用固汞替代液汞可获得更高的光效
2007-3-9 欧盟继美国、澳大利亚之后宣布将结束白炽灯的100年历史,给节能灯展开了更美好的前景,节能环保的绿色照明已是世界潮流。但是,节能灯必须名符其实地“节能”和“环保”才能越过欧美等设置的技术壁垒和贸易壁垒如:“能源之星”、“RoHs指令”、“WEEE指令”等,才能大规模地进入国际市场。固汞与液汞相比无论在节能—提高光效和环保方面都具有明显优势。一、可获得更高的光效
采用固汞替代液汞,可以获得更高的光效。大家都知道荧光灯是基于灯管中的汞原子受运动电子激发后,释放出紫外线激发荧光粉而发光,理论和实践均表明采用液汞的荧光灯只有当管壁温度为40℃-45℃时,管内的汞气压约为0.8Pa时,才能获得最佳的亮度,这种情况最典型的是T12 40W荧光灯在室温下可得到最佳光效。
随着节能灯的发展,荧光灯的管径已经逐步降低从T12降到T5、T4、T3、T2,随着管径降低、管壁负载上升,管壁温度也随之而上升,导致管内的汞气压大幅升高,远远超过最佳的汞气压0.8Pa;由于汞原子浓度太高,造成内耗——共振吸收,紫外线强度反而随温度的上升而下降,导致发光效率的降低——“温升光衰”;因此,管壁在45℃以后,每上升高1℃,节能灯的亮度将降低约1%%。
目前,节能灯的管壁都很细,特别是可以与白炽灯互换的球灯(外面有密封的灯罩),其内部发光管的温度可以达90℃以上,如用液汞的灯管,其亮度可降低40%%;其它形状的节能灯,即使不用密封罩,由于管径很细,发光管的温度也要达到60℃左右,如用液汞其亮度也要降低5%%—10%%。
固汞(亦称汞齐)是由液汞与其它金属元素组成的合金汞,在常温下呈现为固态。固汞有2大特点:一是固态,二是调整合金汞的元素配比,可以获得不同温度下的最佳汞气压,以适应各种管壁温度的节能灯。
例如:管壁温度为60℃时,可选用在60℃时能发挥到0.8Pa汞气压的固汞,以此类推对于任何节能灯T5、T4、T3、T2、3U、2D、螺旋灯等,都可以根据管壁温度或放置固汞的“位置温度”通过实验,选用能维持0.8Pa汞气压的固汞,即可获得最佳的发光亮度,达到真正的节能效果,可以轻松地达到“能源之星”的标准。二、可精确控制用汞量
液汞对环境的危害是众所周知的,在照明行业中汞的污染主要发生在“制灯环节”和“寿终废弃品”的二个环节。液汞的危害主要是常温下是液态(低于-38℃才能形成固态),挥发量大,流动性强,而且“无孔不入”,一旦流失,很难回收,形成看不见的污染源,对空气、环境和水、土产生污染。
在“制灯环节”必须减少汞原子的挥发,防止汞的流失,并严格控制每支灯管的用汞量(这也是消费地区对“寿终废弃品”得要求)。如采用固汞替代液汞其优点是:固汞的挥发量大大低于液汞,大约是液汞的20%%-80%%,可以减少对空气的污染;固汞一般不存在流失,即使有偶尔的失落也可以很容易回收,经清洁处理后可继续使用;固汞是汞的合金,其分布是非常均匀的,采用固汞可精确地控制每支灯管的用汞量,可以很容易地达到“RoHs指令”的要求:5mg/灯或2mg/灯以下,若用液汞很难实现。
三、可减少污染容易回收利用在“制灯环节”环节采用固汞替代液汞,可减少汞的挥发,减轻空气的污染,避免汞的流失,同时能精确控制每支灯管的用汞量,其次在制灯过程中,即使废品灯管中的固汞也容易回收利用,如采用液汞基本无法回收。
在“寿终废弃品”环节中,寿终废弃品的汞污染主要威胁到光源消费地区的环境。欧盟的RoHs指令(关于在电子设备中限制使用有害物质的指令)与WEEE指令(关于废弃电子电器设备指令)是二项强制性的环境领域的技术法规,汞是主要有害物质之一,RoHs指令明令限制每支灯管的汞用量(小功率节能灯5mg/灯以下),固汞可以很轻松地满足其要求,即使按WEEE指令,对废弃灯管的有害物质进行收集回收,固汞也比液汞要容易得多。
目前,我国的国产固汞技术已达到国际先进水平。扬州神珠电子器材厂生产的固汞拥有自主知识产权,许多跨国公司和国内知名企业均已采用该厂的固汞制造节能灯,为我国的节能灯走向世界,提供了有力的技术支持。
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