灯已经走进了千家万户,目前普及率仍在进一步提高。
三、我国LED节能灯存在的问题
虽然过去几十年当中,特别是近些年来,我国的LED节能灯产业得到了迅猛的发展,但是我们也应该客观地看到我国的LED节能灯与西方发达国家的LED节能灯产业相比仍然存在一定的不足支持,主要表现在一下几个方面的问题:
(1)国内LED节能灯产品技术含量较低
我国的LED节能灯产品受技术及装备水平的制约,制作工艺较差,生产的节能灯产品技术含量较低。主要表现在:一方面LED节能灯产品的寿命较短,LED节能灯产品与国外同类产品相比较,使用寿命较短,在市场上推广收到一定的影响。另一方面我国的LED节能灯产品的技术含量水平太低,很多LED节能灯产品,国内的生产厂商只是从事部分基础的加工工作,核心零部件都是从国外进口的。
(2)国内LED节能灯市场发展不是很完善
我国的LED节能灯市场虽然经历了一段时间的发展,但总体上来看还是处于一个较为不完善的。LED节能灯市场的规模相较于西方发达国家而言较小,且市场内部的竞争存在不合理之处,不少企业生产LED节能灯产品都是靠模仿别人的,做简单的组装与加工工作,市场竞争中主要以价格竞争为主,造成了LED节能灯产品的市场发展环境较为恶劣。
(3)国内LED企业的规模较小
目前国内的LED企业生产规模普遍较小,缺少行业领军的大企业。而且相关的企业市场局限性也较强,市场规模的过小约束了企业规模的发展,企业规模的过小又进一步制约了LED节能灯产品市场的发展壮大。
(4)LED节能灯产品研发能力较差
LED节能产品研发大多集中在大学和科研院所,而具体的生产则在各个企业,LED节能灯技术转化为产品的机制还存在缺陷。此外,国内相关LED节能灯产品核心专利都是国外引进的,目前来看,我国在关系到产业长远发展的蓝光核心专利及白光专利严重缺乏,这将使我国LED节能灯产业的发展受到国外的制约。
四、我国LED节能灯产业发展改进措施
针对我国的LED节能灯产业发展存在的一些不足之处,本文结合实际工作,提出了以下几个方面的改进措施。
(1)加强LED节能灯产业发展规划的编制。
要明确我国LED产业发展的思路,编制LED节能灯产业发展规划。最为关键的是要明确产业发展思路和目标,全面贯彻落实科学发展观,以国家半导体照明工程为主体,引导各级政府完善本地区LED产业的发展规划,建立多层次的半导体照明工程体系,带动LED产业发展。
(2)加强引导LED节能灯生产企业与技术研发单位间的联合
首先,在加快开发LEl3节能灯自主知识产权技术的同时一定要加强相关技术成果向企业生产的产品转化。目前,我国相关研究机构虽然很多,但是这些机构的技术成果未能有效和企业生产产品结合起来。其次,政府要积极引导企业与科研单位的联合。引导国内企业转变观念,将成果通过合作方式尽快实现产业化,以增强企业生产LED产品的能力,研发出更多高质的产品。
(3)扶持我国LED节能灯龙头企业
要积极推动国内LED生产企业之间的兼并重组,培育和扶持龙头企业。我国LED生产产业存在一个普遍的问题就是企业的规模小,所占的市场份额也小,未能有效的形成规模经济,在市场竞争中处于不利地位,进一步加剧了LED产业市场混乱的局面。为此,政府有关部门要鼓励相关企业的兼并重组,鼓励企业做大做强着重培养一批营管理较好、技术质量高、产品销售渠道畅通的龙头企业。
(4)完善我国LED节能灯行业协会建设
我国要积极完善LED节能灯行业协会的建设,加强相关产业的合作,建设LED节能灯行业协会专业服务组织。在LED节能灯生产企业较为集中的地区,要积极推动LED生产企业和相关的技术研发机构的合作,只有如此才能增强我国LED产业的相关技术创新能力,促进区域上下游企业的全面合作和集聚创新。此外通过行业写好内部的技术交流、培训、人才交流等办法,促进企业与研发机构间的技术合作,解决研发能力、经费和人才不足等问题。同时在协会成员内部之间建立各类信息和知识产权共享机制,着力研发自主知识产权。
五、结束语
LED节能灯产业在我国仍然属于一个新兴的产业,发展LED节能灯产业符合未来我国经济发展的战略需要。为此我们要进一步加大对LED节能灯产业发展现状的分析与研究,不断促进我国LED节能灯产业的健康发展。
参考文献
[1]樊江,迅速崛起的LED光源[J]河北建筑工程学院学报,2008(03)
[2]董新蕾,LED照明产品特点分析及产业发展建议[J],灯与照明,2011(01)
关键词:LED;太阳能电池;热岛效应;分压控制;柱头灯
太阳能是清洁和可再生的能源,而LED发光效率高,使用寿命长,绿色环保,LED太阳能灯具在众多发达国家已经广泛应用于景观照明、广场和街道亮化、室外装饰照明等领域。
由于LED技术和太阳能电池技术的飞速发展,以及系统组合中较为复杂的技术原理,造成目前国内相关产品的推广和应用存在一定的滞后,为此,文章将从LED太阳能灯具产品的设计要素、系统组合、实际应用比较、发展前景等方面作出分析,以便于设计人员参考和LED太阳能灯具在国内的推广。
1 影响LED太阳能灯具产品系统设计的重要因素
1.1 太阳能电池功率的选择
我们所说的太阳能电池输出功率Wp是标准太阳光照条件下,即:欧洲委员会定义的101标准,辐射强度1000W/m2,大气质量AM1.5,电池温度25℃条件下,太阳能电池的输出功率。这就是说,太阳能电池的输出功率是随机的,在不同的时间,不同的地点,同样一块太阳能电池的输出功率是不同的。
1.2 蓄电池容量的选择
由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则:首先在能够满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。
1.3 太阳能电池安装倾斜角度的选择
为了美观,许多的太阳能灯具的工厂将太阳能电池水平放置,在这种情况下,太阳能电池的输出功率将减少15%~20%。
1.4 热岛效应
太阳电池组件是由多片太阳能电池组合而成,用以达到期望的电压值。太阳能电池组件在使用过程中,如果有一片太阳能电池单独被遮挡,在强烈阳光照射下就会发热损坏,于是整个太阳能电池组件损坏。这就是所谓热岛效应。为了防止热岛效应,一般是将太阳能电池倾斜放置,使树叶等不能附着,同时在太阳能电池组件上安装防鸟针。
1.5 太阳能灯具中蓄电池的充放电控制
为了延长蓄电池的使用寿命,必须对它的充放电条件加以限制,防止蓄电池过充电及深度放电,另外,由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,光伏发电系统中对蓄电池充电的控制要比普通蓄电池充电的控制要复杂些。
1.6 太阳能灯具光源的选择
目前多数室外装饰照明选用LED作为光源,LED寿命长,可以达到100000小时以上,工作电压低,非常适合应用在室外装饰照明上。特别是LED技术已经实现了其关键性突破,其特性也有了很大地提高,同时,性价比也有了大幅的提升。另外,LED由低压直流供电,其光源控制成本低,使颜色控制,光谱分布,动态幻景都成为可能。
2 系统组合中需要注意的几个问题。
2.1 光敏传感器加晶体管耦合放大,解决LED太阳能灯具电压下降,造成光控开关失灵的情况。
2.2 连续阴雨天蓄电池电压降低时减少LED或者减少太阳灯接入个数,或者减少太阳能灯每天的发光时间,这就降低了系统成本。
2.3 闪烁变光,渐亮渐暗是节能的好办法,它一方面可以增加太阳能灯照射效果,另一方面可以通过改变闪烁比控制蓄电池平均输出电流,延长系统工作时间,降低成本。
2.4 太阳能灯作为一种新型节能灯具,较高的价格是推广应用的瓶颈,分时,分压控制太阳能灯技术就是解决这个问题的好办法。分时、分压控制太阳能灯技术的核心就是根据夜晚不同时间段,人们对照度不同要求,控制太阳能灯的输入功率,以及根据太阳能电池白天吸收能量的大小,控制太阳能灯的输入功率,达到人们对太阳能灯的最基本要求。
3 实际应用案例分析及比较
某项目以花园洋房和别墅建筑为主,项目围墙长约1900米,高1.8~2.7米,共需安装217盏柱头灯,柱头灯作用为围墙装饰照明,拟采用LED太阳能灯具。
为实现项目高品质、节能、环保的要求,地产商根据项目建筑及围墙整体效果,以提高品质,节省造价为目标,对LED太阳能灯和普通节能灯的技术经济指标进行了比较,在节能、安全、环保、使用寿命、工程造价等方面进行了分析。
3.1 发光效率、耗电量比较
1)同等照明效率情况下:1W LED=3W节能灯;3W LED=8W节能灯;4W LED=11W节能灯;8W LED=15W节能灯。
LED太阳能灯具可采用光控和时控方式智能控制开关。阴雨天可持续3-5天正常照明。
2)每天10小时夜间照明时间内:4W LED太阳能灯具耗电量为零;11W节能灯耗电量为0.11度,结合本项目共217盏柱头灯,每天10小时耗电量为23.87度,每年耗电量8712.55度。
3.2 安全、环保比较
1)普通节能灯需要布线,墙体内需要预埋管,采用220V电源供电,存在漏电风险;LED太阳能灯具不需布线,无预埋管,采用自带蓄电池,6V安全电压供电,无漏电风险。
2)普通节能灯管中含有汞等有害物质,电子镇流器会产生电磁干扰;LED太阳能灯具不含铅、汞等有害物质,也不会产生电磁干扰,废弃物可回收。
3.3 使用寿命比较
普通节能灯最长使用寿命5000小时;LED灯具一般使用寿命50000小时。
3.4 工程造价比较
以本工程为例,项目围墙长约1900米,共需安装217盏柱头灯,根据询价结果,相同规格灯具,采用普通节能灯价格为100元/盏;采用LED太阳能灯具价格为180元/盏。比较如下:
根据数据比较,不计财务费用,一次性投资采用LED太阳能灯比采用普通节能灯节省造价3.72万元;3年采用LED太阳能灯比采用普通节能灯节省造价5.18万元。
3.5 经过分析,LED太阳能灯技术在提升小区品质和节省造价方面均比普通节能灯占有优势。
4 发展方向比较
根据科学家的保守估计,2016年太阳能电池的平均转换效率要达到20%以上,而价格要下降一半,这就是说,我们用于照明电力的一半可能来源于太阳能,达到从PN结到PN结真正的绿色照明。
在电力资源紧缺的今天,具有节能、环保等诸多优点的LED太阳能灯具拥有很大的发展潜力,且LED灯具、太阳能电池板、太阳能蓄电池的价格也在不断降低。相反,由于普通节能灯在环保和使用寿命上的限制,将逐步趋于淘汰。
关键词:电光源材料;科技进展;思考;
中图分类号:TU113.1 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-10-00-01
从八十年代我国的电光源材料的研究有了实质性的进展后,我国电光源材料的生产技术日渐提升,生产水平也越来越高。目前,各种封接材料、成型灯丝、稀土三基色光粉以及钨钼材料等已经基本可以满足社会发展的需求。
一、我国电光源材料的进展
经过几十年的发展,我国的照明工业已经具有一定的规模,电光源材料行业也进入了一个新的阶段。过去,我国电光源材料行业发展的方向是扩大生产。目前,我国电光源材料的发展重点是“三提高”。“三提高”具体是指,提高电光源行业的生产效率、提高电光源材料深度加工的技术、提高电光源材料的生产技术。我国电光源材料行业的发展已经取得了很大的进展,本文主要对灯用荧光粉、电子粉以及灯用泡壳材料的进展进行了详细的分析。
(一)灯用荧光粉
荧光粉可以发光,是一种固体物质。需要注意不是所有的光致发光材料都是灯用荧光粉,只有电光源所用到的材料才是灯用荧光粉。灯用荧光粉中应用较为广泛的材料是稀土荧光粉。稀土荧光粉的特色是应用了钆、铽、钇以及铕等高纯重稀土与高纯中稀土。在六十年代,人们高纯化了稀土氧化物后,医用荧光粉、灯用荧光粉等材料开始被人们所关注与应用。
一般的稀土荧光粉主要由红粉(60.0%Y2O3:Eu3+)、绿粉(30.0%CeMgAl10O19:Tb3+)以及蓝粉(10.0%BaMgAl10O17:Eu3+)三部分组成。灯用荧光粉的使用时间超过了5000.0h,显示指数在80到85之间,发光的效率在100.0lm/w左右。为了有效的减少应用成本,人们对绿粉进行了研究,得到了两种光效好、铽量少的绿粉。一种是(Ce、Gd)MgB5O10:Tb3+绿粉,还有一种是(La、Ce)PO3:Tb3+绿粉。其中(La、Ce)PO3:Tb3+绿粉的光的颜色有点偏黄,光的效果非常的好,且合成所需的温度相对较低。应用它不仅可以有效的减少应用成本,还可以减少绿粉中铽的含量,减少红粉的剂量。
当下,我国稀土绿粉与红粉的生产水平已经可以与世界先进的绿粉生产水平与红粉生产水平相媲美。另外我国生产的稀土绿粉与稀土红粉已经实现了大量出口。此外,我国在蓝粉方面的研究也得了一定的突破。无论是在分布上,还是在粒度与色度上,我国研究出来的铝酸盐蓝粉均达到了东京化学公司的水平。
(二)电子粉
节能灯阴极上的发射物(电子粉)的消耗过程其实就是节能灯的使用寿命。可以说,阴极上所激发的电子粉的剂量直接决定着节能灯的使用时间。当节能灯达到了使用寿命后,则表明节能灯阴极上的电子粉已经被完全消耗。
在以前,人们所用的电子粉的涂层较为松散,粒度较大。另外,它还含有很多的杂质,很容易出发脱粉情况。一直到八十年代中期,我国研制出来了三元共晶碳酸盐电子粉。此种电子粉具有使用寿命长、纯度高、颗粒细等特点。紧凑型荧光灯的使用时间已经可以达到八千小时以上,其所应用的电子粉主要有大功率特种类型、小功率特种类型以及普通类型这三种电子粉。另外,我国还研制出来了锆酸钡电子粉与六元碳酸盐电子粉。这两种电子粉可以在高压汞灯中应用,不仅具有较强的粘结性与发射性能,还不会出现端头变黑的情况。
(三)灯用泡壳材料
灯用泡壳材料的泡壳大多是透明的,主要有陶瓷、石英、玻璃三种类型。灯用泡壳材料在应用时,需要注意它的性能应与填充物质的性能相匹配。只有这样,灯用泡壳材料才能够完全承受住燃点时的化学活性、温度以及压力。最近二十多年,在光源玻璃方面,我国取得了很多的成绩。第一,不仅研究出了很多耐高温的透明陶瓷与石英材料,还研究出了低熔点玻璃材料。另外,我国光源玻璃行业的生产技术与规模与过去相比也有了很大的提高,已经可以对石英玻璃、铅玻璃以及钙玻璃进行大量的生产。在生产规模上,我国已经位于世界前列;第二,我国灯用泡壳材料的生产技术有了很大的提高。融化率与过去相比几乎提高了一倍,池炉的热消耗与过去相比降低了50.0%。
(四)芯片材料
LED是一种光学器件,主要应用了半导体P-N结电发光。不同半导体材料所激发的波长不一样,因此如果想要得到多种颜色的二极管可以选用不同的半导体材料。近些年来,随着科学技术的不断创新与发展,LED半导体照明材料均有了很大的改进,比如芯片材料。正装芯片是目前应用较为广泛的一种材料,是在蓝宝石图形衬底上所生长的一种LED材料。日亚公司通过提高材料质量,有效的改善了解决了大功率中正装芯片的应用限制。
二、对我国电光源材料的思考
虽然我国电光源材料与过以往相比,无论是在生产技术上,还是在生产数量上均有了惊人的进展,但与世界较先进的水平相较而言,还有很多地方需要改善。 我国照明业的发展受到了材料配套能力的限制。目前,我国照明业的发展水平与世界水平相比还存在很大的差距。第一,我国已经可以大量的生产耐高温、抗震动的特种钨丝材料,但其品种却较少。第二,玻璃厂很多,但符合节能灯与紧凑型荧光灯要求的厂子却很少。第三,透明陶瓷与半透明陶瓷材料的开发程度较低,需要加大力度来开发。第四,钼窄带与钨窄带可以用于硬玻璃的封接中。但两者的产量较少,目前还不能大量的供应。因此,应提高钼窄带和钨窄带的生产技术。
三、结语
电光源材料对社会的发展而言,具有非常重要的意义。目前,我国电光源材料行业的发展已经取得了一定的进展。电子粉材料、灯用荧光粉材料以及灯用泡壳材料的生产技术与过去相比均有了很大的提高,甚至有一些电光源材料的生产技术已经达到了世界先进的水平,但在产品的生产质量与产品的结构等方面还需改善。
参考文献:
[1]杨宇锋.我国电光源材料的科技进展[J].中国照明电器,2001(11).
[2]光源与照明光学[J].中国光学与应用光学文摘,2002(03).
我国作为全球汞使用量和排放量最大的国家,在汞污染防治管理方面面对巨大挑战。尤其在光电源汞污染领域,节能灯逐步替代白炽灯成为趋势,节能灯汞污染引发社会各方关注。所谓“节能灯产业汞污染”,即在节能灯的生产过程中灯管中原料汞的流失或者散发造成的污染。因为荧光灯管中含有汞,对大气、土壤、水源的污染十分严重,报废的荧光灯管应当和废旧电池一样回收,或作为危险废物单独处理,不能和普通生活垃圾混杂在一起随便处置。这些不易被人察觉的重金属污染通过土壤和地下水,已威胁到了当地人民群众的生命健康。
根据国务院的节能减排综合性工作方案,国家发改委正在积极实施“绿色照明”工程,通过财政补贴的方式向全国推广高效照明产品1.5亿只。按照预测,这项工程实施后,全国一年可累计节电290亿千瓦时,少排放二氧化碳2900万吨、二氧化硫29万吨。然而,假如未考虑到这1.5亿只节能灯的善后工作,任由使用者随意废弃,那就意味着将有数十吨汞进入自然环境,理论上将污染270亿吨水资源,而全球便于取用的淡水才只有3000亿吨。若再加上大气、土壤、动植物等受到的连带伤害,这项工程最终的得失恐怕难以估计。
雪上加霜的是,在国家大力宣传推广节能灯产品的背景下,大量滥竽充数的劣质节能灯搭便车充斥市场,这同时意味着进入环境的废旧节能灯数量增加,汞污染也就随之加重了。所幸多年以来电光源在工业制造过程中使用的有害物质如汞、铅、放射性元素严重地污染环境,引起了社会的广泛关注,并成为履行国际汞公约的重点领域。只有整合社会各界资源,才能有效防止废旧节能灯的汞污染,积极应对汞污染防治和履行国际汞公约双重挑战。
节能灯回收处理困境
生产荧光灯所消耗的汞,与它能减少的火力发电所产生的汞相比微不足道。然而,如果节能灯废弃后排放在垃圾场,这种集中排放的效应也不容低估。为了阻止汞进入垃圾填埋场,限制危险的汞蒸气和汞尘的传播,美国国家环保署、荧光灯制造商和其他机构提倡:回收节能荧光灯泡。打碎的灯泡及其碎屑应该在那种获准处理荧光灯的设备中及时回收,但是这种设备即使在节能灯使用广泛的美国也并不普遍。在现实中,人们更是很难找到如何处理废旧节能灯泡的提示,也很难找到回收网点。一旦到了垃圾掩埋场,即便是包装完整的灯泡也会被敲碎,汞就会泄漏到土壤和地下水中,汞蒸气则散布到空气中,使得潜在接触的工人达到中毒剂量。事实上,目前在美国,节能灯最大的回收点是家具连锁店宜家。最近沃尔玛也加入提倡汞废弃物资源回收的行列——节能灯回收难的根本在于成本太高,通过回收再造的金属、玻璃和汞的价值,无法抵消此过程中所耗用的成本。
作为节能灯产量最多的国家,我国应该积极呼吁和实现废旧节能灯回收,使节能灯真正符合节能减排的社会发展趋势。同时,我国节能灯过多地只注意在同一水平上量大价低发展,而并没有在创新和机理上下功夫。国家对报废的照明电器应建立有效的回收处理措施,要求企业开展废旧灯管回收工作,通过自己的销售渠道实行“以旧换新”回收废旧灯管,再进行集中处理。另外,针对荧光灯得不到有效回收,大多数人不知道荧光灯在破裂时会造成环境污染的情况,要加强教育,扩大宣传,提高全社会对废灯具污染性的认识。
我国虽然早在2001年颁布了《危险废物污染防治技术政策》,但只是鼓励政府建立日光灯管回收处理机构,未对节能灯回收处理做任何规定。同时,废旧灯管回收设备价格高达上千万元,而回收每支灯管还将产生1.2~1.8元的处理费用。这样一笔支出对于很多小企业来说完全是一笔“不划算”的生意。据媒体报道,不少节能灯管的生产企业就选择了将废旧节能灯管随意丢弃,或是将这些含汞的整灯和配件混在一起,当成普通废品低价出售给废品回收企业的方式进行处理。从法律法规角度来加强废旧灯管的处理,并提议通过资金补贴等方式,来调动有关机构组织或者企业的积极性,从而加入到废旧灯管的回收作业之中。对于生产过程中产生的汞污染情况,这需要企业家自身的道德约束,同时相关的劳动监察部门也要在其中加大监管力度。
国家有关部门应完善相关政策和法规,在鼓励生产和使用高效节能灯具的同时,明确生产者、销售商和使用者的回收责任,调整推广使用高效照明产品的激励政策,把一定比例的推广使用补贴转化为回收和处理补贴。此外,还应尽快建立废弃节能灯管回收和处理系统,科学设立回收网点以及专门处理机构(或企业),保证废弃节能灯管有渠道、有措施地被分类回收和安全处理。
我国照明电器行业环境污染问题的对策
为了控制和改善我国电光源生产和使用过程中有害物质的产生和扩散,笔者提出如下对策:
第一,完善国家政策,加强政策执行力度
现在生产技术很成熟的汞齐和汞丸的使用,可以有效地控制汞的使用量,汞齐和汞丸技术可以极为精确地控制每支灯管中的汞含量,大大减轻了生产过程中逸散出的汞蒸气对操作注汞工人的危害,也降低了产品中的汞对消费者和环境的污染。国家应该制定并出台照明电光源关于汞含量的使用标准,并在行业内强制执行。国家环境保护部门应该定期或不定期的对生产企业的生产环境进行检测和评估,对于达不到标准的企业,根据其环境污染程度做出不同的惩罚处理。
第二,从生产环节加强对照明电器生产企业的管理,从生产环节的源头上降低汞的使用量
通过对生产企业的规范化管理,提高生产企业的技术、工艺和装备水平,提高照明电器生产行业的整体水平,主要措施是制订行业发展规划,明确鼓励发展、限期整改和立即淘汰的技术、工艺和相应的企业,制定并严格的生产行政审批制度。生产企业一定要从生产源头着手,减少荧光灯的用汞量,如大力度普及紧凑型、细管径荧光灯,这种荧光灯比粗管径的用汞量要少。同时国家要尽快制定并出台照明电光源关于汞含量的使用标准,并在行业内强制执行。像欧盟国家一样实施环保法令(ROHS),对不同规格荧光灯管的汞含量分别严格控制在3、8、10毫克以内,否则就视超标,禁止在市场上销售。
第三,推动科技环保,运用新进的技术促进节能灯创新
目前,由于世界上气体电光源如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯和金卤灯等产品的产量逐年增加,对全球环境的污染也愈来愈严重,所以有关部门指出,电光源工业本身,实际上也是一个重要的污染源,应该引起人们重视。因此,为保护环境,首先就是要大力研究开发新一代无汞光源,如通过微波能量对发光物质硫元素的激发而制成的新型节能微波硫灯等,它是一种无汞害污染光源;其次就是尽量减少电光源的用汞量,如原来一支T12荧光灯管要注入十几毫克汞,而PHILIPS近年推出的一支T5荧光灯管内汞含量为3毫克。我国每年生产T12和T8荧光灯产量达4亿多支,紧凑型荧光灯也接近4亿支,因此减少每支荧光灯内汞注入量,对减少汞污染是十分有效的措施。此外,应该像回收废电池一样,严格控制可能造成严重污染的废旧光源的回收。
从这三项措施中能够清楚地看到,只有大力研制、开发无汞灯,才能真正解决电光源对自然环境的污染。另外,LED固体发光灯应用于照明也将成为现实,目前在获得高效率的白色照明光源还要做一定研究工作,人们希望到近年LED的发光效率由现在的151m/W提高到301m/W以上,并能与太阳能电池相结合成为一种十分完美的绿色照明新光源。
第四,加强教育和宣传,提高公众意识,构建社会各界积极参与和支持的灯管回收体系
国家应该利用各种媒体和环保组织加强教育,扩大宣传,提高全社会对废灯具污染性的认识,增强对废灯具回收和科学处理的观念。教育宣传的主要内容是汞的危害性,照明电器中汞的含量,如何合理处置报废后的灯具等。为了有利于照明电器报废后的顺利回收,在生产环节应该为报废后的回收工作做一些准备,例如在照明电器上标明该灯具汞的含量,提醒消费者报废后不要作为生活垃圾处理,并标明该品牌灯具的指定回收机构及回收机构的联系方式等信息。
第五,明确报废照明电器的回收责任
即照明电器的回收处理工作由照明电器的生产商负责。生产商可以自己建立回收处理机构,也可以委托其他的照明电器专业回收公司处理,但这种照明电器回收处理公司必须具备相应的资格,其建立必须经过国家环境保护管理部门严格审批。同时,国家对照明电器生产商也必须进行非常严格的资格审查,实行许可证制度,其中有无回收能力作为关键的一项,对于自己没有能力建立回收处理公司,而又不委托有资格的回收公司进行处理的,一律不颁发生产许可证。委托照明电器专业回收公司进行回收处理的,回收处理费用由生产商承担。
第六,建立以社区为单元的回收网络
1、线圈磁芯松动:台灯在工作的时候,如果里面发出一种电流声,则说明是一种不正常的现象,最大可能是里面的电子镇流器的线圈磁芯松动所致,而不同的档位会影响镇流器的振荡频率,如果台灯发生共振,声音就会增大。
2、灯丝接触不良:可能选购的这种台灯质量比较普通,长时间使用后会容易造成里面的灯丝接触不良或者焊点氧化造成的,此时可根据需要重新更换一个新台灯,或者请专业的师傅排查里面的部件故障为宜。
3、保持距离:可在选购的时候购买低频电子镇流器的台灯,这样对视力的保护也有很大的促进作用,或者以节能灯作为光源的台灯,凡是用节能灯作为光源,就一定会存在频闪,可在使用的时候与台灯保持一定的距离为宜。
以上是关于台灯为什么有电流声的原因,而大家购买台灯时候,应该选择有质量保证的品牌,这样会后售后保障。
(来源:文章屋网 )