提高节能灯利用率的研究

课题背景

节能灯又叫紧凑型荧光灯，因其节能高效而被视为传统白炽灯的替代品。节能灯发光效率是白炽灯的5倍，比普通白炽灯节电60%～80%。推广节能灯可以有效节电，减少CO2排放。

然而，用过节能灯的人都知道，频繁开关节能灯会大幅降低节能灯的使用寿命，则其未必能比白炽灯亮得更久；而若是长时间不关节能灯，“节能”二字又名不副实。

在这种矛盾下，大量节能灯很快报废，对环境造成了重大的威胁――节能灯的灯管中含有重金属汞，汞会对水源、大气、土壤环境和人体造成严重危害。据推算，一只普通节能灯内的汞就能污染90～180吨水及周围土壤或300立方米空气。

因此，本课题试图寻找一种简单、易行的方式，尽可能做到提高节能灯利用率、减少环境污染。

研究思路

本课题着眼于将有效提高节能灯利用率与废旧节能灯回收结合起来。首先想到：节能灯的损坏可能发生在灯的不同部分，若能将节能灯分割成3个部分――灯管电子元件、灯头，直接更换损坏部分，应该是条可行之道。

经过调查，发现约80%的节能灯是电容损坏，于是我们很自然地关注到了节能灯的电容。若能将电容改成插接件结构，维修时仅更换电容，也许可以重新利用一些废旧节能灯。

材料准备

新节能灯若干，灯管无损、灯头完好的废节能灯若干，不同型号、规格的电容若干，透明胶，插接件，电焊枪，锡丝，电表，老虎钳。

实验过程

1. 打开1只新节能灯，参照各电路元件，画出电路图（图1）。

经思考、分析后发现，最大的那个电容承担了开关节能灯时的主要充放电职责。因此，它可能是很多节能灯损坏的关键。

2. 用电焊枪将该电容取下，换上插接件（图2）。

3. 将规格相同的电容装到插接件上（图3）。

4. 对灯泡座进行简易防触电处理，包上透明胶（图4）。

5. 通上电，节能灯照常亮起（图5）。

6. 依次选择废节能灯，照此处理，大部分灯能复亮（图6）。

7. 对未能复亮的个别废节能灯，将另两个小电容也换上相同规格的电容，发现可以复亮。在实际运用时，可以使用小型插接件或插口（图7）。

由此可知，通过更换节能灯的电容，以达到延长节能灯使用寿命的方法是可行的。

分析与思考

完成实验后经过讨论、思考，总结了经验，发现了一些新的问题。

1. 收集到的废节能灯品牌不一、规格不同，灯中所用的电容也可能不同。因此需要注意电容的规格，等量替换。然而个别新节能灯，即使将相同规格的电容换上去，其亮度与原先也有明显差别，问题何在？

2. 某些节能灯的灯管与灯头是粘在一起的，无法拧开。实验中曾采用了锯开的方法，结果导致其中一个电路板被卡在灯头里取不出来。是否有更好的办法应对？

3. 在操作过程中，有可能出现因修改焊点而增大短路风险的问题。是否能找到更安全的办法换上电容？

4. 经过初步尝试获得成功后，拟与学校、厂商和社区携手，开展回收节能灯、修复可利用节能灯的活动。在社区中以一定数量的废旧节能灯换取好节能灯（经过维修的节能灯），无法维修的节能灯则上交厂家专门予以销毁。