照明的发展趋势

2009-11-29 10:40:30 来源：互联网

关键字： EISA CFL HB LED SSL

住宅与商业照明要消耗美国今天电力的20%。虽然CFL是提高效率和降低功耗的最佳选择，但HB LED技术也在取得进步。不过两种技术各有缺陷，而且都有赖于电子电路、制造和热量管理的改进。
　　
消费者和企业都渴望能削减能源成本与降低能源的使用，因而在探索更高效的照明方案。到2012年，美国将开始执行由2007年EISA（能源独立与安全法案）规定的第一阶段能效标准，并开始分阶段结束白炽灯的使用（参考文献1）。短期内，CFL（微型荧光）灯泡将成为白炽灯最普遍的替代品，而卤素灯泡是未来的第二选择。制造商也开始部署采用HB LED（高亮度发光二极管）的SSL（固态照明），面向可以用SSL的高价换取效率和耐用性的应用。

不过，CFL和SSL都有缺点。CFL以前就有过早失效的历史，并且必须小心地与应用相配合，包括开灯时间和灯泡方向。另外，有些用户担心灯泡中使用的水银，它对环境有影响，担心灯泡的破损会带来危害。另一方面，SSL中的HB LED则要应对热量管理的挑战，以及总体上高昂的价格。所幸，这两种照明光源都可以通过新电路、芯片和散热器件以及制造的进步而获得好处。

关注成本的消费者最近转向CFL以缩减自己的能源账单。CFL现在占用户所购家用照明灯泡的20%，这个数字会继续增长，因为EISA设定了最低照明能效标准。关于EISA的一个普遍误解是它会在2012年后禁止白炽灯的销售。能源之星照明计划经理Alex Baker解释说：“（EISA）并未明确地禁止白炽灯……它设定了性能门槛。如果你能做出满足这些性能门槛的白炽灯，那么就可以继续销售它们。”

Baker给出了更高能效光源的分阶段时间表：2012年，EISA要求100W白炽灯的每瓦流明数增加约25%。2013年这个要求将适用于75W灯泡，而到2014年适用于60W灯泡。

这些限制只适用于中号螺口的传统爱迪生式灯泡。EISA并不限制很多其它灯泡的销售，如采用烛台型灯座的白炽灯、用于浴室盥洗台的球形灯泡、一般照明灯泡或改变光谱的灯泡，如GE公司的Reveal系列。Baker说：“白炽灯的大规模退出仍要很多年”

美国于2007年通过EISA以后，GE曾发誓要开发一种符合标准的HEI（高能效白炽灯）灯泡。然后，在2008年11月，该公司宣布暂停了HEI灯泡的开发，把注意力集中在LED和OLED（有机LED）照明，因为这两种技术有超越其它能效技术如荧光灯的潜能，并且还有寿命长和耐用等额外好处。

尽管专注于LED和OLED照明，GE公司仍看好CFL的未来，并由其推出的Energy Smart CFL系列产品所证明（图1）。CFL具有一个压倒性的优势，即它们价格低且容易得到。不过，CFL也有自己的反对者，主要分为两大类：一些人反对CFL的原因是它们含有少量水银，还有一些人置疑它的性能。

水银问题很复杂。CFL使用一种充有加压水银蒸气的管子。CFL的内部镇流器转换交流电压，产生一个通过水银蒸气的电弧，电弧导致UV（紫外）辐射，撞击管子内壁的磷光涂层。磷光涂层将UV光转换为可见的“白”光。早期CFL使用相对较多的水银，每只灯泡水银量经常超过10mg。向管中注入自然水银的给料办法相对粗糙：能源之星的Baker把它比作用一支医用滴管加液体。这个过程很难控制，制造商宁可多加。另外过一段时间后，水银蒸气会与管内壁上的磷光粉粘结在一起，而只有蒸气形式的水银才能辐射UV光。

CFL制造商开发了一种向管中注水银的颗粒方法，减少了管中需要的水银量，并可以更精确地控制加入量。他们还开发了能防止水银粘结的磷光涂层。据Baker说，有些CFL制造商已表示1.5 mg的水银接近于理论最低值。能源之星现在的标准是CFL最大水银量为5 mg。

欧洲照明制造商Megaman公司称它的“无液态水银”系列CFL能在100℃大气压下保持一种汞合金态。一般情况下，由于管中是加压的，水银在室温下呈蒸气态。Megamn公司称汞合金不会污染水或垃圾填埋场。

现在对于多少含量水银才算有毒并没有正式定义。研究人员的大多数研究主要是针对甲基汞，甲基汞是水银在水中的一种最终形态，最终会存在于鱼体内。由于胎儿正在发育的神经系统对水银特别敏感，因此美国FDA（食品与药物管理局）与EPA（环境保护署）已发布了针对孕妇的警告，限制她们食用特定水域中某些种类的鱼。不过，即使对这些限制也有争论：鉴于吃鱼有利于总体健康，因此FDA最近放松了对孕妇应食用多少鱼的立场。反对者称FDA是受到了来自农业方面的压力。这些观点的冲突突显出一个事实，即现在对甲基汞、元素汞或汞蒸气都不存在严格和持久的规定。如果你关心CFL破碎后的水银危害，能源之星的网站提供了详细的清理指导方法。

分页： 1    2    3