未來的燈作文 未來之燈
發(fā)布時間:2020-03-25 來源: 感悟愛情 點擊:
開發(fā)新一代照明技術(shù)的戰(zhàn)爭已經(jīng)打響。白熾燈、節(jié)能燈的種種不如意,讓業(yè)內(nèi)對LED燈寄予厚望。 白熾燈的大限即將來臨。愛迪生發(fā)明的這項照明技術(shù),已經(jīng)為人類服役了130多年,至今仍沒有太大的改變,是時候退出歷史的舞臺了。
無論是歐盟、美國還是中國,都依次推出了淘汰白熾燈的路線圖。根據(jù)中國的路線圖,從2012年10月1日起,全面禁止100w以上的白熾燈的銷售和進口;此后4年內(nèi),依次淘汰不同功率的白熾燈,直至2016年,15w以上的白熾燈完全退出照明市場。
照明革命
業(yè)內(nèi)人士看來,開發(fā)新一代照明技術(shù)的戰(zhàn)爭已經(jīng)打響,LED燈才是大勢所趨,整個產(chǎn)業(yè)都在爭奪LED技術(shù)的制高點。
美國Electrical Contractor雜志對全美700名建筑電氣承辦商的調(diào)查顯示,33%的電氣承辦商認(rèn)為LED已做好準(zhǔn)備取代白熾燈,23%的承辦商表示LED將要準(zhǔn)備取代緊湊型節(jié)能熒光燈(CFLs),還有19%的受訪者表示LED將要取代熒光燈。
LED是發(fā)光二極管的簡稱,本質(zhì)上它是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件,可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。早在上個世紀(jì)六十年代,通用電氣公司發(fā)明了LED。七十年代,紅光LED率先在小型計算器和電子手表上得到廣泛應(yīng)用。藍(lán)、紅、綠等各色LED在接下來的幾十年陸續(xù)登場,用于指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明。但它們都無法在每個人的起居室里發(fā)揮作用,直到1996年白光LED被開發(fā)出來之后,LED技術(shù)才開始在家用照明領(lǐng)域引起變革。
相比白熾燈鎢絲發(fā)光,熒光燈三基色發(fā)光,LED采用電場發(fā)光,效率相當(dāng)之高――它能將25%-40%左右的電能轉(zhuǎn)化為光,而白熾燈僅僅能將不到10%的電能轉(zhuǎn)化為光,其余的都轉(zhuǎn)化為熱能白白浪費。
在中國,照明消耗約占整個電力消耗的12%,提高照明用電是節(jié)能的重要途徑,照明節(jié)能的關(guān)鍵在于提高電能轉(zhuǎn)化為光的效率和降低燈具本身損耗, 考慮到氣候變化和能源緊張的大背景,LED燈當(dāng)然能吸引全球的目光――同等光效下,LED燈比白熾燈節(jié)能80%。
作為新一代綠色照明光源, LED光源除了環(huán)保、節(jié)能外,它的使用壽命也很長,可達(dá)幾萬小時, 比傳統(tǒng)光源壽命長10 倍。與傳統(tǒng)燈泡相比,LED發(fā)出的光也更加接近自然光, 在這種光線照射下, 物體的顏色可以更加接近其本色。
通過電子運動而發(fā)光的LED光源,光譜中沒有紫外線和紅外線,因而不會有閃頻和輻射,對眼睛起到保護作用。
“節(jié)能燈”敗退
在LED技術(shù)應(yīng)用于照明之前,業(yè)界也開發(fā)了各種節(jié)能燈具,其中熒光燈是其中翹楚,特別是緊湊型熒光燈的面世,一度是替代白熾燈的新希望。
二十世紀(jì)九十年代,能源危機席卷全球,消費者開始?xì)g迎這項節(jié)能照明技術(shù),與普通白熾燈相比,緊湊型熒光燈能節(jié)省60%左右的電能,它也因此被稱為節(jié)能燈。
雖然它的價格比傳統(tǒng)白熾燈高,一個25w的白熾燈泡的價格在2-3元左右,而相同光效10w的節(jié)能燈的價格是12元左右,但各國政府的補貼和節(jié)約的電費,讓消費者倒向節(jié)能燈。2010年,中國財政部提供了6億元的補貼推廣節(jié)能燈1.2億支,預(yù)計可以節(jié)約62億千瓦電。連續(xù)兩年,武漢市政府都提供補貼,為市民提供半價的節(jié)能燈。除了政府在公共設(shè)施中大量使用節(jié)能燈,美國政府更是不時向公眾免費派發(fā)節(jié)能燈泡。
進入新世紀(jì)以來,熒光燈開始和白熾燈分庭抗禮。全世界2008年緊湊型熒光燈的總產(chǎn)量已超過40億支。
但是現(xiàn)在看來,熒光燈不過是一個過渡性的產(chǎn)品,《連線》雜志甚至認(rèn)為,緊湊型熒光燈污染環(huán)境、閃爍、丑陋、不夠結(jié)實,作為未來光源,它們已經(jīng)敗北。
誠然,熒光燈不可調(diào)節(jié)光線的亮度,每秒鐘產(chǎn)生的100-120次的頻閃更容易傷害眼睛。另外,熒光燈在開關(guān)之間最好間隔十分鐘,不然的話,就會縮短它的使用年限――這顯然不怎么適合家用照明每天頻繁的開關(guān)。還有,它的體積相對較大,外觀不甚美觀。
然而,它最致命的缺陷――內(nèi)含水銀,熒光燈的發(fā)光原理就是利用水銀蒸氣在電壓的作用下產(chǎn)生放電,產(chǎn)生紫外線,紫外線又激發(fā)燈管內(nèi)的熒光物質(zhì)發(fā)出大量的可見光。
而且迄今為止,沒有找到水銀的替代品。考慮到熒光燈管脆弱的玻璃,一旦破裂,將會對人體、大氣、土壤、水造成傷害。要知道,一支節(jié)能燈的燈管平均含有的0.5毫克水銀,一旦滲入地下可能會造成180噸水的污染。
中國的節(jié)能燈的回收情況并不樂觀。在垃圾分類細(xì)則出臺前,除了瑞典宜家等極少數(shù)賣場,即使在很多銷售節(jié)能燈的大型家私建材連鎖超市里,也沒有專門的回收箱。諷刺的是,很多消費者不知道電池標(biāo)準(zhǔn)修訂后,舊電池已不含汞,無須丟棄到指定場所;他們卻將廢棄的含汞節(jié)能燈當(dāng)做普通垃圾處理。垃圾分類試點后,“有害垃圾”分類箱里,你也難以發(fā)現(xiàn)廢棄的節(jié)能燈。
等待突破的LED
被看作未來之光的LED,已經(jīng)開始滲透手機、電視機、電腦屏幕、汽車照明等領(lǐng)域。政府也在以公共照明為突破口扶持它的成長。
但它的客戶仍然增長得極其緩慢,對更多消費者而言,對LED的認(rèn)知多數(shù)都停留在液晶電視上。因此在家用照明領(lǐng)域,LED還難以滲透,白熾燈和熒光燈仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位,尤其在農(nóng)村市場中,白熾燈占了80%以上的比例。
LED燈作為一種新型的家庭照明燈具確實不廣為人知,即使GE、飛利浦、東芝等知名廠商紛紛推出家庭照明LED。但在某種意義上,它們更像是概念性的宣傳品。
因為它目前的售價高得難以讓人接受,就連商業(yè)客戶也抱怨。目前市面上3塊錢就能買到一個40w左右的普通白熾燈泡,而飛利浦5w的LED球泡要100元以上,這個巨大的價差不是光靠國家補貼就能彌補的。
除了價格的鴻溝,想要成為成熟的民用照明設(shè)備,LED還需要解決好幾個技術(shù)上的挑戰(zhàn)。
雖然LED節(jié)能,但仍然有一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,而且熱能會集中在某一個極小的區(qū)域,如果產(chǎn)生的熱量無法及時散發(fā)出去, 就會加速LED芯片和封裝樹脂的老化, 影響LED的使用壽命與發(fā)光表現(xiàn), 尤其是大功率LED, 其發(fā)熱量更大,對散熱的要求會更高。
讓LED投射出照亮整個房間的光也不容易,只能照亮一個方向的LED光源,暫時更適合用作道路燈或手電。
LED的光衰問題也讓人頭疼不已,雖然很多LED產(chǎn)品標(biāo)明發(fā)光壽命為10萬小時以上, 但在目前的實際應(yīng)用中未見得有這么長的壽命。光衰會讓LED亮度不斷降低,一旦降到原來亮度的30%以下, 就不可用了。
不過,業(yè)內(nèi)人士仍然顯得很有信心,安捷倫公司的科學(xué)家Roland Haitz,從1965年LED商業(yè)化至今的發(fā)展歷程中觀察得出結(jié)論,每隔10年,LED的價格就會降到原來的十分之一,而性能會提高20倍,這個規(guī)律被業(yè)界稱為Haitz定律。也就是說,在未來10年內(nèi),LED的價格會降至10元左右。
彼時,這些燈泡或主宰未來世界的黑夜。
燈泡關(guān)鍵詞
流明(LUMIN)
即一個燈泡能發(fā)出的光量;蚍Q為“亮度”、“光輸出量”。一個標(biāo)準(zhǔn)的100瓦白熾燈產(chǎn)生約1700流明。
能效(EFFICACY)
每瓦能產(chǎn)生的流明。越高越好,說明能源利用率高。白熾燈一般是18,節(jié)能燈約60,LED約54。中國的標(biāo)準(zhǔn)是一級最高,五級最低。
等效瓦特
一個標(biāo)準(zhǔn)的100瓦白熾燈產(chǎn)生約1700流明,一個20瓦的LED也能產(chǎn)生同樣的流明,即該LED為100瓦等效。
瓦特(WATT)
為達(dá)到標(biāo)稱亮度所需要消耗的能量。
燈泡壽命
LED若低于初始亮度的70%就被認(rèn)為不可用了。通常按照小時或年計算,后者基于每天用3小時。
色溫
單位是開爾文溫度。通常,柔和的白光其色溫是3000K。白光的色溫范圍從4100K到6000K,近似于中午的陽光。色溫越高,越偏藍(lán)調(diào)。
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