Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Introduktion til CFL -pærer

Den kompakte lysstofrør står klar til at erstatte Edisons mest berømte opfindelse som ikonet for ideer. Se flere grønne videnskabsbilleder. © iStockphoto.com/ pryzmat

Som symbol på innovation, glødepæren er ikke særlig innovativ. Det har ikke ændret sig meget siden Thomas Edison introducerede det i 1879. Selv i dag, det genererer stadig lys ved at opvarme et wolframfilament, indtil det når 4, 172 grader Fahrenheit (2, 300 grader Celsius) og lyser hvidt. Desværre, alt det hvide lys er ikke særlig grønt. En hel del elektricitet-elektricitet fra kulfyrede anlæg, der er ansvarlige for at spytte drivhusgasser ud i atmosfæren-er påkrævet for at få en glødepære til at brænde kraftigt. Kun 10 procent af den saft går til at gøre lys. Resten er spildt som varme.

Heldigvis for vores CO 2 -dækket planet, der er en ny type pære, der står klar til at erstatte Edisons mest berømte opfindelse som ikonet for ideer. Det er kendt som den kompakte lysstofrør, eller CFL, og dens belysning kommer via en meget anden mekanisme. I stedet for en glødende glødetråd, CFL'er indeholder argon og kviksølvdamp indeholdt i et spiralformet rør. De har også en integreret ballast, som producerer en elektrisk strøm til at passere gennem den dampformige blanding, spændende gasmolekylerne. I ældre CFL'er, det tog flere sekunder for ballasten at producere nok elektricitet til at øge spændingen. Nyere CFL'er har mere effektive forkoblinger og kræver en kortere opvarmning. På den ene eller anden måde, når gassen bliver ophidset, det producerer ultraviolet lys. Det ultraviolette lys, på tur, stimulerer en fluorescerende belægning malet på indersiden af ​​røret. Da denne belægning absorberer energi, det udsender synligt lys.

Tro det eller ej, CFL'er er efterkommere af de lyssværdformede lysstofrør, der stadig flimrer i garager og værksteder over hele verden. Men det er ikke din fars fluorescenser. På trods af deres arv og deres ligheder med glødepærer - kræver de begge elektricitet, de har et glasdæksel, de har en gevindskåret bund - CFL'er dukker op som den største ting inden for indvendig belysning siden lyset.

Denne artikel vil forklare, hvad alt balladen handler om. Det vil undersøge det gode, det dårlige og grimme af CFL'er, så du kan bruge dem med tillid. Lad os starte med det gode - de mange fordele ved at bruge kompakte lysstofrør.

Indhold
  1. Fordele ved CFL -pærer
  2. CFL -pærer og kviksølv
  3. Genbrug af CFL -pærer

Fordele ved CFL -pærer

Fordelene ved CFL'er har fanget overskrifter i de sidste to til tre år. Ja, hvis du kun skulle fokusere på brummen omkring CFL'er, du tror måske, at det ville være en komplet idé at skifte dine glødepærer til fordel for deres spiralfætre. Som vi ser senere, CFL'er giver nogle udfordringer og bekymringer. Men deres fordele er langt flere.

Først, CFL'er bruger betydeligt mindre energi - 75 procent mindre energi end glødepærer. Det betyder, at CFL'er kræver mindre watt for at producere en tilsvarende mængde lys. For eksempel, du kan bruge en 20-watt CFL og nyde den samme mængde lys som en 75-watt glødelampe. Hvis hvert hjem i Amerika foretog en sådan bytte, der ville blive sparet nok energi på et år til at tænde mere end 3 millioner hjem [kilde:ENERGY STAR].

Selvfølgelig, hvis du bruger mindre energi, dine energiomkostninger vil falde. Udskiftning af en standard 60-watts pære med en 13-watt CFL kan spare en enkelt husstand $ 30 i energiomkostninger i løbet af pærens levetid [kilde:General Electric]. Selv med den højere pris på CFL'er - du betaler $ 2 til $ 4 for en CFL mod 30 til 40 cent for en typisk glødepære - de sparer dig stadig penge. Det er fordi CFL'er holder længe. I nogle tests, de brændte klart i 10, 000 timer, der henviser til, at standardpærer brændte for kun 800 til 1, 500 timer [kilde:Johnson].

Miljøet kommer fremad, også. En hel del elektricitet fra kulfyrede kraftværker bliver rettet til lamperne og lysarmaturerne inde i dit hus. Hvis du sparer energi ved at bruge CFL'er, så trækker du mindre strøm fra elnettet. Dette reducerer mængden af ​​kul, der skal brændes, hvilket reducerer udledningen af ​​drivhusgasser. På et enkelt år, brugen af ​​CFL'er over glødepærer fjerner lige så meget drivhusgasforurening som at tage 2 millioner biler af vejen [kilde:ENERGY STAR].

Disse ville være tvivlsomme fordele, hvis CFL'er ikke fungerede godt eller ikke kunne bruges i mange applikationer, men de er, faktisk, ganske alsidig. Flere producenter laver kompakte lysstofrør, der kan bruges med lysdioder og i trevejslamper. Og mange CFL -pærer kan bruges udendørs, så længe armaturet er lukket. Mest vigtigt, de afgiver godt lys. I en undersøgelse fra 2007 foretaget af Popular Mechanics, CFL'er brændte næsten lige så kraftigt og producerede et lys af bedre kvalitet end en 75-watts glødepære [kilde:Masamitsu].

CFL'er er ikke bekymringsfrie, imidlertid. Næste, vi ser på den største bekymring - et element giftigt for levende ting.

Nu til det dårlige:Ulemper ved CFL -pærer

Kompakte lysstofrør kan være alsidige, men de har et par problemer, der afskrækker folk. Først, de leverer deres bedste resultater, når de er tændt i 15 minutter eller længere. Tænd og sluk for CFL'er vil forkorte deres levetid og kan reducere deres effektivitet, hovedsageligt fordi excitationen af ​​gasserne og den fluorescerende belægning tager en vis eksponering for en elektrisk strøm for at nå et optimalt niveau. CFL'er er også ineffektive i vedlagte, forsænket armatur (for varmt) og i armaturer til garageportåbnere (for meget vibration). Endelig, CFL -pærer kan, i sjældne tilfælde, forstyrre elektronisk udstyr. Denne interferens skyldes infrarødt (IR) lys, hvilke CFL'er producerer, og hvilke IR -læsere kan tolke som et signal.

CFL -pærer og kviksølv

Hvis der er en grim sandhed om CFL -pærer, det er kviksølv, de holder inde i deres glasdæksler. Kviksølv er et persistent og meget giftigt kemikalie. De fleste mennesker udsættes for giften ved at spise fisk, der er forurenet med methylkviksølv. Imidlertid, det er også muligt at inhalere elementær kviksølvdamp, som den slags, der bruges i kompakte lysstofrør. For at se, hvilken der er en større aftale - fisk eller fluorescerende - tjek denne relaterede HowStuffWorks -artikel.

Så hvorfor er det der, og hvorfor bruger CFL -producenter ikke noget andet? Som vi nævnte tidligere, kviksølvdamp er påkrævet for at omdanne elektrisk energi til strålingsenergi. Når den stimuleres af elektrisk strøm, kviksølvdamp inde i en CFL producerer ultraviolet lys, som genstråles som synligt lys, når det rammer den fluorescerende forbindelse, kendt som fosfor , malet på indersiden af ​​pæren. Intet andet element har vist sig så effektivt i denne proces, så selvom mængderne af kviksølv, der bruges i pærer, er faldet over tid, der kræves stadig en lille mængde kviksølv for at CFL'er fungerer korrekt.

Det er vigtigt at holde dette i perspektiv. En CFL -pære kræver typisk ca. 0,000176 ounces (5 milligram) kviksølv. Ældre hjemmetermometre indeholder 100 gange det beløb (0,0176 ounces eller 500 milligram), og mange manuelle termostater indeholder 600 gange den mængde (0,106 ounces eller 3, 000 milligram) [kilde:GE Consumer &Industrial Lighting]. Så, en enkelt CFL -pære har meget lidt kviksølv. Og intet af kemikaliet frigives, så længe pæren forbliver intakt.

En ødelagt CFL -pære, imidlertid, kan udsætte en person for kviksølvdamp. En lille mængde fast kviksølvpulver kan også frigives. Af disse grunde, ekstra forsigtighed bør udvises, når der ryddes op i et brudt CFL. U.S. Environmental Protection Agency (EPA) anbefaler at følge fire lette trin:

  1. Først, sluk dit centralvarme- eller kølesystem, så dampe ikke flyttes fra et rum til et andet. Åbn derefter vinduerne og lad rummet ventilere i 15 minutter.
  2. Næste, det er tid til at rydde op i den ødelagte pære. Tag handsker på for at sikre, at du ikke rører ved noget af kviksølvpulveret. Brug et stykke pap til at øse store stykker glas op. Skift til klæbende tape for at opsamle små fragmenter og skår. Brug ikke din støvsuger, og sørg for alle ødelagte stykker, tape og pap lægges i en plastikpose.
  3. Endelig, tør området af med et fugtigt køkkenrulle og læg det brugte håndklæde i plastposen, såvel.
  4. Forsegl posen og smid den straks.

Dette bør tage sig af en ødelagt pære. Næste, vi ser på, hvad vi skal gøre med en CFL -pære, der brænder ud.

Et Quicksilver -for

Den gode nyhed er, at CFL'er, selvom de indeholder kviksølv, faktisk hjælpe med at fjerne kviksølv fra miljøet. Det er fordi kviksølv også findes i kul. Brændende kul frigiver toksinet i miljøet. Energy Star vurderer, at et kulfyret kraftværk producerer 13,6 milligram kviksølv til at drive en 60-watts glødepære, men kun 3,3 milligram for at drive en tilsvarende CFL -pære.

Genbrug af CFL -pærer

IKEA og Home Depot leverer begge gratis bortskaffelse og genbrug af brugte CFL -pærer. © iStockphoto.com/ BlackJack3D

Så hvad gør du med en udbrændt CFL-pære, hvis den indeholder kviksølv? Først, du bør indse, at kompakte lysstofrør betragtes som farlige husholdningsartikler, en kategori, der også omfatter maling, batterier og termostater. Du skal bortskaffe sådanne genstande korrekt, hvilket betyder, at du ikke bare kan smide dem i husholdningsaffald.

For at finde ud af dine muligheder, start med at ringe til din lokale affaldshåndteringsmyndighed. Du kan også ringe til 1-800-CLEANUP, en tjeneste fra Earth911, der gør det muligt for alle med telefonadgang at søge i organisationens database med 100 000 genbrugs- og indsamlingssteder for farligt affald for mere end 170 forskellige materialer. Du kan søge i den samme database online på www.earth911.org.

Flere og flere forhandlere går op for at hjælpe med genbrug af CFL -pærer. IKEA var den første forhandler, der leverede gratis bortskaffelse og genbrug af brugte CFL'er. Home Depot sluttede sig til IKEA i 2008 ved at lancere et nationalt CFL-genbrugsprogram til forbrugere i butikkerne i alle sine næsten 2, 000 steder. Nogle Ace- og True Value -butikker tilbyder lignende programmer.

Efterhånden som genbrug bliver lettere, CFL -revolutionen vil kun tage fart. Mange tror, ​​at de spiralformede pærer vil være et kort evolutionært skridt mod de endnu mere effektive lysemitterende pærer (LED). En 1,3-watt LED-pære bruger mindre strøm end en 9-watt CFL og kan holde i op til 11 år [kilde:Peterson]. Endnu bedre, den indeholder ikke et atom af kviksølv.

Men selv LED -pærer har deres afvejninger. De er ikke særlig lyse, og de er ublu dyre. Indtil producenterne overvinder disse to problemer, CFL -pærer vil sandsynligvis have rampelyset helt for sig selv.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

  • Sådan fungerer Ocean Power
  • Sådan fungerer jordlamper
  • Sådan fungerer termisk energi
  • Top 5 grønne robotter

Kilder

  • Forbrugerrapporter. Kompakte lysstofrør:"Fald ikke for disse almindelige myter om disse langvarige, energibesparende lys. "oktober 2008. (23. juni, 2009) http://www.consumerreports.org/cro/home-garden/home-improvement/hardware-building-supplies/lightbulbs/cfls/overview/cfl-ov-.htm
  • ENERGY STAR. "Lær om CFL'er." (23. juni kl. 2009) http://www.energystar.gov/index.cfm?c=cfls.pr_cfls_about
  • Fishman, Charles. Hvor mange pærer skal der til for at ændre verden? En. Og du ser på det. Hurtigt selskab. 19. december kl. 2007. (23. juni, 2009) http://www.fastcompany.com/magazine/108/open_lightbulbs.html
  • GE Forbruger- og industriel belysning. "Ofte stillede spørgsmål om kompakt fluorescerende pære." (23. juni kl. 2009) http://www.gelighting.com/na/home_lighting/ask_us/faq_compact.htm
  • Johnson, Alex. "Lyser lys på lysstofrør." MSNBC. 7. april kl. 2008. (23. juni, 2009) http://www.msnbc.msn.com/id/23694819/
  • Masamitsu, Emily. "De bedste kompakte lysstofrør:PM Lab Test." Populær mekanik. Maj 2007. (23. juni, 2009) http://www.popularmechanics.com/home_journal/home_improvement/4215199.html
  • Matson, John. "Er kompakte lysstofrør farlige?" 10. april kl. 2008. (23. juni, 2009) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=are-compact-fluorescent-lightbulbs-dangerous
  • Peterson, Josh. "Er du klar til LED -pærer?" Planet Green. 22. april kl. 2009. (23. juni, 2009) http://planetgreen.discovery.com/home-garden/led-light-bulb.html