La diferencia entre lámparas LED y fluorescentes compactos de bajo consumo.

Los consumidores domésticos están eliminando gradualmente las lámparas incandescentes, y las usan cada vez menos. Al principio fueron reemplazados por lámparas fluorescentes compactas (CFL). Consumen 5 veces menos energía con el mismo brillo. Es decir, una lámpara fluorescente de 20 W puede reemplazar una lámpara incandescente de 100 W. Por esto se les llama ahorro de energía.

La tecnología no se detiene y en los últimos 5 años el mercado se ha fortalecido Bombillas LED o LED. La gama de productos es lo suficientemente amplia, desde paneles de luz y cintas hasta reflectores y lámparas para todos los zócalos posibles. Al mismo tiempo, brillan 10 veces más brillantes que las lámparas incandescentes de la misma potencia. Echemos un vistazo más de cerca a las diferencias entre el ahorro de energía y las lámparas LED.

Interesante

Las lámparas LED también pertenecen a las que ahorran energía, pero entre las personas este nombre se ha fijado en lámparas fluorescentes compactas, aunque ahorran energía no como las LED. En el artículo, propongo no desviarse de los nombres populares.

Composición

Los ahorradores de energía son una versión compacta de la clásica lámpara fluorescente tubular, que están disponibles bajo las tapas de clavija g5 y g13, generalmente difieren en el grosor del tubo (t5, t8). La compacidad se logra girando el tubo en forma de espiral. Luego, con el mismo principio de funcionamiento, obtienes una fuente de luz en tamaño y una base que repite las lámparas incandescentes comunes.

Los modelos más populares de lámparas con zócalos E14 y E27.

La lámpara compacta de ahorro de energía consta de:

• sótano

• vivienda;

• balasto electrónico;

• matraces

A su vez, el matraz se llena con vapor de mercurio y sus paredes internas están cubiertas con un fósforo, el espectro de color y la temperatura del color dependen de su composición.

Las lámparas LED, dependiendo de los años de producción, se construyeron utilizando varias soluciones de diseño y circuito, tipos de LED. Los primeros modelos fueron producidos con LED de 5 mm, luego fueron reemplazados LED SMDcomo podría encontrarse en una tira de LED.

Las últimas innovaciones son los filamentos de filamentos, que consisten en cristales LED ubicados en cristal de zafiro u otro material dieléctrico, están recubiertos uniformemente con un fósforo, lo que crea la ilusión de un filamento luminoso. Externamente, tales lámparas son similares a las lámparas incandescentes: tienen una bombilla de vidrio transparente y no hay plástico en el estuche.

Y así, el diseño general de la mayoría de las lámparas LED:

• sótano

• caja de plástico o metal;

• fuente de energía;

• tablero de metal con LED;

• bombilla de dispersión de luz.

La primera diferencia entre los ahorradores de energía luminiscentes y los LED en fuentes de luz usadas: un tubo con vapor de mercurio contra cristales semiconductores.

Brillo y potencia

La lámpara tiene tres características principales:

• Consumo de energía, W;

• Flujo luminoso, Lm;

• Temperatura de color, K.

En principio, la única forma posible de conservar la electricidad es aumentar el flujo luminoso específico, es decir Relación Lm / W.

A modo de comparación, consideremos el flujo luminoso de las lámparas de diferentes diseños:

Una lámpara incandescente, dependiendo de las características del diseño, puede producir hasta 20 Lm por 1 vatio de consumo de energía, mientras que la mayoría de las veces es de aproximadamente 10-17 Lm / W.

La lámpara fluorescente emite de 40 a 70 Lm / W. Vale la pena decir que a pesar de la disminución en la popularidad de estas fuentes de luz, los ingenieros mejoran estos indicadores y hay publicaciones que alcanzan aproximadamente 100 Lm / W, pero no he visto esos en venta.

Las lámparas LED brillan aún más: 80-120 Lm / W. Durante la última década, esta cifra ha aumentado significativamente y el precio ha disminuido aún más.Esta es la razón del éxito de los productos LED en el mercado.

De ello se deduce que durante el funcionamiento, las lámparas incandescentes tienen el mayor calentamiento (más de 100 grados), las lámparas de ahorro de energía (60-80 grados) están en segundo lugar, y las lámparas más frías son LED (30-40 grados). Esto se debe a la diferencia en eficiencia, cuando las lámparas LED funcionan, la menor cantidad de energía se libera al calor.

Recurso y pérdida de brillo.

30000-50000 horas: la vida media de las lámparas LED. Pero depende en gran medida de las condiciones de funcionamiento. Por ejemplo, si la fuente de luz LED funciona en condiciones de calor, el período puede reducirse en 2 o más veces.

10000 horas de trabajo de lámparas fluorescentes. Pero tampoco es un valor estático, hay casos en los que reciclan sus recursos o viceversa, se agotan prematuramente.

La razón principal de la falla de las lámparas fluorescentes compactas es el encendido y apagado frecuente, mientras que las lámparas que se encienden durante todo el día generalmente experimentan un recurso a veces. Esto se debe al principio del trabajo, más sobre eso más adelante.

El sistema de suministro de energía también afecta la duración de la vida útil. Por cierto, las lámparas fluorescentes con lámparas de lastre electromagnético (inductor) funcionan la mitad que las electrónicas. Pero en las lámparas compactas de ahorro de energía, solo se usa balastro electrónico (ECG).

1000 horas de bombillas. La vida útil se acortará si la lámpara se enciende y apaga con frecuencia o si funciona en condiciones de alta temperatura y vibración. Golpear y sacudir la bombilla puede dañar la espiral y se romperá.

Conclusión

Los LED tienen el mayor recurso entre los análogos enumerados. Las lámparas LED no temen que se enciendan y apaguen con frecuencia, esto les permite ser utilizadas en pasillos, baños y despensas.

Disminución del brillo de la lámpara con el tiempo.

Las lámparas incandescentes emiten sus lúmenes con confianza durante toda la vida útil, es posible una reducción de hasta el 7%. La razón principal de la disminución del brillo es la contaminación de la bombilla y la pantalla de la lámpara.

Las bombillas de bajo consumo, como cualquier tipo de lámpara fluorescente, tienden a envejecer. Y el flujo luminoso se reduce al 50% al final de su vida. Esto se debe al envejecimiento del fósforo, a su desgaste, al desgaste de los electrodos. Es posible que haya notado que los LL viejos a menudo se ennegrecen en los extremos del tubo, esto es un signo de un reemplazo temprano.

Las lámparas LED emiten el flujo de luz declarado no constantemente. El flujo luminoso se reduce al 15% después de 25,000, que es mucho más largo que el de las lámparas de ahorro de energía, durante este tiempo reemplazará dos de estos, y el LED continuará funcionando. El brillo también afecta la temperatura. Si la lámpara se sobrecalienta, el flujo luminoso cae al 80% del valor nominal en 2-3 minutos. Con un sobrecalentamiento prolongado, el cristal LED se degrada y puede quemarse.

Manera de poder

Ambos tipos de lámparas requieren un enfoque especial para la nutrición. Para esto, un circuito de alimentación se encuentra dentro de la caja.

Tubos fluorescentes compactos

Las lámparas fluorescentes son una fuente de luz bastante específica en términos de potencia, para encenderlas necesita un circuito que aumente el voltaje por encima del voltaje de suministro en la red eléctrica. Anteriormente, se usaba un acelerador con un motor de arranque, ahora un balasto electrónico (balasto). Dentro de la bombilla hay gas, en sus extremos hay dos espirales, el voltaje está conectado a las espirales (electrodos).

Para simplificar la comprensión del proceso de encendido, lo describiré en el ejemplo de un sistema de arranque obsoleto, en los balastos electrónicos utilizados en las lámparas de ahorro de energía el principio es el mismo, pero el enfoque es diferente.

Dado que en el estado apagado (frío), la resistencia entre los electrodos es grande, por lo que primero se calientan, el arrancador es responsable de esto. Comienza un proceso llamado emisión "termoiónica", comienzan a emitirse electrones libres.

En el arrancador hay una bombilla con gas, como neón, y contactos bimetálicos, que en estado caliente se cierran y el condensador.Una corriente de 20-50 mA, los contactos se calientan a través del matraz de gas, se cierran y se detiene la descarga dentro de la bombilla de arranque. Luego, la corriente limitada por la reactancia del inductor y las espirales fluye a lo largo del circuito: fuente de alimentación - inductor - espiral - arrancador - espiral - fuente de alimentación.

Las bobinas se calientan y las placas de inicio se enfrían y se abren. Como resultado de lo cual se produce un aumento de energía suficiente para ionizar los gases en la bombilla de la lámpara, después de lo cual se enciende, la resistencia entre los electrodos disminuye bruscamente. Estos procesos conducen al flujo de corriente a través del matraz y a la emisión de luz.

Como puede ver, el proceso es bastante complicado. Encender la lámpara es complicado si las espirales están desgastadas o el fósforo se ha degradado, así como en el frío. Este es un gran problema para todas las fuentes de luz fluorescentes de descarga de gas, que se encienden con hielo. Puede llevar un tiempo extremadamente largo o no encenderse si la lámpara no es de la primera frescura. Y el brillo resultante en el frío puede ser inferior al nominal.

Ahora están abandonando este enfoque, utilizando circuitos pulsados, que se llaman balasto electrónico o balastros electrónicos. Usted ve su esquema típico a continuación. Funciona a una frecuencia alta (decenas de kHz), contra una red de suministro de 50 Hz en un circuito con un estrangulador. Esto le permite obtener un brillo más uniforme y brillante, así como facilitar el encendido de la lámpara y reducir el desgaste del electrodo.

Bombillas LED

Los LED tienen requisitos de energía más simples, aunque todavía son bastante estrictos. La tarea principal es estabilizar la corriente. La fuente de poder se llama conductor o fuente actual, este es un dispositivo que busca mantener una corriente dada independientemente de la resistencia de carga. De hecho, la resistencia está limitada por la potencia del conductor.

En las lámparas más baratas, no hay controlador y estabilización, la corriente se reduce simplemente por la resistencia del balasto a un valor aceptable, siempre que el voltaje en la red eléctrica sea normal. Pero el voltaje en la red a menudo se desvía de la norma y se producen sobretensiones, tales lámparas no duran mucho, los LED se queman debido al trabajo prolongado con un aumento de voltaje de suministro o durante una sobrecarga de energía. En la foto se muestra un circuito de controlador de lastre típico.

Las desventajas de este esquema son la falta de estabilización y aislamiento galvánico, protección, la fragilidad de la lámpara, la alta pulsación del flujo de luz (si se instala un condensador de filtro de baja capacidad).

Ventajas: bajo costo y simplicidad.

Recientemente, sin embargo, a menudo se encuentran lámparas económicas (hasta $ 3) con un impulsor de pulso aceptable con estabilización actual.

Ventajas: aislamiento galvánico, posible protección, estabilización de corriente, mayor vida útil del LED, ondulación con poca luz.

Desventajas: el costo relativamente alto, cuando se usan componentes de baja calidad, el controlador también puede agotarse.

Eliminación y daño ambiental

El principal problema de las lámparas fluorescentes es el uso de mercurio en una bombilla; daña el medio ambiente y la salud humana si se rompe en el interior. Esto provoca un gran costo de eliminación (para empresas). Es necesario llevar a cabo el proceso de "desmercurización".

Las lámparas LED no dañan el medio ambiente, se pueden desechar como basura doméstica, no se utilizan sustancias nocivas en su fabricación. Al mismo tiempo, hay empresas para su procesamiento para la producción secundaria. Hay publicaciones de que algunas empresas se dedican al procesamiento de cristales semiconductores.

Conclusión

Para resumir y enumerar brevemente las ventajas y desventajas de las lámparas:

Ahorro de energía luminiscente:

• "-" El problema de la eliminación y el daño ambiental.

• “-” El flujo luminoso es más bajo que el de los LED.

• “-” La vida útil de 10,000, aunque más que la de las lámparas incandescentes, es menor que la de los productos LED.

• "+" Fiabilidad relativa.

• "+" Brillo.

• "+" Consumo de energía.

• "+" Baja temperatura de funcionamiento.

Luz LED:

• "-" El precio de las lámparas de alta calidad puede alcanzar hasta 8-10 dólares.

• “-” Las lámparas de baja calidad tienen un espectro de color pobre y una gran ondulación.

• "+" Ahorro de energía.

• "+" Brillo.

• "+" Durabilidad.

Las lámparas LED también ahorran energía, pero por las razones mencionadas, se les dio ese nombre a las lámparas fluorescentes compactas. Los LED son una fuente de luz relevante, confiable y popular. Los ingenieros de los principales fabricantes mejoran constantemente la calidad de la luz y el espectro de color.