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号称能用18年的节能灯泡,为什么年年都要更换?

Jo Craven McGinty在华尔街日报发表文章,在日常生活中,LED灯泡的寿命往往不能达到承诺的长度,这是因为LED灯泡的预计寿命是在实验室的理想环境下得出的,现实生活中的开关、温度、通风条件都会缩短LED灯泡的实际使用寿命,因此,科学家正在推动使用更合理的方式来计算节能灯泡的使用寿命。

Photo by Tobias Schlienger on Unsplash 

当LED灯泡取代老式的爱迪生灯泡时,商家承诺它具有更高的能源效率和更长的寿命。

根据美国能源部的数据,LED比白炽灯至少少用75%的电力,而且使用寿命是传统灯泡的25倍。

但是,在理想的实验室条件之外,这种现代的灯泡能持续多久并不清楚,而且在某些情况下,它们的寿命可能不会超过被它们取代的传统灯泡。

伦斯勒理工学院照明研究中心的研究主任纳达拉杰·纳伦德兰说:“人们已经产生了过高的期望,以为如果买了一个LED灯泡,就永远不必更换它了,现在是我们重新设定这些期望值的时候了。”

当白炽灯泡烧坏时,它发光的灯丝在断裂时会发出“啪”的一声,随后彻底熄灭。

发光二极管(LED灯泡中提供照明的元件)是不同的,它们不是突然死亡,而是随着时间的推移越来越暗,根据行业标准,当它们的亮度减少30%时,它们的使用寿命就到头了。

在家里没有方便的测量办法,因此,如果一个灯泡看起来不够亮,可能就是更换它的时候了。

为了帮助消费者了解LED灯泡的预期寿命,联邦贸易委员会要求制造商在产品包装上注明LED灯泡的预期寿命。一般来说,这个寿命以小时或年为单位,当以年为单位时,商家假设灯泡每天提供三个小时的照明。

灯泡的寿命是通过在实验室测试单个LED灯泡来确定的,每个灯泡包含一个LED芯片,类似于一个圣诞灯。纳伦德兰博士表示,为了符合照明工程协会制定的标准,实验室的环境温度为华氏75度(24摄氏度),LED灯泡会在不关闭的情况下,持续工作6000小时。

由此得出的寿命值就是灯泡的中位值寿命,如果一个灯泡的估计寿命为1万小时,这意味着实验室分析的结果发现,在制造商规定的操作条件和故障标准下,50%的测试产品能够持续这么长的时间。

经能源之星(energy star,一个由环境保护局和能源部实施的促进能源效率的计划)认证的灯泡,可能有2万小时的额定寿命,如果按照每天使用3个小时来算,即大约18年。

但是,在日常使用中,十几个LED可能被串联在一个灯泡内,一个或多个灯泡可能被封闭在一个抑制空气流通的灯具中,而且灯可能每天被开关很多次,所有这些条件都可能导致LED比承诺时间的更快地变暗。

纳伦德兰博士说:“你如何使用、以及在哪里使用,都会影响灯泡的寿命,而且这种影响总是负面的,它只会减少不会增加寿命。”

Photo by Patrick Schneider on Unsplash 

纳伦德兰博士表示,亮度退化通常是温度过热、湿度以及电源循环的影响,当灯被打开和关闭时,灯泡中的其他组件也会失效,导致寿命缩短。

如果测试程序考虑到所有这些条件,那估计出来的寿命就会有所改变。

纳伦德兰博士说:“你会发现LED的寿命不是20年,它实际上要短得多,在某些情况下,它可能比白炽灯更糟,如果你把三个灯泡装在一个密闭灯罩里面,由于那里的气流受到了限制,里面的LED灯泡可能只有500个小时的寿命。”

相比之下,白炽灯的寿命预计为1000小时。

6月,纳伦德兰博士和他的同事,自1999年以来一直研究LED的寿命,在审查了自2011年以来世界各地的期刊、会议记录、白皮书和政府网站上发表的报告后,他们肯定LED灯泡有可能成为所有照明技术中使用寿命最长的。

但是,他们说,与其根据单个组件,即发光二极管退化的时间来评定LED灯泡的寿命,更合理的行业定义应该是“LED系统寿命”,并开发相应的测试来准确评估灯泡寿命。

纳伦德兰博士说:“测试一个单独的LED与把所有东西作为一个灯泡一起测试是完全不同的。”消费者应该明白的是,如果你买了LED灯泡,并把它们放在通风良好的台灯里,而不是像密封式灯罩那样,把灯泡困在密闭的空气中,并且你不能开关太多次,这样,灯泡才能像包装上说的那样长寿。”

这份调查文件是由国际能源机构委托进行的,这个能源机构包括30个成员国,成立于1974年,旨在促进可持续能源政策,这个研究的目的是帮助监管机构制定更合理的LED预期寿命。

为此,研究人员建议评估流明(亮度单位)折旧,以及由电气连接断裂或其他部件故障造成的灯泡损坏。

他们说,整个灯泡系统的使用寿命应该由寿命最短的那个部件来定义。