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四大因素加快T5高效荧光灯替代T8低效荧光灯步伐
[2011/8/26 9:31:00]   来源:中国之光网   编辑:zhaomingr   评论0
摘要:导言: 在低碳经济产业链倍受关注和支持的大背景下,照明行业近几年来发生着前所未有的巨大变化,高效照明产品淘汰低效照明产品的步伐明显加快,如紧凑型节能荧光灯替代钨丝白炽灯、T5高效双端荧光灯替代T8低效双端荧......
导言:


  在低碳经济产业链倍受关注和支持的大背景下,照明行业近几年来发生着前所未有的巨大变化,高效照明产品淘汰低效照明产品的步伐明显加快,如紧凑型节能荧光灯替代钨丝白炽灯、T5高效双端荧光灯替代T8低效双端荧光灯,金卤灯、高压钠灯替代高压汞灯、LED替代非办公和商照环境下的照明等等。这些高效照明产品推广进程的加快,为我国节能减排工作的顺利实施起到了很大的推动作用。


  本文仅就T5相关因素的影响,对T5 高效荧光灯替代T8低效荧光灯的发展趋势谈一些个人的观点和看法。


  表1是T8与T5的性能比较,从表中可以看出,T5是T8技术进步的产物,是替代T8普通荧光灯最为理想的产品。


  表1


  注:此表由大明灯业技术中心提供


  下面将着重谈谈T5高效荧光灯替代T8低效荧光灯的四个因素:


  因素一政策导向:北京市等政府部门示范立法,新建工程一律禁用T8类低效照明产品


  来自中国电器照明协会官方网站的信息:为保证北京市市政建设工程质量,进一步提高建筑物的使用功能,节约资源,保护环境,促进建材行业健康发展,根据《北京市推广、限制、禁止使用的建筑材料目录管理办法》(京建材[2009]344号), 北京市住房和城乡建设委员会在2010年5月份公布了《北京市推广、限制和禁止使用建筑材料目录(2010年版)》,并已经于2010年9月1日起正式实施。    《目录》涉及了包括照明产品在内的126个产品,其中推广类41个、限制类46个、禁止类39个。其中白炽灯、卤素灯等产品因其能耗大,光效低,温度高,安全性差,寿命短等原因,列入限制使用的建筑材料目录,自2010年7月1日起停止在北京市建设工程设计、2010年9月1日起禁止在本市建设工程中的新建公共建筑和精装修住宅中使用。推荐使用的替代材料为节能灯、T5荧光灯,LED灯等高效照明产品。卤粉荧光灯因其光效低,显色性差,光衰严重,被列入限制或禁止使用系列。T8荧光灯类使用的电感镇流器因其能效和功率因数低、工作时温度高,有安全隐患等原因,首次列入禁止使用的建材产品目录。自2010年7月1日起该产品停止在北京市建设工程设计,并将从2010年12月1日起禁止在北京市建设工程中使用。推荐使用电子镇流器作为替代材料。     T5荧光灯、LED光源因其功率低、光效高,能耗省,体积小、重量轻、电源适应性强、施工简便,使用寿命长等优势,被列入推广类低压电器材料目录,推广使用的范围是建筑工程室内外照明。     为使这项工作落到实处,据了解,北京市和区、县建委在对建设工程的监督检查中发现采购和使用禁止或限制使用的建材产品,依据国务院《建筑节能条例》第三十七条第四款的规定,责令改正,并处20万元以上50万元以下的罚款。对向建设工程供应禁止或限制使用的建材产品的供应企业,市建委在建设工程材料供应企业诚信信息系统上予以公示。     据了解,目前国内不少省市也制定了低效照明产品相应的限制或禁止使用规定。相信在节能减排,防止全球温室气体变暖的大环境下,十二五期间,我国低效照明产品的限制或禁止使用的力度将进一步加大。     过去T8荧光灯在办公场所的使用占主导地位,现在随着T8荧光灯及其电感镇流器的限制或禁止使用,且在LED技术或成本尚待完善的情况下,T5以其相对T8节能近40%,并具有显色性高、光质量好、寿命长、光衰小、汞污染少等及生产制造成本低优势,相信未来照明市场尤其是公共机构办公、商业照明等将占主导地位。


  因素二政府示范:公共机构十二五规划约束性100%使用T5类高效照明产品


  2011年3月10日,国务院国管局公共机构节能管理司在鄂召开2011年公共机构节能联络员会议。会上通过分组讨论,征求了各地对《各省区市“十一五”公共机构节能工作考核评价表》和修订《公共机构能源资源消耗统计制度》的意见和建议,进一步讨论修改《公共机构节能“十二五”规划(征求意见稿)》,并就推进公共机构节能工作进行了交流。


  国管局公共机构节能管理司司长何长江在会上指出,在节能改造中,绿色照明可以说是操作相对容易、投入少、见效快的项目,他要求2011年中央级公共机构要实现节能灯使用率达100%。各地方也要进一步加大力度,争取今年实现省级公共机构能全部使用节能灯。


  会上讨论修改了《公共机构节能“十二五”专项计划(征求意见稿)》。规划中把绿色照明工程定义为公共机构节能的重要工程。


  公共机构节能“十二五”规划指出,照明系统用电占公共机构用电总量的10%,而双端荧光灯使用率达50%以上。用高效节能荧光灯替代普通荧光灯可节电30-40%;用电子镇流器替代传统电感镇流器可节电20-30%;用LED替代普通荧光灯可节电50%。在所有照明中,办公室照明占50%的份额,而办公室照明一般采用双端T8荧光灯的比较普遍。


  规划要求“十二五”期间,在全国公共机构中全面展开绿色照明工作,应广泛使用紧凑型荧光灯、直管型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、发光二极管(LED)等高效光源,并推广配光合理,反射效率高而耐久性好的反射灯具和智能控制装置,实现办公室高效光源使用率100%,LED等固体光源使用率10%以上。


  值得一提的是,在“十二五”公共机构节能的8项重点工程主要指标中,唯有高效光源使用率100%是约束性的指标,摆在第一位,而其它项皆为预期性指标。详见表2:


  表2


  注:此表来源公共机构节能“十二五”规划征求意见稿


  我们知道,规划中所说的高效节能荧光灯实际上指的就是国家财政补贴推广的T5荧光灯。有关方面预计此类光源十二五期间将占公共机构单位使用率的50%以上。其它,如紧凑型荧光灯约占25%左右,金卤灯约占15%左右,LED占约10%左右。


  由此可见,在公共机构的表率和示范作用下,在国家财政补贴推广举措的带动下,未来T5荧光灯将成为全社会照明领域的主体。


  因素三稀土飙升:受产业政策与稀土荧光粉价格飙升的双重影响,T8卤粉荧光灯退出照明行业的速度将加快


  根据中国照明电器协会提供的数据表明,目前全球白炽灯、卤粉荧光灯和三基色节能荧光灯的应用比例为4:3:1,我国约为8:9:1。其中三基色节能荧光灯是目前应用技术最成熟的环保节能照明产品之一,也是当前照明领域实施节能减排,加快淘汰白炽灯和T8低效荧光灯,实现节能照明的主要应用和推广对象。大家知道,目前制灯行业将低气压汞蒸汽荧光灯灯管按照荧光粉的成分将其划分为卤粉荧光灯、混合粉荧光灯和三基色荧光灯。卤粉荧光灯的平均寿命在3000-4000小时,混合粉荧光灯的平均寿命在4000-6000小时,而三基色荧光灯的平均寿命最长,在10000小时以上。


  我国是世界照明产品生产第一大国。2009年,我国白炽灯产量为27.3亿只,荧光灯产量为35亿只。因此,面对巨大的存量市场和增量市场,全球范围内淘汰白炽灯,推广高效节能荧光灯的举措,将带动我国高效节能荧光灯生产行业的快速发展。预计到2013年,我国白炽灯的产量将下降至14.2亿只,高效节能荧光灯(主要包括T5双端三基色荧光灯在内)的产量将达到70亿只,是目前产量的2.25倍。


  同时,早在2008年6月1日,国家发改委、国家质检总局和国家认监委组织制定的《中华人民共和国实行能源效率标识的产品目录(第三批)》开始实施。其中,荧光灯达到3级能效以上才可以销售,达到2级能效才能获得节能认证和国家产业政策支持。国外市场方面,欧盟于2009年9月1日开始执行EUP指令。而按照现有卤粉和混合粉荧光灯的性能指标则很难达到2级能效标准。因此卤粉荧光灯和混合粉荧光灯将逐步退出照明市场。如此,对我国照明行业的发展及其生产企业的重新定位必将产生极其深远的影响。


  另外,随着我国资源战略产业结构政策的调整,稀土原矿等产品被列入加工贸易禁止类商品目录。同时随着稀土发光材料市场容量的不断增加,稀土价格涨幅明显加快。目前其价格与2010年同期相比已飙升至10倍以上,业内人士预计未来涨幅还会增加。表3和表4分别是T5、T8几何尺寸与荧光粉使用量对照表及T5荧光灯主要原材料2010年与2011年价格同期对照表。据此试图以T8荧光灯采用三基色粉维护现有产量优势的努力就更是难以实现了。所以说国家产业政策和荧光粉价格的变化将加速T8荧光灯退出照明市场的进程。


  表3



  注:此表由大明灯业技术中心提供


  表4


  注:此表由大明灯业财务部成本分析师倪帆提供


  因素四技术进步:技术成熟与优良的性价比使T5高效荧光灯成为所有新型节能光源运用之首


  根据市场调研和有关资料表明,具备高光效、长寿命、高显色性的新型光源主要是采用三基色荧光粉生产的节能荧光灯、LED和无极灯这三种产品。其中节能荧光灯中包含紧凑型荧光灯和T5双端荧光灯。紧凑型用于替代白炽灯,而T5荧光灯则用于替代T8荧光灯。


  表5是根据有关资料和实际使用状况整理的三种新型节能光源的4种特征寿命及相对价格的对照表。


  表5



  注:此表由大明灯业技术中心提供


  下面对表5中有关光源理论寿命、光源有效寿命、配套电器寿命和灯体综合寿命等作一简单描述,相信从中我们也能解惑一些关于光源寿命方面的不少误区 。


  1.光源理论寿命:1).由于目前节能荧光灯必须用钨丝作阴极材料,而钨灯丝受高温蒸发和电子轰击溅射的影响,其寿命一般为12000h。因此,受其影响目前节能荧光灯的理论寿命大致为12000h;2).由于无极灯没有电极,所以从理论上讲,其光源的寿命是无限的,只要玻璃壳和电器不坏,无极灯的灯管应该是永远不会被损坏的;3).由于LED采用固态半导体发光原理制成,因此光源的寿命理论上也应该是很长的,有文献记载可达到100000h以上。


  2.有效寿命:电光源原理教材中指出,光源的有效寿命是指光源的光衰达到一定程度后,该光源已失去继续使用的经济价值时的寿命。如再继续使用,则此光源就不再是高效节能产品,而是高能耗的低效产品了。一般来说,当光源的光衰超过30%时,则可视为该产品有效寿命终止。有资料表明,采用稀土三基色荧光粉制成的光源,12000h时光衰约为30%.所以说即使我们利用稀土三基色荧光粉制成的光源,其有效寿命也只有12000h、所以超过12000h继续使用该光源就失去其经济价值了。但注意的是,目前荧光灯制灯工艺中荧光粉保护膜工艺的使用,使得节能荧光灯的有效寿命有较大幅度的提高。据大明灯业技术研究所光电测试表明,采用此工艺后能使T5荧光灯的有效寿命延长至25000h以上。


  3.配套电器寿命:我们对三种光源发光原理分析后知道,紧凑型节能荧光灯是通过灯体内置电子镇流器激发荧光灯发光的(双端荧光灯则配置的是外置可更换式的电子整流器);无极灯则通过高频发生器激发荧光灯发光;而LED主要是依靠恒流电源(变压器)降压来保证LED(半导体)工作的。而这三种电器(镇流器、高频发生器、变压器)中有一种必不可少的电子元件---电解电容。而电解电容的寿命与使用环境温度有很大关系,温度升高10度,使用寿命缩短1/2。按目前工艺水平考核,当工作温度达到65度时电解电容的工作寿命为30000小时。但当工作温度升高到75 -85度时,其使用寿命就会减至12000小时左右了.而上述三种光源在工作状态下,目前很难使电解电容低于75-85度的使用温度,所以通常我们把为三种光源配套的电器寿命定义为12000小时。但不少照明工作者也注意到,T5双端荧光灯却是一个例外,实际使用时要超过这一数值。主要因为T5双端荧光灯使用的是外置电子镇流器,其占据的空间较大,散热条件相对较好,电解电容工作温度可稳定在65度左右,从而使有效寿命大为提高。


  4.灯体综合寿命:鉴于目前生产的节能荧光灯、无极灯、LED灯均需要电解电容这一不可缺少的电子元件,因此我们说这三种光源的组合灯体的综合长寿命为12000小时左右。还有即使无极灯、LED光源的寿命超过12000h,但由于都离不开稀土三基色荧光粉,因此从有效寿命的角度看,12000h后继续使用该光源已无经济价值可言,也是种浪费。


  当然正如上述所讲到的,三基色荧光粉保护膜工艺的使用及电子镇流器工作环境的改变,对灯体的综合寿命是有改善的。这其中尤以T5荧光灯改善最多。


  另外,我们还可以从工艺技术的成熟度和可靠性来分析一下三种新型光源的生产与使用状况。低气压细管径汞蒸汽节能荧光灯已成功生产、使用有二十多年的历史了,技术上成熟,工艺上可靠,生产也已具规模化;而无极灯只是近几年的新产品,技术上仍欠成熟,稳定性也较差,规模化生产更是为时尚早;目前LED用于照明的时间更是近4-5年的事,特别是大功率LED,技术仍在探索与研究中,尤以散热问题,光衰问题是其技术瓶颈。


  而从节能效果和产品价格来比较,三种产品中,尤以节能灯荧光灯(紧凑型节能荧光灯和T5双端荧光灯)性价比最好,具有运用广泛,照明范围大,照度均匀,无眩光,灯功率可控(3W-500W),基本能满足所有照明环境的要求,而且制造成本相对较低;无极灯虽也具有照明范围大,照度均匀,无眩光,灯功率范围宽的特点(36W-400W),主要以满足道路和工业照明为主,但无极灯价格比节能灯高2倍以上;LED灯照明范围相对较窄,照度不均匀,灯功率小,满足路灯照明、工业照明要求最为困难。同时,LED单点光强度低,当灯体高度过高时,照射面照度值低。值得一提的是,LED作景观照明是有一定优势的,而作为办公、商业照明用灯,目前还不太成熟,且其价格更是节能荧光灯的5倍之上。


  综上所述:成熟的技术加上优良的性价比使节能灯尤其是T5高效荧光灯将成为其它新型节能光源运用之首;


  结论:上述四大因素表明,未来5-10年内,照明领域节能荧光灯,尤其占办公、商业照明50%以上的T5高效荧光灯将成为照明的主体。


  上述仅是个人工作实践及阅读相关文献资料后的一点体会和看法,不妥之处盼各位专家批评指正。
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