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灯泡的奥秘节能与寿命的博弈

发布时间:2020-06-30 18:38:33 阅读: 来源:绝缘板厂家

永动机一直让人们着迷,这种一劳永逸的机器吸引着人们去探索。然而,日常普普通通的灯泡其实就类似这种机器,它的寿命也可以达到100年之久。吉尼斯世界纪录中记载的照明时间最长的灯泡是只“百年灯”,它从1901年开始就在加州利弗莫尔市的一个消防站中使用,但其照明效果有限,额定功率仅为4瓦,只比蜡烛的火苗亮一点而已。

《经济学人》称,“百年灯”长寿秘诀就是很少熄灭。大部分灯泡的自然磨损是灯丝在开关灯过程中反复热胀冷缩而造成的。随着时间的增加,钨丝灯也会逐渐挥发并在灯泡中产生许多烟尘,进而灯丝功能降低,亮度下降。

白炽灯的亮度与使用时间之间的关系十分复杂,简单来说,取决于使用电压、生产质量以及开关灯的频率。如果电压降低5%,那么灯泡的寿命将提高2倍以上,但亮度也会随之降低20%。因此,人们可以根据需要来选取合适的电压与亮度组合。例如,剧院使用的泛光灯可调高亮度,但这以缩短寿命为代价。

此外,灯泡的温度越高,其亮度越大,而灯泡的最高温度取决于钨灯丝的熔点。电影院放映灯泡的运转温度只比灯丝的熔点低50度,每50个小时左右就必须更换一个,但其效率高达每瓦特35流明(光束的能量单位)。相比之下,传统100瓦灯泡的效率仅为17流明/瓦,60瓦灯泡约为14流明/瓦,但寿命却高达750-1000小时。

白炽灯一个致命的弱点是其90%的耗电以热量而非光的形式发散,用电效率仅为2%。因此,全世界目前都在大力推广节能灯的使用,LED灯的效率超过10%,寿命一般从5-25年不等。

据统计,照明消耗的电力约占全美居民用电量的9%。使用节能灯或LED灯代替白炽灯,每年可减少1.5亿吨二氧化碳排放,相当于路面减少500万辆汽车。

目前,全世界各国纷纷着手逐步淘汰白炽灯的使用。在美国,2007年颁布的《能源独立和安全法》要求从2012年-2015年的普通照明效率提高30%,这就要求到2012年停止销售传统白炽灯,但该要求并不具有强制性。事实上,当美国销售的所有普通照明灯都能达到45流明/瓦的效率时,这一目标才能有望实现,而较为可能的时间是2020年。

节能灯也存在一些缺点,如虽然寿命长达1万小时、可节约40美元的电费,但购买节能灯的初始价格偏高,点亮时间长、开关频繁可能导致寿命缩短等。

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