science >> Wetenschap > >> Natuur

Inleiding tot spaarlampen

De compacte fluorescentielamp staat klaar om de beroemdste uitvinding van Edison te vervangen als het icoon van ideeën. Zie meer groene wetenschapsfoto's. © iStockphoto.com/pryzmat

Als symbool van innovatie, de gloeilamp is niet erg innovatief. Het is niet veel veranderd sinds Thomas Edison het in 1879 introduceerde. Zelfs vandaag nog, het genereert nog steeds licht door een wolfraamgloeidraad te verwarmen tot het 4 bereikt, 172 graden Fahrenheit (2, 300 graden Celsius) en gloeit witgloeiend. Helaas, al dat witte licht is niet erg groen. Er is veel elektriciteit nodig - elektriciteit van kolengestookte centrales die verantwoordelijk zijn voor het uitstoten van broeikasgassen in de atmosfeer - om een gloeilamp helder te laten branden. Slechts 10 procent van dat sap gaat naar het maken van licht. De rest gaat verloren als warmte.

Gelukkig voor onze CO ₂ -doorweekte planeet, er is een nieuw type gloeilamp dat klaar staat om de beroemdste uitvinding van Edison te vervangen als het icoon van ideeën. Het staat bekend als de compacte fluorescentielamp, of spaarlampen, en de verlichting ervan komt door een heel ander mechanisme. In plaats van een gloeiende gloeidraad, CFL's bevatten argon en kwikdamp in een spiraalvormige buis. Ze hebben ook een geïntegreerde ballast, die een elektrische stroom produceert om door het dampvormige mengsel te gaan, het prikkelen van de gasmoleculen. Bij oudere spaarlampen het duurde enkele seconden voordat de ballast voldoende elektriciteit produceerde om de excitatie op te voeren. Nieuwere CFL's hebben efficiëntere ballasten en vereisen een kortere opwarming. Hoe dan ook, als het gas opgewonden raakt, het produceert ultraviolet licht. Het ultraviolette licht, beurtelings, stimuleert een fluorescerende coating die aan de binnenkant van de buis is geverfd. Omdat deze coating energie absorbeert, het straalt zichtbaar licht uit.

Geloof het of niet, CFL's zijn de afstammelingen van de lichtzwaardvormige fluorescentielampen die nog steeds flikkeren in garages en werkplaatsen over de hele wereld. Maar dit zijn niet de fluorescerende lampen van je vader. Ondanks hun erfgoed en hun overeenkomsten met gloeilampen, hebben ze allebei elektriciteit nodig, ze hebben een glazen deksel, ze hebben een basis met schroefdraad -- CFL's zijn in opkomst als het grootste ding in interieurverlichting sinds de kaars.

In dit artikel wordt uitgelegd waar het allemaal om draait. Het zal het goede onderzoeken, het slechte en het lelijke van CFL's, zodat u ze met vertrouwen kunt gebruiken. Laten we beginnen met het goede - de vele voordelen die voortvloeien uit het gebruik van compacte fluorescentielampen.

Inhoud

Voordelen van CFL-lampen
CFL-lampen en kwik
CFL-lampen recyclen

Voordelen van CFL-lampen

De voordelen van spaarlampen hebben de afgelopen twee tot drie jaar de krantenkoppen gehaald. Inderdaad, als je je alleen zou concentreren op de buzz rondom CFL's, je zou kunnen denken dat het een goed idee zou zijn om je gloeilampen te vervangen door hun spiraalvormige neven en nichten. Zoals we later zullen zien, CFL's brengen enkele uitdagingen en zorgen met zich mee. Maar hun voordelen zijn veel talrijker.

Eerst, CFL's gebruiken aanzienlijk minder energie - 75 procent minder energie dan gloeilampen. Dat betekent dat CFL's minder wattage nodig hebben om een gelijkwaardige hoeveelheid licht te produceren. Bijvoorbeeld, je zou een spaarlamp van 20 watt kunnen gebruiken en genieten van dezelfde hoeveelheid licht als een gloeilamp van 75 watt. Als elk huis in Amerika zo'n ruil zou doen, er zou in één jaar genoeg energie worden bespaard om meer dan 3 miljoen huizen te verlichten [bron:ENERGY STAR].

Natuurlijk, als je minder energie verbruikt, uw energiekosten gaan omlaag. Door een standaardlamp van 60 watt te vervangen door een spaarlamp van 13 watt, kan een enkel huishouden $ 30 aan energiekosten besparen gedurende de levensduur van de lamp [bron:General Electric]. Zelfs met het hogere prijskaartje van CFL's - u betaalt $ 2 tot $ 4 voor een CFL versus 30 tot 40 cent voor een typische gloeilamp - besparen ze u nog steeds geld. Dat komt omdat spaarlampen lang meegaan. Bij sommige testen ze brandden fel voor 10, 000 uur, terwijl standaardlampen slechts 800 tot 1 brandden 500 uur [bron:Johnson].

Het milieu komt naar voren, te. Een groot deel van de elektriciteit afkomstig van kolencentrales wordt naar de lampen en verlichtingsarmaturen in uw huis geleid. Als u energie bespaart door CFL's te gebruiken, dan haal je minder stroom van het elektriciteitsnet. Dit vermindert de hoeveelheid steenkool die moet worden verbrand, waardoor de uitstoot van broeikasgassen wordt verminderd. In een enkel jaar, het gebruik van CFL's boven gloeilampen verwijdert evenveel broeikasgasvervuiling als 2 miljoen auto's van de weg halen [bron:ENERGY STAR].

Dit zouden twijfelachtige voordelen zijn als CFL's niet goed zouden presteren of niet in veel toepassingen zouden kunnen worden gebruikt, maar zij zijn, in feite, vrij veelzijdig. Verschillende fabrikanten maken compacte fluorescentielampen die kunnen worden gebruikt met dimmers en in drieweglampen. En veel CFL-lampen kunnen buiten worden gebruikt zolang het armatuur is ingesloten. Het belangrijkste is, ze geven goed licht. In een onderzoek uit 2007, uitgevoerd door Popular Mechanics, CFL's brandden bijna net zo helder en produceerden licht van betere kwaliteit dan een gloeilamp van 75 watt [bron:Masamitsu].

CFL's zijn niet zorgeloos, echter. Volgende, we zullen kijken naar de grootste zorg - een element dat giftig is voor levende wezens.

Nu voor het slechte:nadelen van CFL-lampen

Compacte fluorescentielampen kunnen veelzijdig zijn, maar ze hebben een paar problemen die mensen afschrikken. Eerst, ze leveren de beste resultaten wanneer ze 15 minuten of langer aan blijven. Het in- en uitschakelen van spaarlampen zal hun levensduur verkorten en kan hun efficiëntie verminderen, voornamelijk omdat de excitatie van de gassen en van de fluorescerende coating enige blootstelling aan een elektrische stroom vergt om een optimaal niveau te bereiken. CFL's zijn ook inefficiënt in gesloten, inbouwarmaturen (te warm) en in de armaturen van garagedeuropeners (te veel trillingen). Eindelijk, CFL-lampen kunnen, in zeldzame gevallen, interfereren met elektronische apparatuur. Deze interferentie wordt veroorzaakt door infrarood (IR) licht, welke CFL's produceren en welke IR-lezers als een signaal kunnen interpreteren.

CFL-lampen en kwik

Als er een lelijke waarheid bestaat over CFL-lampen, het is het kwik dat ze in hun glazen deksels vasthouden. Kwik is een hardnekkige en zeer giftige chemische stof. De meeste mensen worden blootgesteld aan het gif door het eten van vis die besmet is met methylkwik. Echter, het is ook mogelijk om elementaire kwikdamp in te ademen, zoals het soort dat wordt gebruikt in compacte fluorescentielampen. Om te zien wat een grotere deal is - vis of fluorescerend - bekijk dit gerelateerde HowStuffWorks-artikel.

Dus waarom is het daar, en waarom gebruiken CFL-fabrikanten niet iets anders? Zoals we eerder vermeldden, kwikdamp is nodig om elektrische energie om te zetten in stralingsenergie. Wanneer gestimuleerd door elektrische stroom, kwikdamp in een spaarlamp produceert ultraviolet licht, dat opnieuw wordt uitgestraald als zichtbaar licht wanneer het de fluorescerende verbinding raakt, bekend als fosfor , aan de binnenkant van de lamp geschilderd. Geen enkel ander element is in dit proces zo efficiënt gebleken, dus ook al is de hoeveelheid kwik die in lampen wordt gebruikt in de loop van de tijd afgenomen, er is nog steeds een kleine hoeveelheid kwik nodig om CFL's goed te laten functioneren.

Het is belangrijk om dit in perspectief te houden. Een CFL-lamp vereist doorgaans ongeveer 0,000176 ounces (5 milligram) kwik. Oudere huisthermometers bevatten 100 keer die hoeveelheid (0,0176 ounces of 500 milligram), en veel handmatige thermostaten bevatten 600 keer die hoeveelheid (0,106 ounces of 3, 000 milligram) [bron:GE Consumer &Industrial Lighting]. Dus, een enkele CFL-lamp heeft heel weinig kwik. En er komt geen chemische stof vrij zolang de bol intact blijft.

Een kapotte spaarlamp, echter, kan een persoon blootstellen aan kwikdamp. Er kan ook een kleine hoeveelheid vast kwikpoeder vrijkomen. Om deze redenen, extra voorzichtigheid is geboden bij het opruimen van een kapotte spaarlamp. De U.S. Environmental Protection Agency (EPA) beveelt de volgende vier eenvoudige stappen aan:

Eerst, schakel uw centrale verwarming of koelsysteem uit, zodat de dampen niet van de ene kamer naar de andere worden verplaatst. Zet vervolgens de ramen open en laat de ruimte 15 minuten ventileren.
Volgende, het is tijd om de kapotte lamp op te ruimen. Trek handschoenen aan om ervoor te zorgen dat u het kwikpoeder niet aanraakt. Gebruik een stuk karton om grote stukken glas op te scheppen. Schakel over naar plakband om kleine fragmenten en scherven op te rapen. Gebruik uw stofzuiger niet, en zorg ervoor dat alle gebroken stukken, tape en karton worden in een plastic zak gedaan.
Eindelijk, veeg het gebied af met een vochtige papieren handdoek en plaats de gebruikte handdoek in de plastic zak, ook.
Sluit de zak en gooi hem meteen weg.

Dit zou moeten zorgen voor een kapotte lamp. Volgende, we zullen kijken wat we moeten doen met een CFL-lamp die doorbrandt.

Een Quicksilver-voering

Het goede nieuws is dat CFL's, hoewel ze kwik bevatten, daadwerkelijk helpen om kwik uit het milieu te verwijderen. Dat komt omdat kwik ook in steenkool zit. Bij het verbranden van steenkool komt het gif vrij in het milieu. Energy Star schat dat een kolengestookte elektriciteitscentrale 13,6 milligram kwik produceert om één gloeilamp van 60 watt van stroom te voorzien. maar slechts 3,3 milligram om een gelijkwaardige CFL-lamp van stroom te voorzien.