家有张工8——另类节电：提高光照效率

好长一段时间没有来更新了。今天把好早以前干的一项小工程放上来给大家分享一下。

 

节电永远是一个很重要的话题。在中国，电费还不高，因此大家普遍还没有节电意识。国家能源紧缺，那些节电的产品却卖不出去，实在是莫大的讽刺。反正我是举双手赞成中国电费x5的，别的不说，一定会促使中国科技的发展和技术水平的大进步。德国电费之高，世界有名，一度电在我们这里0.18-0.25欧元，德国人颇有怨言，然而你看德国高科技有多少是关于环保节能的，而这些科技又带动了多少其他相关科技和社会经济，你就知道为什么历届德国政府（不管是哪个政党）都不降低电价了——说大一些，德国之所以有今天科技和经济实力，一大半要归功于高电价。

 

自然，生活在德国，节电也就很重要了。我家里的灯具，大部分是节能灯。我又喜欢反射照明，因此节能灯更是不二之选。下面是我刚搬完家的时候家里的工作区，装备一个20W冷白节能灯（中国带过来的）作反射照明和一个11W暖白节能灯作备用直射照明（很少使用）。后来又在旁边的板子上安装了一个13W冷白节能灯，补充反射照明能量。算一算，目前用于工作区反射照明的功率有20+13=33W，等效于约160W白炽灯功率，嗯~~~节能效果还是很明显的嘛。以每天开灯5小时计算，一个月能够节能(160-33)x5x30=19050Wh=19kWh，即19度电，按照0.18欧元/度计算，一个月光此项电费可以节省约3.4欧元。我还有其他的灯用节能灯替换呢。大约每个月能够省6欧电费。两个月就把买这些灯的钱都省出来了。

 

 

不过我还是不满足。在不能提高灯管发光效率的情况下，还是可以继续节电的，那就是在相同电功率的情况下，尽可能减少光能损失，提高光照效率。分析一下，我这套反射照明灯具，光线从灯管表面发射出来，先经过灯罩反射到达天花板，然后由天花板漫射下来。而灯罩内表面只是涂了白色的油漆，并不是高反射率的抛光金属。这第一次的光损失应该不小，因为白油漆的反射率按经验不可能超过50%。于是，我打算将灯罩内表面换成高反射率的金属，从而减少第一次反射的光损失，将尽可能多的光线投射到天花板上。

 

所用的材料当然也会很简单。高反射率的材料，可以用商店里卖的铝箔，一两欧元就能买几十米挺不错的铝箔，反正我用了一年半才用了不到半卷。

 

第一步,要测量灯罩的尺寸，做一些小学的数学，设计出铝箔的形状，以便裁剪。我买的数字显示游标卡尺正好发挥用场，不是要很精确，但测量内径的确很方便。

 

计算的结果，是一个扇环，圆心角211度，内圆半径5.66cm，外圆半径15.73cm。当然不用很精确了。当时没有圆规，因此用直尺画了若干个点，然后手绘圆弧。用量角器量出211度的角度，用圆珠笔在铝箔上画出草图（其实颜色根本上不去，铝箔很光滑，留下凹痕即可）。然后用剪刀剪出这个形状来。

 

 

然后就可以把这个扇环贴在灯罩内部了。注意，铝箔有两面，要把光滑的、反射率高的那一面露出来！

 

 

银光闪闪的，不错~~~虽然测量有些误差，但是覆盖了大部分的灯罩内表面，总体反射率应该有大幅度的提高。

将灯罩装回，从外面看基本上看不出来被改造过，但内表面却已经焕然一新了：

 

下面该做一下测试了。我没有光度计，但我有相机。为了测试准确起见，需要找到一个点以测量光度。刚搬家没多久的时候，我在天花板上打死了一只苍蝇，由于很小，一直懒得把它弄下来，这回正好用作标记了。

 

改装前，用D70配50mm标头，点测光苍蝇周围纯白区域的测光值为1/50s F5.6。改装后，测光值变为1/50 F6.3，也就是说，提高了1/3档光圈，即光度增加了2^0.333=1.26倍。注意，这是在两灯同时打开的时候测得的。那个13W灯没有任何改动。考虑到13W灯的实际照明贡献约为1/4，加铝箔反射面之后，光效率提高到了1.35倍，也就是说，反射效率提高了35%！！而所用的材料，只是大约35cm的铝箔，充其量也就几个欧分，还是一次性投资，也不对灯具的外观有任何影响。而此举相当于节省了0.35 x 20=7W的电功率，以一天开5个小时计算，每个月可以节电7x5x30=1050Wh=1度电，价值0.18欧元；一年就是2.16欧元。这还是按照节能灯的功率来计算，如果换算成白炽灯的功率，还要乘以5，那就是每个月节电5度，价值0.9欧元；一年节电60度，价值10.8欧元。

 

虽然看起来不多，但是如果我们都能够一点一滴地节省能源，整个社会加起来就多了。例如，如果德国有100万个灯加装铝箔反射层，一年便可以节电216万欧元。按照中国的电价计算（好像是0.6元/度？记不太清楚了），一年可以节省720万人民币的电费。而100万个灯，只相当于中国一个大城市所用灯具的一个零头。如果按照全中国4000万灯具改造来计算，一年就可节省2.9亿元！

 

 

由此可以看出，加以小小的改进，我们的生活可以变得多么的美好。

这就是家有张工的好处