基本信息
- 项目名称：
- 电子节能灯的循环利用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 电子节能灯的广泛应用，给以往的高能耗照明带来了一场深刻的绿色革命。但是，在生活中，许多用料和工艺都较好的废旧节能灯和元器件还是可以继续加以利用的。本设计作品就是围绕废旧节能灯再利用展开的，从环保节约的角度出发，符合一贯倡导的变废为宝的基本原则，也符合国家可持续发展战略的要求。
- 详细介绍：
- 随着社会的进步、经济的发展，资源消耗的越来越多，造成资源的不足，因此节能减排成为社会的需要。具有低能耗、寿命长等优点的节能灯，已经成为家庭、学校及各行各业照明用灯的首选，应用非常广泛。节能灯开启时首先通过电子镇流器给灯管钨丝加热，钨丝开始发射电子（因为在灯丝上涂了一些电子粉），电子碰撞充装在灯管内的氩原子，氩原子碰撞后获得了能量，接着撞击内部的汞原子，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，灯管内形成等离子态，灯管两端电压直接通过等离子态导通并发出253.7nm 的紫外线，紫外线激发荧光粉发光。任何东西都有一个寿命的限制，节能灯也不例外。节能灯用久了，在灯管上会出现黑纹，亮度削减，最后，完全熄灭，不能使用。随即只能把坏的扔掉，换上新的节能灯，由此造成大量的废旧节能灯被置换下来形成了有害的电子垃圾，对社会环境造成了一定的负面影响。据分析统计，节能灯的损坏大多数是由于灯丝的损坏造成的，本项目就是针对节能灯的循环利用开展的。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 日常生活中的废旧节能灯所形成的电子垃圾是社会环境的一大隐患，为了节约资源，绿化环境，本项目对紧凑型节能灯和细管径型节能灯两种型号的灯具进行了改造，实现了废旧灯管的再利用。 基本思路：通过改造电子节能灯的灯座，使灯丝已损坏的节能灯重新亮起来。 创新点：经我们改造的灯座，既能够用于正常灯管，还可以使坏旧的灯管重新使用，延长了灯管的使用寿命。在改造后灯座上的灯管已经不再需要使用钨丝了，节省了资源，提高了经济效益。 技术关键：经我们改造节能灯电子镇流器后启动的灯管，不再需要灯丝，而是通过用阻容组合电路，瞬间升高灯管两端电压，在强电场下灯管两端电极发射电子激发管内惰性气体，使其进行辉光放电来激发荧光粉，从而点亮灯管。 主要技术指标：电流，电压，有功功率，功率因数，照度，亮度，显色性均与正常灯管无异。
科学性、先进性
- 作品科学性与先进性：经我们改造的电子节能灯，包括电源、镇流器（包括整流电路、振荡电路）。灯管的两端各设一个电极，在两电极之间设有一个与灯管并联的限流升压电路。限流升压电路包括两电阻和一个电容，电容的两边各串入一个电阻，两个电阻的另一端并联在两电极上。电阻是固定电阻或可调电阻。由于电极直接触发灯管内所填充的气体而发光，电能全部消耗在气体发光上，增加了光亮度，且光亮均匀、稳定，不闪烁；与现有技术相比，由于灯管内没有设置灯丝作起动，不存在流经灯丝的电流损耗或烧断灯丝的情况，灯管发热量小，节约了电能，从而有效延长灯管的使用寿命。 技术性分析说明：经我们进行反复的实验，对电流，电压，有功功率，功率因数，照度，亮度，显色性等技术指标进行了测试，实验数据证明我们改造灯管的参数与正常灯管无异。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品在2011年4月25日举行的“挑战杯”***大学课外学术作品竞赛中荣获特等奖。 ***大学物业管理中心在2010年12月份开始，在第一教学楼的教室（50平方米/间），试用了经改造的节能灯。现已累计使用了526个小时，光源稳定，反应良好，无损坏情况。 ***大学能源管理服务中心在2011年5月9日对此项目进行了能耗鉴定。 ***大学控制科学与工程学院张勇院长、***大学自动化研究所王孝红所长对此项目进行了鉴定，鉴定结果良好。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 自己创新
作品可展示的形式
- 1、现场演示 2、图片 3、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点及优势：本作品与现有的产品相比，不再需要灯丝，延长了寿命，在各项技术指标相同的情况下，对生产厂家而言，节省了钨丝的成本；而对消费者而言，节省了花费成本，提升了产品的性价比。 作品使用范围：普通家庭用户、学校、工厂等。 技术性说明：经我们进行反复的实验，对电流，电压，有功功率，功率因数，照度，亮度，显色性等技术指标进行了测试，我们发现改造灯管的参数与正常灯管无异。 市场分析和经济效益预测：对生产厂家，在投入一定的时候，节省了钨丝的成本可以生产更多的产品并有市场竞争力；对消费者，在降低购买成本的同时，后期的使用上还可以节省电费。仅以济南大学教学楼照明为例，大多使用的是细管径型节能灯。正常照明时间为5000个小时，再经改造的废旧灯管至少可延长照明500小时。根据单位容量法，我们算出一批灯管可节省35万余元。如果我们再扩大到家庭使用的节能灯或更大范围，其经济效益是非常可观的，从而可知其市场前景是非常广阔的。
同类课题研究水平概述
- 据统计，多数国家照明耗电大体占本国发电量的15%-20%左右，节能灯的应用有着很广阔的前景和发展潜力。 当前节能灯的主要工作原理是在启动时，通过电子镇流器给灯光灯丝加热，涂有电子粉的灯丝开始发射电子，电子碰撞充装在灯管内的氩原子，氩原子碰撞后获得了能量又撞击内部的汞原子，使其在吸收能量后跃迁产生电离，在灯管内形成等离子态。而灯管两端电压直接通过等离子态导通并发出紫外线激发荧光粉发光。 这使得节能灯的使用寿命极大地受制于灯丝，更换频繁，造成了节能不省钱的局面。同时节能灯的耗电量还是过大，节能效果并不显著。最后是废弃的节能灯会造成汞污染，对环境的影响十分恶劣。
