《社区节电小常识》word版

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1、社區節電小常識社區節電小常識－白熾燈篇    白熾燈的外型構造如圖1，其工作原理是利用電阻把鎢絲加熱至2,500℃～2,650℃之間，使其發出可見光。其燈泡是由玻璃製造，目的把燈絲保持在真空，低壓的惰性氣體之下，以防止燈絲在高溫之下氧化。資料來源：GE白熾燈外型構造    白熾燈外型構造白熾燈所具備的優點為構造簡單、價格低廉、普遍以及高演色性（Ra=100）等，但缺點為發光效率差、壽命短（1,000～2,000小時），無法精密控制色溫。    就發光效率而言，白熾燈的發光效率約在5～20lm/W之間，大部分白熾燈只能把輸入能量中的5％轉化為可見光，而會產生75％的紅外線與20％的熱。

2、其中熱是無用的能量，而紅外線則視情況而定，在寒冷的冬夜中，白熾燈所發出的紅外線可讓人感到溫暖，這也是位處溫帶的歐美國家人民多半偏好使用白熾燈的原因之一；但在盛夏季節時，就可能反而令人感到不快，甚至提高冷氣的使用量。    但白熾燈因為是以加熱鎢絲的方式來發出可見光，故其放射光譜為連續光譜，也使其演色性為所有光源中最佳者，遇到對顏色要求特別高的場合，照明光源仍以白熾燈為主。而除了一般人最耳熟能詳的白熾燈泡外，一般於店舖照明經常使用的鹵素燈，其實也是白熾燈的一種。其與一般白熾燈的差別在於鹵素燈的玻璃使用的是石英玻璃（FusedQuartz），當中充入一些溴或碘等鹵素氣體（X2）。    

3、其發光原理為當燈絲發熱時，鎢原子（W）被蒸發後向各方向移動，當接近玻璃管壁時，鎢蒸氣被冷卻到大約800℃並和鹵素原子結合在一起，形成鹵化鎢（WX2）；而鹵化鎢向玻璃管中央移動時，又會在燈絲上遇熱重新分解成鹵素蒸氣和鎢，使得鎢又在燈絲上沉積下來，補充被蒸發掉的鎢，此一循環稱為鹵素循環（Halogencycle）。此一循環使得鹵素燈的工作溫度可達2,700℃以上，也因此鹵素燈不論在發光效率（15～30lm/W）與使用壽命（2,000～3,000小時）的表現上均較一般白熾燈為佳。    總而言之，白熾燈仍是目前使用數量最龐大的照明光源，其最大的優勢在於價廉、高演色性並可發出暖色光，故在溫帶

4、國家、低收入地區或是店舖照明的應用上仍有相當佔有率。但因其發光效率較差，加上技術提昇的空間不大，應用於一般照明時，被發光效率更佳的其他光源取代已是必然趨勢。社區節電小常識－螢光燈篇    螢光燈的一般外型構造如圖2，其工作原理是在燈管內充入低壓惰性氣體（如氬氣或氖氣）與汞蒸氣的混合氣體，並在燈管的內側塗上一層螢光體，在燈管的兩端設有鎢絲線圈。當電源接通後，電流通過鎢絲，使其加熱並放出電子，電子會激發管內的汞，使之轉換至高能態，而當汞由高能態回到基態時，會發出波長分別為253.7nm及185nm的紫外線，再由燈管內側的螢光體吸收前者後，發出可見光。資料來源：GE圖2   螢光燈外型構造

5、    螢光燈外型構造在能源轉換效率方面，螢光燈可將輸入能量的25％轉為可見光，30％轉為紅外線，低於1％的紫外線與40％以上的熱。故其轉換效率為白熾燈的5倍，一般直管螢光燈（俗稱日光燈）的發光效率可達60～80lm/W。    而在色溫方面，螢光燈的色溫可略分為5種，分別為晝光色（5700～7100K）、晝白色（4600～5400K）、白色（3900～4500K）、溫白色（3900～4500K）及燈泡色（2600～3150K），可視使用者的喜好與需求搭配使用。    一般而言，螢光燈的使用壽命（t70）約在10,000～20,000小時，一個重要的因素是螢光粉的壽命問題。多數螢光粉

6、之壽命（t70）大致為15,000小時，此時使用者即有可能察覺燈管的亮度降低。但因此過程較為緩慢，通常要在更換新燈管後，方能明顯分辨其差異。不過若經常開關螢光燈，其壽命會下降得更快。    目前螢光燈的價格約為白熾燈的5倍，但在相同照度下時，螢光燈在用電量上僅需白熾燈的20％～25％；在使用壽命上，螢光燈的壽命更比白熾燈長上10倍，節省維修成本，故在經濟面上，以螢光燈取代白熾燈可說是理所當然的考量。    然而在演色性（Ra）表現上，一般螢光燈的演色性大概在70左右，三波長螢光燈則因使用的螢光粉種類不同，演色性可達85以上，但與白熾燈相比仍顯得遜色。不過亦有特別重視演色性的螢光燈可達

7、到98，但需犧牲發光效率為代價，高演色性螢光燈的發光效率通常較一般螢光燈低30～40％。    螢光燈的另一缺點是其發出的可見光會閃爍，其閃爍頻率與驅動電壓的頻率有關，雖然人眼不易察覺，但在一些環境下，例如轉動的風扇，假如其轉動頻率與螢光燈的閃爍頻率相同，看來就會如同靜止，提高工作危險性。    另外在螢光燈的放電過程中，當電流流進燈管時，將使得管內氣體電漿化，使得電阻降低，導致更多電流流入燈管內。所以若將螢光燈直接接到一固定電壓的電源，燈管將會因電流不斷