油價狂飆後,「節能省碳」變成大家的共識,除了「救地球」之類偉大的目標外,在這樣一個「樣樣都漲,只有薪水沒漲」的年代,「省錢」恐怕會更實際!
而關於日常生活一定要用到的「光源」,其實就是一個很值得研究的東西!最近很紅的「省電燈泡」,簡單說不過是有著燈泡外型的日光燈。 上面的照片是省電燈泡打破外殼後 顯露出來照片。 (17W的日光燈在物理現象上,原本就相當於 3倍多的燈泡亮度。 )
關於日光燈的原理,可以參考以下網頁。
以下篇幅主要是說明 近還算熱門的T5燈管,主要出自中輝的網頁。不是養魚的人,大概會不太清楚什麼是T5或T8等,以下是說明:
(介紹中,一面倒的偏T5,尤其是和LED的比較部份,這點仍有待商確。不過LED和日光燈的發展及作動原理,都還算蠻有趣的研究題目)
T5日光燈管之演進
T5是日光燈玻璃管口徑5/8英吋之代號,5/8英吋約等於1.6公分。相對於傳統T9日光燈管口徑9/8英吋(=2.9公分),或T8日光燈管口徑8/8英吋(=2.6公分),T5日光燈管口徑較細小,但其發光效率卻高於T9與T8燈管。
原先,T5日光燈管只有低功率(低瓦數)4W,6W,8W,13W四種規格。低功率T5日光燈管之使用已經有數十年,因為低功率T5日光燈管之光通量不高,無法作一般照明或主照明之用,僅能用於近距離照明、輔助照明或裝飾用途,故甚少人知道T5日光燈管。
迨至1994年,飛利浦推出高功率T5日光燈管,德國歐司朗、美國GE、日本各廠相繼加入高功率T5日光燈管開發的行列並推出產品。從此,T5日光燈管正式登上21世紀照明產品之主流地位。
1999年,中國上海首度推出高功率T5日光燈管,上海的T5日光燈管採用固態汞製造,非常環保。雖然生產技術很成熟,但是當時使用的機器設備是由老舊的傳統T9機器所生產,燈管品質未臻完美。2000年3月,由台灣製造所製造,全世界最新最先進的電腦控制自動化T5日光燈生產線,在大陸東莞試俥成功,同年9月正式產出高品質T5日光燈管。其後,台灣製造或台商在大陸製造之自動化T5日光燈生產線,陸續銷售給中國大陸的業者。幾年來,已經有20條以上的自動化生產線在大陸運轉。這些自動化T5燈管生產線提高了中國大陸T5燈管的品質,使中國大陸成為T5日光燈管的世界工廠。而台灣本土,僅有一條老舊的人工式生產線在生產小功率T5日光燈管(4W, 6W, 8W, 13W, 14W),大功率T5燈管無法生產。雖然台灣的生產技術很好,但終究敵不過新型自動化生產線且人工便宜的大陸產品。台灣兩大日光燈廠-中國電器(東亞牌)與台灣日光燈(旭光牌),在此一領域缺席,這兩家公司沒有生產T5日光燈管,不是因為T5燈管不好,而是每賣一支T5燈管,T9燈管就會少賣一支。因此,台灣只能仰賴世界三大廠牌(飛利浦,歐司朗與奇異)與大陸的供給。世界三大廠牌的價格非常貴,大陸燈管的品質良莠不齊,運到台灣又需認證,業者與消費者只好忍受三大廠牌之高價剝削。T5燈管所使用的材料比T9燈管少,但價格卻比T9燈管貴很多,這是很不合理的。
T5日光燈與LED燈的比較與競爭
最近幾年來,LED燈乘著『光電科技』的旋風盡領風騷。LED燈雖然很省電,但LED燈若想取代T5日光燈,十年內不可能,至少五年內絕對不可能,除非T5日光燈的業者都躺著睡著了,這是日本LED推廣協會預測的。目前,High Power LED的光效可達到100 lm/w (每瓦可產生100 lumen的光),但價格很貴,一支28W的T5燈管的亮度抵得過25顆-40顆1W的LED的亮度,以目前的價格來算,使用LED的成本比T5燈管貴約五十倍。LED在進步,T5燈管也在進步。新的T5奈米陶瓷電極燈管已經問世,燈光更亮,光效更高,使用壽命更長,T5燈管在點燈開關不耐操的缺點與其它缺點都得到改善。目前,T5日光燈管不論在光效、演色性、價格、用途、使用壽命,都優於LED燈。未來的競爭,鹿死誰手尚未可知。
T5日光燈與節能燈(省電燈泡)的比較
節能燈又稱為省電燈泡。節能燈與T5日光燈同屬日光燈產品。節能燈是將日光燈濃縮做成普通燈泡的尺寸,替代普通燈泡使用。節能燈之所以稱為節能燈是因與普通燈泡相比,節能燈非常節省能源。節能燈若與T5日光燈管相比,就不見得節能。茲比較T5日光燈與節能燈的不同如下:
1.光效:
每耗電一瓦(Watt) T5日光燈約可產生90 Lumen的光,節能燈約可產生60 Lumen的光,兩者相差50%。T5日光燈較省電。兩者雖同屬日光燈系列,但形狀不同,發光效率也不同。日光燈的發光效率就像開車一樣,在高速公路上時,路很直又順暢,速度可以開得很快;環形的道路,速度較慢;螺旋形的道,速度更慢;最慢的是九彎十八拐或曲巷進退,車子絕對開不快。T5日光燈管是直的,電流像在高速公路上奔馳,可得到最大的發揮,光效最高;螺旋型節能燈,就像在運動場上繞圈子,速度較慢,光效較低;U型節能燈,就像在九彎十八拐開車,車速更慢,光效更低。因此,T5日光燈比節能燈省電。
2.安定器:
T5日光燈的安定器與燈管是分離的,使用者可選擇安定器。節能燈的安定器與燈管是結合在一起的,使用者無法選擇安定器。T5日光燈的安定器是高功的,功率因素達97%以上;節能燈的安定器是低功的,功率因素60%。兩者相差37%,T5日光燈較省電。T5日光燈的安定器因國家的安規CNS規定很嚴,採用較好的零件,使用壽命很長。節能燈的安定器因國家的安規CNS規定較鬆,且為考慮成本,使用較便宜的電子零件與較簡單的電路設計,故使用壽命較短。一般而言,CNS測試通過的T5電子式安定器之使用壽命可達30,000小時,而節能燈一般只標示使用3,000小時,兩者相差10倍。
3.使用壽命:
T5日光燈的燈具較大,散熱良好,使用壽命長。節能燈的燈管與安定器緊密結合,燈管的熱度會影響安定器,安定器的存放空間狹小且密閉,散熱不易,燈管的熱度加上安定器本身的熱度,又不易散熱,因此,容易故帳損毀。節能燈是將燈管+安定器+燈具結合濃縮在一起,雖然使用方便,但只要一顆電子零件壞掉,整顆節能燈都要丟掉。T5日光燈就不一樣,燈管壞掉就換燈管,安定器與燈具都可留用。一般而言,T5日光燈的壽命可達20,000小時,使用而節能燈的壽命僅3,000小時。兩者相差甚多。
4.方便性:
T5日光燈因燈具體積較大,不易攜帶搬運;節能燈之體積小,容易攜帶搬運。T5日光燈因光通量高且燈管長,照射面積較大;節能燈光通量較低,通常都要點好幾顆才夠亮。
T5日光燈之效益
光效高
螢光粉對於日光燈管是非常重要的。好的螢光粉可以提高燈管的光通量,三波長螢光粉(Tri-band Phosphor)較一般鹵粉(Halo)可以產生較多的光。『光效』的定義是:耗電每一瓦(Watt)所產生的光量。例如:一支14W的T5燈管可以產生1,250 Lm的光,平均每一瓦可產生89.29 Lm的光 (1,250Lm÷ 14 = 89.29Lm),這就是光效。 T5日光燈管採用三波長螢光粉製造,它的燈管發光效率非常高,大約是一般鹵粉螢光粉所製造之20W日光燈管的1.7倍。此外,同樣是三波長螢光粉,大陸製造的三波長螢光粉(大陸稱為三基色螢光粉)在品質上就比日本與歐美的差很多,差異之處在於大陸製三波長螢光粉的光通量較低,光衰較快。目前,市場上公認最好的螢光粉是日本的Nichia(日亞)螢光粉,其最大特色是光效高、光衰低、使用壽命長。一般而言,大陸製螢光粉與Nichia螢光粉相比,在光通量方面兩者不超過10%,但在光衰方面就相差很多,以點燈2,000小時的光衰比較,大陸製螢光粉的光衰約10%-20%不等,Nichia螢光粉的光衰可保持在5%以內。當然,兩者的價格相差甚多。T5日光燈管因玻璃管細小,所需塗佈螢光粉的面積較小,需用的螢光粉數量也較少,使用日本螢光粉雖會增加成本,但所增加的成本佔整支燈管的比例不大,可是效果與品質卻增加很多,使用者實在不應因小失大。
各型光源產品之光效比較表
節省用電
T5日光燈之省電可分兩方面來說明:
燈管省電:從上面『各型光源產品之光效比較表』分析各種光源之光效,得知T5日光燈是所有室內光源中,光效最高的光源。光效最高表示:同樣耗電一瓦,T5燈管所產生的光是最多的,所以是最省電的。一支14W之T5燈管所發出來的光,比一顆 21W節能燈所發出來的光還多。
安定器省電:T5日光燈採用電子式安定器點燈。合格的電子式安定器其功率因數約在97%-99%之間。相較於一般T9或T8燈管所採用的傳統電感式安定器,功率因數約在35%-65%之間,T5日光燈可節省更多的耗電。
新用途
以往日光燈因受限於光通量,用途有限。新的T5日光燈管,口徑細小但光通量與光效都高,提供使用者許多新的用途。例如:高屋頂建築用燈,軌道投射燈,水草養殖水族燈,櫥櫃燈,……等。
演色性好
T5日光燈管採用三波長螢光粉製造,演色性高,顯色指數CRI達到85以上。而一般T8日光燈管因使用的螢光粉是普通鹵粉,演色性指數CRI只能達到65左右。高演色性日光燈能使燈光下被照射的物品,色彩真實、鮮艷,可見度高。
無頻閃
T5日光燈配置電子式安定器,由於電子安定器是高頻點燈(30KHz - 50KHz),每秒頻閃30,000次至50,000次,因此燈管不會有閃爍現象。而普通T8或T9燈管配置之安定器為傳統電感式安定器,電頻僅60Hz,每秒頻閃60次。日光燈之頻閃,不但會影響人的情緒,分散人的注意力,最嚴重的是影響人的視力。
光衰小,使用壽命長
T5日光燈管採用優質螢光粉與精良之製造技術,因此燈管具有光衰小、使用壽命長之特性。T5日光燈管平均使用壽命在10,000小時以上,若採用品質良好之安定器,使用壽命可達20,000小時。相較於T9日光燈管之使用壽命2500-3500小時,T5日光燈不僅可以節省購買燈管之成本,且可免除頻繁更換之麻煩。
原材料消耗少
T5日光燈管之管徑僅1.6公分,生產T5日光燈管的主要原材料玻璃和螢光粉僅為T8日光燈管的43.8%,體積僅為T8日光燈管的57%。減少物耗,縮小體積,方便倉儲與運輸,減低成本。
注汞少,減少環境污染
汞(水銀)對環境會造成很嚴重的污染,減少汞的使用量是很重要的環保方法。T5日光燈管因為體積小,相對地,汞的含量也少,可以減低對環境的污染。