照明原理比较
白炽灯:当物体的温度达到1700摄氏度以上时就会发出白光,这种状态叫做白炽状态。白炽灯就是利用物体白炽现象的原理而达到照明效果的。当电流通过灯丝时,电能迅速转化为热能,将灯丝的温度升高到2000摄氏度,达到白炽状态。
1879年,爱迪生开始投入对电灯的研究,他先后试用了1600多种耐热材料,最后发现用碳化棉为灯丝的白炽灯灯光亮而稳定,寿命达10个小时,碳化棉白炽灯由此诞生,爱迪生获得了专利。1908年,美国发明家库利奇试制成功钨丝白炽灯,这种白炽灯因为使用寿命长,发光亮,价格便宜而被使用至今。
节能灯:节能灯的正式名称是“稀土三基色紧凑型荧光灯”。节能灯主要是通过镇流器给灯管灯丝加热,当温度达到1160K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。节能灯20世纪70年代诞生于荷兰的飞利浦公司。1982年,我国首先在复旦大学电光源研究所成功研制SL型紧凑型荧光灯。
白炽灯和节能灯各自展示了自己的照明原理,白炽灯利用物体的白炽现象发光,而节能灯则是利用原子电离激发荧光粉发光。虽然后者的研究层面更加微观,但这两种技术都是各自年代的先进科学研究成果,所以单纯地从原理上来看,两者分不出高下。
节能功效比较
白炽灯:在照明电器中,白炽灯的效率相对比较低。因为它是利用白炽现象发光,所消耗的大部分电能都用于提高灯丝的温度了,仅有12%~18%的电能转化为光能,其余的都转化为热能而散失了。还因为高温会使钨丝升华,所以用久的灯丝容易断,普通的白炽灯灯泡的使用寿命约为1000小时左右。
节能灯:从发光原理看,节能灯的最终的发光体还是荧光粉,因此节能灯工作时的温度就不必达到白炽灯工作时2200K~2700K的温度,一般情况下只需达到1160K就可以了,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,在同一瓦数之下,一盏节能灯比白炽灯节能80%,热辐射仅20%。在普通状态下,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。此外,一只节能灯的使用寿命可达6000小时甚至更长!
虽然工作原理双方分不出高下,但是工作原理的不同却影响到了各自的能源利用效率。很明显,消耗相同电力的条件下,节能灯的发光效率比白炽灯更高。
百姓省钱比较
现在买一只25瓦的普通白炽灯灯泡大约要两元左右,而与之发光效率相同的5瓦的节能灯的单价则是10元钱左右。看似节能灯的价格要比白炽灯贵很多。但是从长远来看就不是这样了。
现在普通居民用电的价格为0.53元一度(千瓦时)。以使用寿命6000小时计,一盏5瓦的节能灯耗电量为30度,所需电费为15.9元,加上灯泡的费用10元,一共是25.9元。而与5瓦节能灯发光效果相同的25瓦白炽灯只有1000小时的使用寿命,因此想要达到与节能灯相同的使用时间就需要6盏这样的白炽灯,所需的电费为79.5元,加上灯泡费用共12元,总共为91.5元。
通过对节能灯和普通白炽灯在工作原理、节能功效的解密以及两者对于普通家庭的费用对比,我们不难发现,无论在照明效果还是在节能省电上,节能灯都胜白炽灯一筹。但是实际使用的效果又是怎样的呢?
节能灯在实际的使用上的确优于普通的白炽灯。目前科研人员还在对节能灯进行不断的改良和技术研发,努力寻找代替灯管中汞的新材料,并使节能灯的使用寿命达到10000小时以上。在政府节能减排政策的推动下,使用节能灯代替普通白炽灯将是大势所趋。