Het verschil tussen LED-lampen en energiebesparende compacte fluorescentielampen

Huishoudelijke consumenten nemen gloeilampen geleidelijk af en gebruiken deze steeds minder. Eerst werden ze vervangen door compacte fluorescentielampen (CFL's). Ze verbruiken 5 keer minder energie bij dezelfde helderheid. Dat wil zeggen, een fluorescentielamp van 20 W kan een gloeilamp van 100 W vervangen. Hiervoor werden ze energiebesparend genoemd.

Technologie staat niet stil en de laatste 5 jaar is de markt sterker geworden LED-lampen of LED. Het assortiment is breed genoeg, van lichtpanelen en tapes tot zoeklichten en lampen voor alle mogelijke sokkels. Tegelijkertijd schijnen ze 10 keer helderder dan gloeilampen met dezelfde kracht. Laten we de verschillen tussen energiebesparende en LED-lampen eens nader bekijken.

I wonder:

LED-lampen behoren eigenlijk ook tot energiebesparende, maar in de mensen is deze naam bevestigd aan compacte fluorescentielampen, hoewel ze energie besparen, niet zoals LED-lampen. In het artikel stel ik voor niet af te wijken van populaire namen.

structuur

Energiebesparing is een compacte versie van de klassieke buisvormige fluorescentielamp, die verkrijgbaar is onder pin caps g5 en g13, meestal verschillen in buisdikte (t5, t8). Compactheid wordt bereikt door de buis in een spiraalvorm te draaien. Dan, met hetzelfde werkingsprincipe, krijgt u een lichtbron in grootte en basis die veelvoorkomende gloeilampen herhalen.

De meest populaire modellen van lampen met sokkels E14 en E27.

De compacte spaarlamp bestaat uit:

• cap;

• huisvesting;

• elektronisch voorschakelapparaat;

• kolf.

Op zijn beurt wordt de kolf gevuld met kwikdamp en zijn de binnenwanden bedekt met een fosfor, het kleurenspectrum en de kleurtemperatuur zijn afhankelijk van de samenstelling.

LED-lampen, afhankelijk van de jaren van productie, werden gebouwd met behulp van verschillende ontwerp- en circuitoplossingen, soorten LED's. Vroege modellen werden geproduceerd met 5 mm LED's, later werden ze vervangen SMD LED'szoals je misschien op een LED-strip tegenkomt.

De nieuwste innovaties zijn filamentfilamenten, ze bestaan ​​uit LED-kristallen op saffierglas of ander diëlektrisch materiaal, zijn uniform bedekt met een fosfor, waardoor de illusie ontstaat van een lichtgevende gloeidraad. Extern zijn dergelijke lampen vergelijkbaar met gloeilampen - ze hebben een transparante glazen lamp en er is geen plastic in de behuizing.

En dus het algemene ontwerp van de meeste LED-lampen:

• kelder;

• plastic of metalen behuizing;

• stroombron;

• metalen bord met LED's;

• lichtverstrooiende lamp.

Het eerste verschil tussen luminescente energiebesparing en LED's in gebruikte lichtbronnen: een buis met kwikdamp tegen halfgeleiderkristallen.

Helderheid en kracht

De lamp heeft drie hoofdkenmerken:

• Stroomverbruik, W;

• Lichtstroom, Lm;

• Kleurtemperatuur, K.

In principe is de enige mogelijke manier om elektriciteit te besparen het verhogen van de specifieke lichtstroom, d.w.z. Lm / W-verhouding.

Laten we ter vergelijking de lichtstroom van lampen van verschillende ontwerpen bekijken:

Een gloeilamp, afhankelijk van de ontwerpkenmerken, kan tot 20 Lm per 1 Watt stroomverbruik produceren, terwijl dit meestal ongeveer 10-17 Lm / W is.

De fluorescentielamp geeft 40 tot 70 Lm / W af. Het is de moeite waard om te zeggen dat ondanks de afname van de populariteit van deze lichtbronnen, ingenieurs deze indicatoren verbeteren en er publicaties zijn die ongeveer 100 Lm / W bereiken, maar ik heb dergelijke niet te koop gezien.

LED-lampen schijnen nog helderder - 80-120 Lm / W. In het afgelopen decennium is dit cijfer aanzienlijk gestegen en is de prijs zelfs nog meer gedaald.Dit is de reden voor het succes van LED-producten op de markt.

Hieruit volgt dat gloeilampen tijdens bedrijf de hoogste verwarming hebben (meer dan 100 graden), energiebesparende lampen (60-80 graden) op de tweede plaats staan ​​en de koudste lampen LED zijn (30-40 graden). Dit komt door het verschil in efficiëntie, wanneer de LED-lampen werken, komt de minste hoeveelheid energie vrij in de warmte.

Bron en verlies van helderheid

30000-50000 uur - de gemiddelde levensduur van LED-lampen. Maar het hangt sterk af van de bedrijfsomstandigheden. Als de LED-lichtbron bijvoorbeeld in warme omstandigheden werkt, kan de periode 2 of meer keer worden verkort.

10.000 uur werk fluorescentielampen. Maar dit is ook geen statische waarde, er zijn gevallen waarin ze hun hulpbronnen recyclen of vice versa - ze branden voortijdig op.

De belangrijkste reden voor het falen van compacte fluorescentielampen is het frequent in- en uitschakelen, terwijl die lampen die de klok rond zijn ingeschakeld meestal een hulpbron ervaren. Dit komt door het werkprincipe, daarover later meer.

Het voedingssysteem heeft ook invloed op de levensduur. Trouwens, fluorescentielampen met elektromagnetische ballast (inductor) lampen werken half zo veel als met elektronische. Maar in compacte spaarlampen wordt alleen elektronische ballast (ECG) gebruikt.

1000 uur gloeilampen. De levensduur wordt verkort als de lamp vaak wordt in- en uitgeschakeld of in omstandigheden met hoge temperaturen en trillingen werkt. Als u de lamp raakt en schudt, kan deze de spiraal beschadigen en breken.

conclusie:

LED's hebben de grootste bron onder de genoemde analogen. LED-lampen zijn niet bang voor frequent in- en uitschakelen - hierdoor kunnen ze in gangen, toiletten en pantry's worden gebruikt.

Vermindering van de lamphelderheid na verloop van tijd

Gloeilampen geven vol vertrouwen hun lumen gedurende de gehele levensduur, een reductie tot 7% ​​is mogelijk. De belangrijkste reden voor de afname van de helderheid is de vervuiling van de lamp en de lampenkap.

Energiebesparende lampen, zoals elk type fluorescentielamp, hebben de neiging om te verouderen. En de lichtstroom wordt tegen het einde van zijn levensduur tot 50% gereduceerd. Dit komt door de veroudering van de fosfor, zijn doorbranden, slijtage van de elektroden. Je hebt misschien gemerkt dat oude LL's vaak zwart worden aan de uiteinden van de buis, dit is een teken van een vroege vervanging.

LED-lampen geven de aangegeven lichtstroom niet constant af. De lichtstroom wordt gereduceerd tot 15% na 25.000, wat veel langer is dan die van spaarlampen, gedurende deze tijd vervangt u er twee en de LED blijft werken. De helderheid heeft ook invloed op de temperatuur. Als de lamp oververhit raakt, daalt de lichtstroom binnen 2-3 minuten tot 80% van de nominale waarde. Bij langdurige oververhitting degradeert het LED-kristal en kan het doorbranden.

Power manier

Beide soorten lampen vereisen een speciale benadering van voeding. Hiervoor bevindt zich een stroomcircuit in de behuizing.

Compacte TL-buizen

Fluorescentielampen zijn een vrij specifieke lichtbron in termen van vermogen, om ze in te schakelen, hebt u een circuit nodig dat de spanning verhoogt boven de voedingsspanning in het net. Voorheen werd hiervoor een gasklep met een starter gebruikt, nu een elektronisch voorschakelapparaat (ballast). In de lamp zit gas, aan de uiteinden zijn er twee spiralen, de spanning is verbonden met de spiralen (elektroden).

Om het begrip van het ontstekingsproces te vereenvoudigen, zal ik het beschrijven aan de hand van een verouderd opstartsysteem, in de elektronische voorschakelapparaten die worden gebruikt op spaarlampen is het principe hetzelfde, maar de aanpak is anders.

Omdat in de uit (koude) toestand de weerstand tussen de elektroden groot is, zodat ze eerst worden verwarmd, is de starter hiervoor verantwoordelijk. Een proces genaamd "thermionische" emissie begint, vrije elektronen worden uitgezonden.

In de starter bevindt zich een lamp met gas, zoals neon, en bimetalen contacten, die in de warme toestand sluiten en de condensator.De stroom is 20-50 mA, de contacten worden verwarmd door de gasfles, ze sluiten en de ontlading in de startfles stopt. Vervolgens stroomt de stroom begrensd door de reactantie van de spoel en spiralen langs het circuit: stroombron - spoel - spoel - starter - spiraal - stroombron.

De spoelen worden warm en de startplaten koelen en openen. Als gevolg hiervan treedt een energiestoot voldoende op om de gassen in de bol te ioniseren, waarna deze wordt ontstoken, de weerstand tussen de elektroden sterk afneemt. Deze processen leiden tot de stroom van stroom door de kolf en de emissie van licht.

Zoals u ziet, is het proces vrij ingewikkeld. Het inschakelen van de lamp is ingewikkeld als de spiralen versleten zijn of de fosfor verslechterd, evenals in de kou. Dit is een groot probleem voor alle fluorescerende gasontladingslichtbronnen - inschakelen bij vorst. Het kan extreem lang duren of helemaal niet aangaan als de lamp niet van de eerste frisheid is. En de resulterende helderheid in de kou kan lager zijn dan de nominale.

Nu verlaten ze deze benadering, met behulp van gepulseerde circuits, die elektronische ballast of elektronische ballasten worden genoemd. Je ziet zijn typische schema hieronder. Het werkt op een hoge frequentie (tientallen kHz), tegen een 50 Hz voedingsnetwerk in een circuit met een smoorspoel. Hierdoor kunt u een meer uniforme en heldere gloed krijgen, evenals het ontsteken van de lamp vergemakkelijken en slijtage van de elektrode verminderen.

LED-lampen

LED's hebben eenvoudigere stroomvereisten, hoewel ze nog steeds vrij streng zijn. De belangrijkste taak is om de stroom te stabiliseren. De stroombron wordt genoemd stuurprogramma of huidige bron, dit is zo'n apparaat dat een bepaalde stroom probeert te behouden, ongeacht de belastingsweerstand. In feite wordt de weerstand beperkt door het vermogen van de bestuurder.

In de goedkoopste lampen is er geen driver en stabilisatie, de stroom wordt eenvoudig gereduceerd door ballastweerstand tot een acceptabele waarde, op voorwaarde dat de spanning in het lichtnet normaal is. Maar de spanning in het netwerk wijkt vaak af van de norm en er treden spanningspieken op, dergelijke lampen gaan niet lang mee, de LED's branden door langdurig werk met een verhoogde voedingsspanning of tijdens een stroomstoot. Een typisch ballastcircuit wordt op de foto getoond.

De nadelen van dit schema zijn het gebrek aan stabilisatie en galvanische isolatie, bescherming, de breekbaarheid van de lamp, hoge rimpel van de lichtstroom (als een filtercondensator met lage capaciteit is geïnstalleerd).

Voordelen - lage kosten en eenvoud.

Recent worden budgetlampen (tot $ 3) echter vaak gevonden met een acceptabele pulsdriver met stroomstabilisatie.

Voordelen - galvanische isolatie, mogelijke bescherming, stroomstabilisatie, langere LED-levensduur, rimpel bij weinig licht.

Nadelen - de relatief hoge kosten, wanneer componenten van lage kwaliteit worden gebruikt, kan de driver ook opbranden.

Verwijdering en milieuschade

Het grootste probleem van fluorescentielampen is het gebruik van kwik in een lamp; het is schadelijk voor het milieu en de menselijke gezondheid als het binnenshuis breekt. Dit veroorzaakt hoge verwijderingskosten (voor ondernemingen). Het is noodzakelijk om het proces van "demercurisatie" uit te voeren.

LED-lampen zijn niet schadelijk voor het milieu, kunnen worden weggegooid als huishoudelijk afval, schadelijke stoffen worden niet gebruikt bij de vervaardiging ervan. Tegelijkertijd zijn er bedrijven voor hun verwerking voor secundaire productie. Er zijn publicaties dat sommige ondernemingen zich bezighouden met de verwerking van halfgeleiderkristallen.

conclusie

Om de voordelen en nadelen van lampen samen te vatten:

Energiebesparende Luminescent:

• "-" Het probleem van verwijdering en milieuschade.

• "-" De lichtstroom is lager dan die van LED's.

• "-" De levensduur van 10.000, hoewel meer dan die van gloeilampen, is minder dan LED-producten.

• "+" Relatieve betrouwbaarheid.

• "+" Helderheid.

• "+" Energieverbruik.

• "+" Lage bedrijfstemperatuur.

LED licht:

• "-" De prijs van hoogwaardige lampen kan oplopen tot 8-10 dollar.

• "-" Lampen van lage kwaliteit hebben een slecht kleurenspectrum en een hoge rimpel.

• "+" Energiebesparing.

• "+" Helderheid.

• "+" Duurzaamheid.

LED-lampen zijn ook energiebesparend, maar om de genoemde redenen werd een dergelijke naam aan compacte fluorescentielampen bevestigd. LED's zijn een relevante, betrouwbare en populaire lichtbron. Ingenieurs van toonaangevende fabrikanten verbeteren voortdurend de kwaliteit van het licht en het kleurenspectrum.