Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LED.

Компьютеры. программирование, бытовая техника

Модератор: Саша З.

Аватара пользователя
SashaL
Ветеран мега-форума
Сообщения: 10446
Зарегистрирован(а): 28 янв 2002, 02:00
Откуда: Holon

Re: Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LE

Сообщение SashaL » 14 янв 2016, 15:38

Возможности повышения эффективности источников света с аккуратным учетом термодинамических ограничений
изучал Линг Фу. Наиболее подробно они изложены в его докторской диссетрации (на английском), доступной в интернете:
http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2 ... df/dlf.pdf.
Если не обсуждать повшение температур излучателя, методы подразделяются на две группы:
а) повышение плотности излучаемой мощности в определенном диапазоне углов при помощи отражателей (как в прожекторе)
б) повышение суммарной излучательной способности (возможно, введением промежуточной среды). Второй метод эффективен там, где исходная излучательная способность невелика. Для незагрязненного вольфрама и его сплавов при рабочей температуре лампочки накаливания она отличается от единицы не больше, чем на 10%. Больший рост эффктивности можно ожидать при исходных не очень хороших поверхностях излучателей (например, загрязненных из-за недостаточно высокого начального вакуума в лампочке).

Аватара пользователя
Some username
Участник со стажем
Сообщения: 1018
Зарегистрирован(а): 13 сен 2015, 23:52

Re: Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LE

Сообщение Some username » 14 янв 2016, 18:50

bel писал(а):Может, потребуется меньше энергии на нагрев нити.


SashaL писал(а):Возможности повышения эффективности источников света с аккуратным учетом термодинамических ограничений
изучал Линг Фу. Наиболее подробно они изложены в его докторской диссетрации (на английском), доступной в интернете:
http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2 ... df/dlf.pdf.
Если не обсуждать повшение температур излучателя, методы подразделяются на две группы:
а) повышение плотности излучаемой мощности в определенном диапазоне углов при помощи отражателей (как в прожекторе)
б) повышение суммарной излучательной способности (возможно, введением промежуточной среды). Второй метод эффективен там, где исходная излучательная способность невелика. Для незагрязненного вольфрама и его сплавов при рабочей температуре лампочки накаливания она отличается от единицы не больше, чем на 10%. Больший рост эффктивности можно ожидать при исходных не очень хороших поверхностях излучателей (например, загрязненных из-за недостаточно высокого начального вакуума в лампочке).


Я тоже так понял принцип новшества: нить остается при той же температуре, но часть энегрии, излучаемой в виде тепла, перенаправляется на нить, благодаря чему требуется меньше электрической энергии на ее разогрев. Линг Фу написал, наверняка, не последнюю диссертацию, кто-то напишет в) без повышения излучаемой мощности достижение той же температуры излучателя с меньшими затратами энергии.
Эта идея совсем не обязательно получит быстрое развитие (если вообще). Если оглянуться на историю солнечной энергетики, то полвека назад, на заре, кпд соляров составляло 10%, сегодня - вдвое выше, и не видно, чтобы светил где-то прорыв. Где-то читал, что Боинг (кажется) получил почти 40%, но тот факт, что их не видно массово, говорит о том, что они слишком дорогие (?).
Меня, например, больше всего радует в новых лампочковых технологиях (без нити накаливания) тот факт, что я уже забыл, в каком году последний раз менял где-нибудь перегоревшую. Так что если вдруг лапма накаливания вернется в более экономичном варианте, сравнимом с современными светодиодными/дневносветными, но гореть они будут так же часто, как и раньше, я вряд ли захочу на них переключиться, пока они еще и эту проблему не решат.
Последний раз редактировалось Some username 14 янв 2016, 19:04, всего редактировалось 1 раз.
"Вы знаете что... Я Вам один умный вещь скажу, но только вы не обижайтесь." (с)

Аватара пользователя
SashaL
Ветеран мега-форума
Сообщения: 10446
Зарегистрирован(а): 28 янв 2002, 02:00
Откуда: Holon

Re: Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LE

Сообщение SashaL » 14 янв 2016, 19:03

без повышения излучаемой мощности достижение той же температуры излучателя с меньшими затратами энергии.
Это эквивалентно повышению эмиссивной способности, причем не безгранично (до 1.00).

Аватара пользователя
Some username
Участник со стажем
Сообщения: 1018
Зарегистрирован(а): 13 сен 2015, 23:52

Re: Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LE

Сообщение Some username » 14 янв 2016, 19:50

SashaL писал(а):
без повышения излучаемой мощности достижение той же температуры излучателя с меньшими затратами энергии.
Это эквивалентно повышению эмиссивной способности, причем не безгранично (до 1.00).

Я не вполне понял эту мысль, но ладно. Взял в руки карандаш и с помощью арифметики не смог понять, откуда они взяли теоретический предел в 40%. У меня так много не получается (значительно меньше). Я уже и засомневался.
"Вы знаете что... Я Вам один умный вещь скажу, но только вы не обижайтесь." (с)

Аватара пользователя
Some username
Участник со стажем
Сообщения: 1018
Зарегистрирован(а): 13 сен 2015, 23:52

Re: Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LE

Сообщение Some username » 14 янв 2016, 19:59

Докопался до ситочника, позже посмотрю подробно:

http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/extref/nnano.2015.309-s1.pdf
"Вы знаете что... Я Вам один умный вещь скажу, но только вы не обижайтесь." (с)

Аватара пользователя
SashaL
Ветеран мега-форума
Сообщения: 10446
Зарегистрирован(а): 28 янв 2002, 02:00
Откуда: Holon

Re: Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LE

Сообщение SashaL » 14 янв 2016, 20:14

Спасибо за ссылку на оригинал. Как и ожидалось, они используют многослойные интерференционные структуры. Их оптические свойства (отражение и пропускание) сильно зависят и от длины волны, и от угла падения света. Структруы, хорошая оптимизаированные для определенной комбинации этих параметров, ведут себя очень плохо для других комбинаций. Поскольку тепловое излучение распределено непрерывно и по углам, и по длинам волн, едва ли можно ожидать общей хорошей эффективности такого 90-слойного покрытия во всем релевантном диапазоне длин волн.

Аватара пользователя
Some username
Участник со стажем
Сообщения: 1018
Зарегистрирован(а): 13 сен 2015, 23:52

Re: Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LE

Сообщение Some username » 15 янв 2016, 12:59

Ну да, интерференционное зеркало, а не "секретное нановещество", как я было понял из первой ссылки бибиси.
https://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_mirror
Жаль. Но, возможно, и получат приемлемый результат. Тема перегорания "нити" тоже остается актуальной: то, что для эксперимента и замеров достаточно, может оказаться ноугоу на практике.
"Вы знаете что... Я Вам один умный вещь скажу, но только вы не обижайтесь." (с)

Zakan
Ветеран мега-форума
Сообщения: 10172
Зарегистрирован(а): 20 дек 2001, 02:00
Откуда: Израиль (Ришон Ле Цион)
Контактная информация:

Re: Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LE

Сообщение Zakan » 19 янв 2016, 01:07

Sawage писал(а):Не забываем, что "солнце" сидит внутри склянки :k6: и то что не прошло "фильтр" остается внутри и каааааак .....

Вот-вот.
Но все верно.
Вспомните, как лампочка излучает свет? Свет излучает горячая вольфрамовая спираль.
Главная характеристика этого процесса -это температура спирали!

Скажем, данная спираль при 3500 градусах светит видимым светом с определенной силой.
Но при этом 99 или около того процентов электроэнергии тратится на бесполезное тепловое излучение!
Так вот. Предлагаемый метод позволит держать ту же температуру той же спирали при меньшей электрической мощности, потому что резко уменьшаются потери на тепловое излпучение!
А раз та же спираль имеет ту же температуру, и упомянутый чехол полностью прозрачен в видимом диапазоне, то сила излучаемого видимого света не изменится!
Согласны?

Надо сказать, я только что узнал о таком способе, но уверяю вас, с точки зрения физика тут все в порядке! Никаких противоречий!

Единственная проблема реализации- чехол и его материал!
Вот поэтому я пока не очень верю в успех.

Материал должен не просто хорошо отражать тепло, а отражать его при очень высоких собственных температурах, порядка тысячи или двух тыщ градусв. Металлы и стекло при таких температурах ведут себя почти как абсолютно черное тело - прекрасно излучают и прекрасно поглощают. То есть, не годятся!

То есть, нужно что-то принципиально иное! Я плохо помню теорию твердого тела, возможно ли в принципе такое вещество, чтобы при таких температурах хоть что-то отражало бы?....

Надо вот где рыть: почему металлы обычно блестят, т. е. отражают? Возможен ли такой механизм при высоких температурах и в каких материалах? Э... Ясно, что уравнения Максвелла определяют здесь все, но дальше я ничего не помню. Надо почитать...

Аватара пользователя
SashaL
Ветеран мега-форума
Сообщения: 10446
Зарегистрирован(а): 28 янв 2002, 02:00
Откуда: Holon

Re: Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LE

Сообщение SashaL » 19 янв 2016, 06:12

Проблема с отражением тепла при высокой температуре - в бозонной природе фононов.
Иными словами говоря, для изотропного излучения ничего не выйдет,
сам чехол нагреется до температуры спирали.
А интереференционные структуры не будут работать для широкого диапазона углов падения света,
имеющего разные длины волн (например, от 1 до 10 микрон).

Аватара пользователя
Some username
Участник со стажем
Сообщения: 1018
Зарегистрирован(а): 13 сен 2015, 23:52

Re: Новая технология. Лампы накаливания. Эффективнее, чем LE

Сообщение Some username » 19 янв 2016, 08:50

Никого почему-то не удивляет, что цоколь и стекло лампочки не плавятся и не светятся. Никто не говорит, что нужно что-то поместить в непоср. близости от спирали и нагреть до той же т-ры.
Кроме того, не утверждается, что нужно отразить все тепло. Утверждается, что теоретически возможно получение эффективности лампочки 40%, сейчас у них опытный образец - 6 с чем-то.
"Вы знаете что... Я Вам один умный вещь скажу, но только вы не обижайтесь." (с)


Вернуться в «Наука и техника»




  Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 15 гостей