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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
電子節(jié)能燈的循環(huán)利用
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
電子節(jié)能燈的廣泛應(yīng)用，給以往的高能耗照明帶來(lái)了一場(chǎng)深刻的綠色革命。但是，在生活中，許多用料和工藝都較好的廢舊節(jié)能燈和元器件還是可以繼續(xù)加以利用的。本設(shè)計(jì)作品就是圍繞廢舊節(jié)能燈再利用展開(kāi)的，從環(huán)保節(jié)約的角度出發(fā)，符合一貫倡導(dǎo)的變廢為寶的基本原則，也符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。
詳細(xì)介紹：
隨著社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，資源消耗的越來(lái)越多，造成資源的不足，因此節(jié)能減排成為社會(huì)的需要。具有低能耗、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)的節(jié)能燈，已經(jīng)成為家庭、學(xué)校及各行各業(yè)照明用燈的首選，應(yīng)用非常廣泛。節(jié)能燈開(kāi)啟時(shí)首先通過(guò)電子鎮(zhèn)流器給燈管鎢絲加熱，鎢絲開(kāi)始發(fā)射電子（因?yàn)樵跓艚z上涂了一些電子粉），電子碰撞充裝在燈管內(nèi)的氬原子，氬原子碰撞后獲得了能量，接著撞擊內(nèi)部的汞原子，汞原子在吸收能量后躍遷產(chǎn)生電離，燈管內(nèi)形成等離子態(tài)，燈管兩端電壓直接通過(guò)等離子態(tài)導(dǎo)通并發(fā)出253.7nm 的紫外線(xiàn)，紫外線(xiàn)激發(fā)熒光粉發(fā)光。任何東西都有一個(gè)壽命的限制，節(jié)能燈也不例外。節(jié)能燈用久了，在燈管上會(huì)出現(xiàn)黑紋，亮度削減，最后，完全熄滅，不能使用。隨即只能把壞的扔掉，換上新的節(jié)能燈，由此造成大量的廢舊節(jié)能燈被置換下來(lái)形成了有害的電子垃圾，對(duì)社會(huì)環(huán)境造成了一定的負(fù)面影響。據(jù)分析統(tǒng)計(jì)，節(jié)能燈的損壞大多數(shù)是由于燈絲的損壞造成的，本項(xiàng)目就是針對(duì)節(jié)能燈的循環(huán)利用開(kāi)展的。

作品圖片

  • 電子節(jié)能燈的循環(huán)利用
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作品專(zhuān)業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

日常生活中的廢舊節(jié)能燈所形成的電子垃圾是社會(huì)環(huán)境的一大隱患，為了節(jié)約資源，綠化環(huán)境，本項(xiàng)目對(duì)緊湊型節(jié)能燈和細(xì)管徑型節(jié)能燈兩種型號(hào)的燈具進(jìn)行了改造，實(shí)現(xiàn)了廢舊燈管的再利用。 基本思路：通過(guò)改造電子節(jié)能燈的燈座，使燈絲已損壞的節(jié)能燈重新亮起來(lái)。 創(chuàng)新點(diǎn)：經(jīng)我們改造的燈座，既能夠用于正常燈管，還可以使壞舊的燈管重新使用，延長(zhǎng)了燈管的使用壽命。在改造后燈座上的燈管已經(jīng)不再需要使用鎢絲了，節(jié)省了資源，提高了經(jīng)濟(jì)效益。 技術(shù)關(guān)鍵：經(jīng)我們改造節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器后啟動(dòng)的燈管，不再需要燈絲，而是通過(guò)用阻容組合電路，瞬間升高燈管兩端電壓，在強(qiáng)電場(chǎng)下燈管兩端電極發(fā)射電子激發(fā)管內(nèi)惰性氣體，使其進(jìn)行輝光放電來(lái)激發(fā)熒光粉，從而點(diǎn)亮燈管。 主要技術(shù)指標(biāo)：電流，電壓，有功功率，功率因數(shù)，照度，亮度，顯色性均與正常燈管無(wú)異。

科學(xué)性、先進(jìn)性

作品科學(xué)性與先進(jìn)性：經(jīng)我們改造的電子節(jié)能燈，包括電源、鎮(zhèn)流器（包括整流電路、振蕩電路）。燈管的兩端各設(shè)一個(gè)電極，在兩電極之間設(shè)有一個(gè)與燈管并聯(lián)的限流升壓電路。限流升壓電路包括兩電阻和一個(gè)電容，電容的兩邊各串入一個(gè)電阻，兩個(gè)電阻的另一端并聯(lián)在兩電極上。電阻是固定電阻或可調(diào)電阻。由于電極直接觸發(fā)燈管內(nèi)所填充的氣體而發(fā)光，電能全部消耗在氣體發(fā)光上，增加了光亮度，且光亮均勻、穩(wěn)定，不閃爍；與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于燈管內(nèi)沒(méi)有設(shè)置燈絲作起動(dòng)，不存在流經(jīng)燈絲的電流損耗或燒斷燈絲的情況，燈管發(fā)熱量小，節(jié)約了電能，從而有效延長(zhǎng)燈管的使用壽命。 技術(shù)性分析說(shuō)明：經(jīng)我們進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，對(duì)電流，電壓，有功功率，功率因數(shù)，照度，亮度，顯色性等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明我們改造燈管的參數(shù)與正常燈管無(wú)異。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

本作品在2011年4月25日舉行的“挑戰(zhàn)杯”***大學(xué)課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽中榮獲特等獎(jiǎng)。 ***大學(xué)物業(yè)管理中心在2010年12月份開(kāi)始，在第一教學(xué)樓的教室（50平方米/間），試用了經(jīng)改造的節(jié)能燈?，F(xiàn)已累計(jì)使用了526個(gè)小時(shí)，光源穩(wěn)定，反應(yīng)良好，無(wú)損壞情況。 ***大學(xué)能源管理服務(wù)中心在2011年5月9日對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行了能耗鑒定。 ***大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院張勇院長(zhǎng)、***大學(xué)自動(dòng)化研究所王孝紅所長(zhǎng)對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行了鑒定，鑒定結(jié)果良好。

作品所處階段

中試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

自己創(chuàng)新

作品可展示的形式

1、現(xiàn)場(chǎng)演示 2、圖片 3、錄像

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：本作品與現(xiàn)有的產(chǎn)品相比，不再需要燈絲，延長(zhǎng)了壽命，在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)相同的情況下，對(duì)生產(chǎn)廠(chǎng)家而言，節(jié)省了鎢絲的成本；而對(duì)消費(fèi)者而言，節(jié)省了花費(fèi)成本，提升了產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比。 作品使用范圍：普通家庭用戶(hù)、學(xué)校、工廠(chǎng)等。 技術(shù)性說(shuō)明：經(jīng)我們進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，對(duì)電流，電壓，有功功率，功率因數(shù)，照度，亮度，顯色性等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)改造燈管的參數(shù)與正常燈管無(wú)異。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：對(duì)生產(chǎn)廠(chǎng)家，在投入一定的時(shí)候，節(jié)省了鎢絲的成本可以生產(chǎn)更多的產(chǎn)品并有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；對(duì)消費(fèi)者，在降低購(gòu)買(mǎi)成本的同時(shí)，后期的使用上還可以節(jié)省電費(fèi)。僅以濟(jì)南大學(xué)教學(xué)樓照明為例，大多使用的是細(xì)管徑型節(jié)能燈。正常照明時(shí)間為5000個(gè)小時(shí)，再經(jīng)改造的廢舊燈管至少可延長(zhǎng)照明500小時(shí)。根據(jù)單位容量法，我們算出一批燈管可節(jié)省35萬(wàn)余元。如果我們?cè)贁U(kuò)大到家庭使用的節(jié)能燈或更大范圍，其經(jīng)濟(jì)效益是非?？捎^的，從而可知其市場(chǎng)前景是非常廣闊的。

同類(lèi)課題研究水平概述

據(jù)統(tǒng)計(jì)，多數(shù)國(guó)家照明耗電大體占本國(guó)發(fā)電量的15%-20%左右，節(jié)能燈的應(yīng)用有著很廣闊的前景和發(fā)展?jié)摿Α? 當(dāng)前節(jié)能燈的主要工作原理是在啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)電子鎮(zhèn)流器給燈光燈絲加熱，涂有電子粉的燈絲開(kāi)始發(fā)射電子，電子碰撞充裝在燈管內(nèi)的氬原子，氬原子碰撞后獲得了能量又撞擊內(nèi)部的汞原子，使其在吸收能量后躍遷產(chǎn)生電離，在燈管內(nèi)形成等離子態(tài)。而燈管兩端電壓直接通過(guò)等離子態(tài)導(dǎo)通并發(fā)出紫外線(xiàn)激發(fā)熒光粉發(fā)光。 這使得節(jié)能燈的使用壽命極大地受制于燈絲，更換頻繁，造成了節(jié)能不省錢(qián)的局面。同時(shí)節(jié)能燈的耗電量還是過(guò)大，節(jié)能效果并不顯著。最后是廢棄的節(jié)能燈會(huì)造成汞污染，對(duì)環(huán)境的影響十分惡劣。
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