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基本信息

項目名稱：
電子節(jié)能燈的循環(huán)利用
小類：
能源化工
簡介：
電子節(jié)能燈的廣泛應(yīng)用，給以往的高能耗照明帶來了一場深刻的綠色革命。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)計作品就是圍繞廢舊節(jié)能燈再利用展開的，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，也符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。
詳細(xì)介紹：
隨著社會的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，資源消耗的越來越多，造成資源的不足，因此節(jié)能減排成為社會的需要。具有低能耗、壽命長等優(yōu)點的節(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)能燈開啟時首先通過電子鎮(zhèn)流器給燈管鎢絲加熱，鎢絲開始發(fā)射電子（因為在燈絲上涂了一些電子粉），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等離子態(tài)導(dǎo)通并發(fā)出253.7nm 的紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光。任何東西都有一個壽命的限制，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)能燈被置換下來形成了有害的電子垃圾，對社會環(huán)境造成了一定的負(fù)面影響。據(jù)分析統(tǒng)計，節(jié)能燈的損壞大多數(shù)是由于燈絲的損壞造成的，本項目就是針對節(jié)能燈的循環(huán)利用開展的。

作品圖片

  • 電子節(jié)能燈的循環(huán)利用
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作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、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環(huán)境的一大隱患，為了節(jié)約資源，綠化環(huán)境，本項目對緊湊型節(jié)能燈和細(xì)管徑型節(jié)能燈兩種型號的燈具進(jìn)行了改造，實現(xiàn)了廢舊燈管的再利用。 基本思路：通過改造電子節(jié)能燈的燈座，使燈絲已損壞的節(jié)能燈重新亮起來。 創(chuàng)新點：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)流器后啟動的燈管，不再需要燈絲，而是通過用阻容組合電路，瞬間升高燈管兩端電壓，在強電場下燈管兩端電極發(fā)射電子激發(fā)管內(nèi)惰性氣體，使其進(jìn)行輝光放電來激發(fā)熒光粉，從而點亮燈管。 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)一個電極，在兩電極之間設(shè)有一個與燈管并聯(lián)的限流升壓電路。限流升壓電路包括兩電阻和一個電容，電容的兩邊各串入一個電阻，兩個電阻的另一端并聯(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)沒有設(shè)置燈絲作起動，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，從而有效延長燈管的使用壽命。 技術(shù)性分析說明：經(jīng)我們進(jìn)行反復(fù)的實驗，對電流，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)行了測試，實驗數(shù)據(jù)證明我們改造燈管的參數(shù)與正常燈管無異。

獲獎情況及鑒定結(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)作品競賽中榮獲特等獎。 ***大學(xué)物業(yè)管理中心在2010年12月份開始，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。現(xiàn)已累計使用了526個小時，光源穩(wěn)定，反應(yīng)良好，無損壞情況。 ***大學(xué)能源管理服務(wù)中心在2011年5月9日對此項目進(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、***大學(xué)自動化研究所王孝紅所長對此項目進(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)場演示 2、圖片 3、錄像

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

技術(shù)特點及優(yōu)勢：本作品與現(xiàn)有的產(chǎn)品相比，不再需要燈絲，延長了壽命，在各項技術(shù)指標(biāo)相同的情況下，對生產(chǎn)廠家而言，節(jié)省了鎢絲的成本；而對消費者而言，節(jié)省了花費成本，提升了產(chǎn)品的性價比。 作品使用范圍：普通家庭用戶、學(xué)校、工廠等。 技術(shù)性說明：經(jīng)我們進(jìn)行反復(fù)的實驗，對電流，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)行了測試，我們發(fā)現(xiàn)改造燈管的參數(shù)與正常燈管無異。 市場分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測：對生產(chǎn)廠家，在投入一定的時候，節(jié)省了鎢絲的成本可以生產(chǎn)更多的產(chǎn)品并有市場競爭力；對消費者，在降低購買成本的同時，后期的使用上還可以節(jié)省電費。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。正常照明時間為5000個小時，再經(jīng)改造的廢舊燈管至少可延長照明500小時。根據(jù)單位容量法，我們算出一批燈管可節(jié)省35萬余元。如果我們再擴(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，從而可知其市場前景是非常廣闊的。

同類課題研究水平概述

據(jù)統(tǒng)計，多數(shù)國家照明耗電大體占本國發(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時，通過電子鎮(zhèn)流器給燈光燈絲加熱，涂有電子粉的燈絲開始發(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等離子態(tài)導(dǎo)通并發(fā)出紫外線激發(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)能不省錢的局面。同時節(jié)能燈的耗電量還是過大，節(jié)能效果并不顯著。最后是廢棄的節(jié)能燈會造成汞污染，對環(huán)境的影響十分惡劣。
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