Skirtumas tarp LED lempų ir energiją taupančių kompaktiškų fluorescencinių

Buitiniai vartotojai palaipsniui palaipsniui nutraukia kaitrines lempas ir vis mažiau jų naudoja. Iš pradžių jas pakeitė kompaktinės fluorescencinės lempos (CFL). Tuo pačiu ryškumu jie sunaudoja 5 kartus mažiau energijos. Tai yra, 20 W fluorescencinė lempa gali pakeisti 100 W kaitrinę lempą. Tam jie buvo vadinami energijos taupymu.

Technologijos nestovi vietoje ir per pastaruosius 5 metus rinka sustiprėjo LED lemputės arba LED. Produktų asortimentas yra pakankamai platus - nuo šviesos plokščių ir juostų iki prožektorių ir lempų visoms įmanomoms lizdams. Tuo pačiu metu jie šviečia 10 kartų ryškiau nei tos pačios galios kaitrinės lempos. Pažvelkime atidžiau į energijos taupymo ir LED lempų skirtumus.

Įdomu:

Šviesos diodų lempos iš tikrųjų taip pat priklauso energiją taupančioms, tačiau žmonėms šis vardas yra pritvirtintas prie kompaktiškų fluorescencinių lempų, nors jos taupo energiją ne taip, kaip LED. Straipsnyje siūlau nenukrypti nuo populiarių vardų.

Sudėtis

Energijos taupymas yra kompaktiška klasikinės vamzdinės fluorescencinės lempos versija, kurią galima įsigyti su g5 ir g13 kaiščiais. Paprastai jos skiriasi vamzdžio storiu (t5, t8). Kompaktiškumas pasiekiamas sukant vamzdį spiralės forma. Tuomet tuo pačiu veikimo principu gausite tokio dydžio šviesos šaltinį ir pagrindą, kuris kartoja įprastas kaitinamąsias lempas.

Populiariausi lempų su lizdais E14 ir E27 modeliai.

Kompaktišką energiją taupančią lempą sudaro:

• rūsys;

• būstas;

• elektroninis balastas;

• kolbos.

Savo ruožtu kolba yra užpildyta gyvsidabrio garais, o jos vidinės sienos yra padengtos fosforu, spalvos spektras ir spalvos temperatūra priklauso nuo jos sudėties.

LED lempos, atsižvelgiant į pagaminimo metus, buvo statomos naudojant skirtingus konstrukcinius ir grandinių sprendimus, LED tipus. Ankstyvieji modeliai buvo gaminami su 5 mm šviesos diodais, vėliau jie buvo pakeisti SMD šviesos diodaitokius, kokius galite susidurti su LED juostele.

Naujausios naujovės yra kaitrinės gijos, jas sudaro LED kristalai, esantys ant safyro krištolo ar kitos dielektrinės medžiagos, yra vienodai padengti fosforu, kuris sukuria šviečiančio siūlelio iliuziją. Išoriškai tokios lempos yra panašios į kaitrines lempas - jos turi skaidrią stiklinę lemputę, o byloje nėra plastiko.

Taigi bendras daugumos LED lempų dizainas:

• rūsys;

• plastikinis arba metalinis dėklas;

• maitinimo šaltinis;

• metalinė lenta su šviesos diodais;

• šviesą išsklaidanti lemputė.

Pirmasis skirtumas tarp liuminescencinių energijos taupymo įrenginių ir šviesos diodų naudojamuose šviesos šaltiniuose: vamzdis su gyvsidabrio garais prieš puslaidininkinius kristalus.

Ryškumas ir galia

Lempa turi tris pagrindines charakteristikas:

• Energijos suvartojimas, W;

• Šviesos srautas, Lm;

• Spalvos temperatūra, K.

Iš esmės vienintelis įmanomas būdas taupyti elektrą yra padidinti specifinį šviesos srautą, t. Lm / W santykis.

Palyginimui, panagrinėkime skirtingų konstrukcijų lempų šviesos srautą:

Kaitinamoji lempa, atsižvelgiant į dizaino ypatybes, gali sunaudoti iki 20 Lm vienam vatui sunaudojamos energijos, o dažniausiai tai yra apie 10–17 Lm / W.

Liuminescencinė lempa skleidžia nuo 40 iki 70 Lm / W. Verta pasakyti, kad nepaisant mažėjančio šių šviesos šaltinių populiarumo, inžinieriai pagerina šiuos rodiklius ir yra publikacijų, kurių pasiekiama apie 100 Lm / W, tačiau tokių nemačiau pardavime.

LED lempos šviečia dar ryškiau - 80–120 Lm / W. Per pastarąjį dešimtmetį šis skaičius labai išaugo, o kaina dar labiau sumažėjo.Tai yra LED gaminių sėkmės priežastis rinkoje.

Darytina išvada, kad veikiant kaitinamosioms lempoms yra didžiausias šildymas (daugiau nei 100 laipsnių), energiją taupančios lempos (60–80 laipsnių) yra antroje vietoje, o šalčiausios lempos yra LED (30–40 laipsnių). Taip yra dėl efektyvumo skirtumo, kai veikiant LED lempoms į šilumą išsiskiria mažiausiai energijos.

Šaltinis ir ryškumo praradimas

30000–50000 valandų - vidutinis LED lempų tarnavimo laikas. Bet tai labai priklauso nuo eksploatavimo sąlygų. Pavyzdžiui, jei LED šviesos šaltinis veikia karštomis sąlygomis, laikotarpis gali būti sumažintas 2 ar daugiau kartų.

10000 valandų darbo fluorescencinės lempos. Bet tai taip pat nėra statinė reikšmė, yra atvejų, kai jie perdirba savo išteklius arba atvirkščiai - per anksti sudega.

Pagrindinė kompaktiškų fluorescencinių lempų gedimo priežastis yra dažnas įjungimas ir išjungimas, o tos lempos, kurios įjungiamos visą parą, kartais patiria išteklių. Taip yra dėl darbo principo, daugiau apie tai vėliau.

Maitinimo sistema taip pat turi įtakos eksploatavimo trukmei. Beje, liuminescencinės lempos su elektromagnetinėmis balastinėmis (indukcinėmis) lempomis dirba perpus mažiau nei su elektroninėmis. Tačiau kompaktiškose energiją taupančiose lempose naudojamas tik elektroninis balastas (EKG).

1000 valandų lempučių. Eksploatavimo laikas sutrumpės, jei lempa dažnai įjungiama ir išjungiama arba ji veikia aukštos temperatūros ir vibracijos sąlygomis. Paspausdami ir pakratydami lemputę, galite sugadinti spiralę ir ji sulaužys.

Išvada:

Tarp išvardytų analogų šviesos šaltiniai yra didžiausi. LED lempos nebijo dažno įjungimo ir išjungimo - tai leidžia jas naudoti koridoriuose, tualetuose ir sandėliukuose.

Laikui bėgant sumažėjo lempos ryškumas

Kaitinamosios lempos užtikrintai išleidžia savo liumenus per visą eksploatavimo laiką, jas galima sumažinti iki 7%. Pagrindinė ryškumo sumažėjimo priežastis yra lemputės ir lempos užteršimas.

Energiją taupančios lemputės, kaip ir bet kurios fluorescencinės lempos, paprastai sensta. O pasibaigus gyvenimo laikui šviesos srautas sumažėja iki 50%. Taip yra dėl fosforo senėjimo, jo perdegimo, elektrodų nusidėvėjimo. Galbūt pastebėjote, kad senos LL dažnai juodinamos vamzdžio galuose, tai yra ankstyvo pakeitimo ženklas.

LED lempos deklaruojamą šviesos srautą skleidžia ne nuolat. Šviesos srautas sumažinamas iki 15% po 25 000, tai yra daug ilgiau nei energiją taupančiose lempose, per tą laiką pakeisite du iš jų, o šviesos diodas ir toliau veiks. Ryškumas taip pat veikia temperatūrą. Jei lempa perkaista, šviesos srautas per 2–3 minutes sumažėja iki 80% nominalios vertės. Dėl ilgo perkaitimo LED kristalai suyra ir gali sudegti.

Jėgos būdas

Abiejų tipų lempoms reikalingas ypatingas požiūris į mitybą. Tam maitinimo grandinė yra korpuso viduje.

Kompaktiškos fluorescencinės lempos

Liuminescencinės lempos yra gana specifinis šviesos šaltinis galios atžvilgiu, kad jas įjungtumėte, jums reikia grandinės, kuri padidina įtampą virš maitinimo tinklo įtampos. Anksčiau tam buvo naudojamas droselis su starteriu, dabar elektroninis balastas (balastas). Lemputės viduje yra dujos, jos galuose yra dvi spiralės, įtampa sujungta su spiralėmis (elektrodais).

Norėdami supaprastinti uždegimo proceso supratimą, aprašysiu tai pasenusios paleidimo sistemos pavyzdyje, elektroniniuose balastiniuose įtaisuose, naudojamuose energiją taupančiose lempose, principas yra tas pats, tačiau požiūris skiriasi.

Kadangi išjungtoje (šaltojoje) būsenoje atsparumas tarp elektrodų yra didelis, todėl jie pirmiausia kaitinami, už tai atsakingas starteris. Prasideda procesas, vadinamas „termionine“ emisija, pradedami skleisti laisvieji elektronai.

Starteryje yra lemputė su dujomis, tokiomis kaip neonas, ir bimetaliniai kontaktai, kurie karštoje būsenoje užsidaro ir kondensatorius.20-50 mA srovė, kontaktai kaitinami per dujų kolbą, jie užsidaro, o išmetimas starterio lemputės viduje sustoja. Tada srovė, kurią riboja induktoriaus ir spiralių reaktyvumas, teka išilgai grandinės: Maitinimo šaltinis - induktorius - ritė - starteris - spiralė - energijos šaltinis.

Ritės sušyla, o starterio plokštės atvėsta ir atidaromos. Dėl to susidaro energijos antplūdis, pakankamas jonizuoti dujas lemputės lemputėje, po kurios ji užsidega, pasipriešinimas tarp elektrodų smarkiai sumažėja. Šie procesai lemia srovės tekėjimą per kolbą ir šviesos išsiskyrimą.

Kaip matote, procesas yra gana sudėtingas. Įjungti lempą yra sudėtinga, jei spiralės yra susidėvėjusios ar fosforas pablogėjęs, taip pat šaltuoju metu. Tai yra didelė visų fluorescencinių, išmetamųjų dujų šaltinių problema - įjungimas esant šalčiui. Tai gali užtrukti ypač ilgai arba visai neįsijungti, jei lempa nėra pirmo šviežumo. O gautas ryškumas šaltuoju metu gali būti mažesnis už nominalų.

Dabar jie atsisako tokio požiūrio, naudodamiesi impulsinėmis grandinėmis, kurios vadinamos elektroniniu balastu arba elektroniniu balastu. Žemiau matote jo tipinę schemą. Jis veikia aukštu dažniu (dešimtys kHz), prieš 50 Hz tiekimo tinklą grandinėje su droseliu. Tai leidžia gauti tolygesnį ir ryškesnį spindesį, taip pat palengvina lempos uždegimą ir sumažina elektrodų nusidėvėjimą.

LED lemputės

Šviesos diodams taikomi paprastesni galios reikalavimai, nors jie vis dar yra gana griežti. Pagrindinis uždavinys yra stabilizuoti srovę. Maitinimo šaltinis vadinamas tvarkyklė arba dabartinis šaltinis, tai yra toks įtaisas, kuris siekia išlaikyti nurodytą srovę, nepaisant atsparumo apkrovai. Tiesą sakant, pasipriešinimą riboja vairuotojo galia.

Pigiausiose lempose nėra vairuotojo ir stabilizavimo, srovė tiesiog sumažinama balastiniu pasipriešinimu iki priimtinos vertės, jei tinklo įtampa yra normali. Bet įtampa tinkle dažnai nukrypsta nuo normos ir įvyksta viršįtampiai, tokios lempos neilgai trunka, šviesos diodai užsidega dėl ilgo darbo su padidinta maitinimo įtampa arba elektros energijos viršįtampio metu. Tipiška balastinio įtaiso grandinė parodyta nuotraukoje.

Šios schemos trūkumai yra stabilizacijos ir galvaninės izoliacijos trūkumas, apsauga, lempos trapumas, didelis šviesos srauto virpėjimas (jei įmontuotas mažos talpos filtrų kondensatorius).

Privalumai - maža kaina ir paprastumas.

Tačiau pastaruoju metu dažnai randamos biudžetinės lempos (iki 3 USD) su priimtinu impulsų tvarkytuvu su srovės stabilizavimu.

Privalumai - galvaninė izoliacija, galima apsauga, srovės stabilizavimas, ilgesnis LED tarnavimo laikas, prasta šviesos banga.

Trūkumai - santykinai didelė kaina, kai naudojant žemos kokybės komponentus vairuotojas taip pat gali perdegti.

Šalinimas ir žala aplinkai

Pagrindinė liuminescencinių lempų problema yra gyvsidabrio panaudojimas lemputėje, jei ji plyšta patalpose, ji kenkia aplinkai ir žmonių sveikatai. Tai sukelia dideles šalinimo sąnaudas (įmonėms). Būtina atlikti „demercurizacijos“ procesą.

LED lempos nekenkia aplinkai, jas galima šalinti kaip buitines atliekas, jų gamyboje nenaudojamos kenksmingos medžiagos. Tuo pačiu metu yra įmonių, kurios jų perdirbimą antrinei gamybai. Yra publikacijų, kad kai kurios įmonės užsiima puslaidininkių kristalų apdirbimu.

Išvada

Apibendrinti ir trumpai išvardyti lempų pranašumus ir trūkumus:

Energiją taupanti lempa:

• "-" Šalinimo ir žalos aplinkai problema.

• „-“ Šviesos srautas yra mažesnis nei šviesos diodų.

• „-“ 10 000 tarnavimo laikas, nors ir ilgesnis nei kaitrinių lempų, yra mažesnis nei LED gaminių.

• "+" Santykinis patikimumas.

• "+" Ryškumas.

• "+" Energijos sąnaudos.

• „+“ Žema darbinė temperatūra.

LED lemputė:

• "-" Aukštos kokybės lempų kaina gali siekti iki 8-10 dolerių.

• „-“ Žemos kokybės lempos turi prastą spalvų spektrą ir turi didelę pulsą.

• "+" Energijos taupymas.

• "+" Ryškumas.

• „+“ Patvarumas.

LED lempos taip pat taupo energiją, tačiau dėl paminėtų priežasčių toks pavadinimas buvo pritvirtintas prie kompaktiškų fluorescencinių lempų. Šviesos diodai yra tinkamas, patikimas ir populiarus šviesos šaltinis. Pirmaujančių gamintojų inžinieriai nuolat gerina šviesos kokybę ir spalvų spektrą.