书城科普读物新能源(科学探究丛书)
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第20章 开发节能新技术造福人类(3)

高压钠灯:GE公司生产的高压钠灯显色指数只有22,最大功率已达400瓦,最小功率35瓦;水银灯的显色指数在50以下,寿命为18000小时;奥斯兰·西凡尼亚公司生产的低压钠灯,光效每瓦达183流明,寿命为18000小时。

金属卤化物灯:这是目前高强度放电灯发展的产品,光效每瓦可达70流明以上,显色指数在65以上,如GE公司生产的一批低功率金属卤化物灯,功率有32瓦、50瓦、70瓦和100瓦的,寿命达到5000~15000小时,显色指数65以上,光效在每瓦70流明以上;高性能175瓦金卤灯,比标准金卤灯寿命提高50%,效率提高22%,显色指数达65,色温为3200K。

紧凑型金属卤化物灯:这是进一步改善金卤灯的性能,缩小其体积,出现的紧凑型金属卤化物灯,并把紧凑型卤化物灯作为灯芯制成PAR型灯,GE公司生产的70瓦和150瓦的紧凑型金卤灯,显色指数在80以上,寿命6000小时,光效每瓦70流明。小功率、紧凑型、高显色指数的金卤灯是目前世界上高强度放电灯的发展焦点。

(4)新产品层出不穷除前面介绍的灯具外,还有一些特殊的、高水平的新产品。

长寿命白炽灯:美国Litrfronics公司生产的一种寿命为20000小时的“超级服务的”白炽灯,工作电压为220伏或120伏,寿命是普通白炽灯的26倍,该灯在寿命的最后6000小时里,光输出只减少7%,该灯功率有35瓦、50瓦、68瓦、75瓦、90瓦、150瓦等多种。这种灯对于那些更换不便,无人看守的公共场所和同时点亮多级灯,而且要求失效率很低的地方无疑是很有吸引力的。

无极感应荧光灯:菲利浦推出低功率无极灯,功率为55瓦,光效每瓦65流明,寿命60000小时,显色指数在80以上。

光纤照明:日本已能通过光纤将太阳光引入室内,从而为室内提供日光照明。以往通过窗耦合的方法,只能在建筑物周边屋内利用日光照明,现在日本已生产出将太阳光引入室内深处的照光光学系统,该系统叫做“Himawari”或“太阳花”,该系统能分离日光中的紫外线及红外光线,因此可以向室内提供任意种所需要的光,该系统通过光电池自启动,通过传感器及数字软件跟踪太阳,太阳光中的红外光、可见光及紫外光通过蜂巢状透镜而产生不同色差,然后利用光纤获取所需要的可见光,其透镜的聚光是10000倍,传输损耗是2%。由于太阳只有5.4度的角直径,因此系统的跟踪范围及透镜的公差都必须很小。透镜的典型直径为105毫米,光纤直径为1毫米,每个透镜对应一根光纤,6根或10根光纤组成一束光缆。透镜和光纤的数量决定使用的效果,一个简单的由6股光纤组成的40米长光缆在照度为98000勒克斯(lx)的直射阳光下,输出光为1182流明,相当于100瓦白炽灯的光输出。

光纤引太阳光入室,可用于游泳池照明、室内种植和育苗等。光纤将阳光引入水下,可以实现水下照明。由于光纤不带电,因此很安全,而且使用寿命长、维护方便。光纤还可做成各种显示招牌及工艺品,可进行多种颜色变化,色彩变幻简易。

新型长寿灯泡:美国通用电气公司和菲利浦公司等家电厂商,近年来推出省电长寿灯泡,这种灯泡功率只有18瓦。

一般的灯泡,75%的能量是通过红外线散发的。新的节能灯是将这部分能量更有效地转换成可见光。

卤素灯是由两部分组成:外部是一个普通玻璃灯泡,里面装有一个带灯丝和卤素气体的石英灯泡。卤素气体消除了高温下灯丝的蒸发,使得灯泡能在更高的温度下工作(因而效率更高),同时使得灯泡的寿命更长。石英灯内表面涂了一种涂料,它只允许可见光射出,而将红外线反射到灯丝上。这种灯可重复利用其本身产生的热量,因而可在其寿命期内节约相当于普通灯60%的能量费用。另外,这种新型的60瓦红外卤素灯相当于标准的90瓦卤素灯或普通150瓦PAR(抛物线状铅反射器)泛光灯的亮度。

美国加州因特索斯技术公司宣布发明了一种民用感应灯泡,它既不用灯丝,也不用电极。它的正常使用寿命可长达14年,并且耗电量仅为普通灯泡的四分之一。

新型节能卤素灯:在纽约州斯克内克塔迪的通用电气研究开发中心,以及克利夫兰的通用电气光源公司的研究人员,通过循环利用卤素灯产生的热量,使卤素灯的效率提高了33%。

电磁波激活的电子灯泡:美国推出了一种高效照明技术,它采用高频无线电信号而不是灯丝发光。这种快速震荡的无线电波激活密封在球体里的一种混合气体,这种气体释放出可见光谱以外的光。当这种光撞击到灯泡的玻璃壳内表面上的磷涂层时,磷放出可见光。

这种新型灯泡叫E灯泡,它没有电极,不存在荧光灯泡要烧坏电极的问题,因此E灯泡的使用寿命较长,但是使用数年之后,这种灯泡会由于磷的消耗而逐渐变暗。

电子灯泡还具备其他优点,它可像白炽灯泡那样使用减光器开关,比目前市场上出售的大多数小型荧光灯泡体积小,而且节能效率高。

这种灯泡还将适用于任何固定装置,而且还能倒装、横装和在室外安装。这种灯泡将能在不到1秒钟内接通或断开,而且不闪,可在寒冷条件下工作。

节电的冷光灯泡:美国已研制出一种新型的节电冷光灯泡。这种灯泡的玻璃表面镀有一层银膜,银膜上面又镀有一层二氧化钛膜。这两层膜结合在一起,可把红外线反射回去加热钨丝,而只让可见光透过,从而大大节约热能。

这种节能冷光灯泡能节约一般灯泡以热辐射形式消散周围的90%电能,用这种100瓦节电冷光灯泡,其耗电量只相当于40瓦普通灯泡。

对于节能,寻求高效节能灯具固然重要,但要使节能灯具为更多用户所接受,政府部门的作用是不可忽视的。实际上,世界各国政府的有关部门都高度重视照明节能。如美国、欧共体、荷兰、法国、德国、印度等国家,有的推行“绿色照明”计划;有的让银行提供专项优惠贷款;有的折价优惠出售乃至免费赠送节能灯;有的投资进行照明改造,等等,均取得了一定效果。我国的照明节能也大有潜力可挖,并提出了一些措施:大力推广使用荧光灯,稀土三基色紧凑型荧光灯,已生产出适合家用的H、双H、O、D、双D、SL型等多种产品,这种灯与照度相同的管型荧光灯相比约节电27%,与白炽灯相比,可节电70%。高压钠灯(适合城市道路用),镝灯、钪钠灯、中显色钠灯和高显色钠灯,适合于工厂车间、体育场馆和建筑工地使用。

推广光电节能开关、延时开关、调光节电器,生产智能电力定量器和饭店客房使用的钥匙开关。

加强照明节电宣传和照明用电管理工作。取消灯泡制、包费制。对新建、改建、扩建的照明用电设备,要从设计抓起,选用照明节电新产品。

充分利用自然光照明,室内顶棚、墙壁的装修要选用反射率高的装饰材料。

对生产照明节电设备的厂家要加强管理,防止低劣产品进入市场,对生产优质照明设备的厂家要给予优惠,奖优罚劣,促进照明节电器具的发展。我国有关部门正在加紧制定一项政策,以全面推广应用节能灯。

到2000年,按每户仅用一支节能灯计,全国4亿支节能灯就可节省2000万千瓦电力,投资只需120亿元;而要建2000万千瓦的电力,却需要投资500亿元。