Rozdíl mezi LED žárovkami a energeticky úspornou kompaktní zářivkou

Domácí spotřebitelé postupně vyřazují žárovky a používají je stále méně. Nejprve byly nahrazeny kompaktními zářivkami (CFL). Spotřebují 5krát méně energie při stejném jasu. To znamená, že 20 W zářivka může nahradit 100 W žárovku. Za to se jim říkalo úspora energie.

Technologie nestojí a za posledních 5 let se trh posílil LED žárovky nebo LED. Sortiment produktů je dostatečně široký, od světelných panelů a pásek po světlomety a lampy pro všechny možné podložky. Současně svítí 10krát jasněji než žárovky stejné síly. Podívejme se blíže na rozdíly mezi energeticky úspornými a LED lampami.

Zajímavé:

LED lampy skutečně také patří k energeticky úsporným, ale u lidí je toto jméno pevně spojeno s kompaktními zářivkami, i když šetří energii ne jako LED. V článku navrhuji, aby se neodchýlila od populárních jmen.

Složení

Úspory energie jsou kompaktní verzí klasické trubkové zářivky, která je k dispozici pod čepičkami g5 a g13, obvykle se liší tloušťkou trubice (t5, t8). Kompaktnosti se dosáhne zkroucením trubky ve tvaru spirály. Poté, se stejným principem činnosti, získáte zdroj světla ve velikosti a základně opakující se běžné žárovky.

Nejoblíbenější modely žárovek s očkami E14 a E27.

Kompaktní úsporná zářivka se skládá z:

• suterén;

• bydlení;

• elektronický předřadník;

• baňky.

Baňka je zase naplněna rtuťovými parami a její vnitřní stěny jsou pokryty fosforem, barevné spektrum a teplota barev závisí na jejím složení.

LED lampy, v závislosti na letech výroby, byly postaveny pomocí různých řešení a obvodových řešení, typů LED. První modely byly vyráběny s 5 mm LED, později byly nahrazeny SMD LEDjako byste mohli narazit na LED pásek.

Nejnovějšími novinkami jsou nekonečná vlákna, která se skládají z LED krystalů umístěných na safírovém krystalu nebo jiném dielektrickém materiálu, jsou rovnoměrně potaženy fosforem, který vytváří iluzi světelného vlákna. Z vnější strany jsou podobné žárovky podobné žárovkám - mají průhlednou skleněnou žárovku a v pouzdru není plast.

A tak celkový design většiny LED lamp:

• suterén;

• plastové nebo kovové pouzdro;

• zdroj energie;

• kovová deska s LED;

• žárovka rozptylující světlo.

První rozdíl mezi luminiscenčními úsporami energie a LED v použitých světelných zdrojích: trubice s rtuťovými parami proti polovodičovým krystalům.

Jas a síla

Lampa má tři hlavní vlastnosti:

• Spotřeba energie, W;

• Světelný tok, Lm;

• Teplota barev, K.

Jediným možným způsobem, jak šetřit elektřinu, je v zásadě zvýšit specifický světelný tok, tj. Poměr Lm / W.

Pro srovnání uvažme světelný tok z lamp různých provedení:

Žárovka, v závislosti na konstrukčních vlastnostech, může produkovat až 20 lm na 1 watt spotřeby energie, zatímco nejčastěji je to asi 10-17 lm / W.

Zářivka vydává od 40 do 70 Lm / W. Stojí za zmínku, že navzdory poklesu popularity těchto světelných zdrojů, inženýři zlepšují tyto ukazatele a existují publikace, že je dosaženo přibližně 100 lm / W, ale takové jsem neviděl při prodeji.

LED lampy svítí ještě jasněji - 80-120 Lm / W. Během posledního desetiletí se toto číslo výrazně zvýšilo a cena klesla ještě více.To je důvod pro úspěch LED produktů na trhu.

Z toho vyplývá, že během provozu mají žárovky nejvyšší ohřev (nad 100 stupňů), energeticky úsporné žárovky (60–80 stupňů) jsou na druhém místě a nejchladnější lampy jsou LED (30–40 stupňů). To je způsobeno rozdílem v účinnosti, když LED diody pracují, nejmenší množství energie se uvolňuje do tepla.

Zdroj a ztráta jasu

30000-50000 hodin - průměrná životnost LED žárovek. Ale do značné míry to závisí na provozních podmínkách. Pokud například zdroj světla LED pracuje v horkých podmínkách, může být doba zkrácena o 2 nebo vícekrát.

Fluorescenční zářivky s pracovním výkonem 10 000 hodin. Ale to také není statická hodnota, existují případy, kdy recyklují svůj zdroj nebo naopak - předčasně shoří.

Hlavním důvodem selhání kompaktních zářivek je časté zapínání a vypínání, zatímco u těch žárovek, které se zapínají nepřetržitě, se často vyskytuje zdroj. Je to kvůli principu práce, více o tom později.

Systém napájení také ovlivňuje délku životnosti. Mimochodem, zářivky s elektromagnetickými zátěžovými (indukčními) lampami fungují polovičním způsobem než s elektronickými. U kompaktních úsporných zářivek se však používá pouze elektronický předřadník (EKG).

1000 hodin žárovky. Životnost se zkrátí, pokud se lampa často zapíná a vypíná nebo pokud pracuje v podmínkách s vysokou teplotou a vibracemi. Zasažení a třepání žárovky může spirálu poškodit a zlomí se.

Závěr:

LED diody mají největší zdroje z uvedených analogů. LED lampy se nebojí častého zapínání a vypínání - to umožňuje jejich použití na chodbách, na toaletách a v komorách.

Snížení jasu lampy v průběhu času

Žárovky s jistotou rozdávají lumeny po celou dobu životnosti, je možné snížení až o 7%. Hlavním důvodem snížení jasu je znečištění žárovky a stínidla.

Energeticky úsporné žárovky, jako každý typ zářivky, mají tendenci stárnout. A světelný tok se na konci své životnosti sníží na 50%. Důvodem je stárnutí fosforu, jeho vyhoření, opotřebení elektrod. Možná jste si všimli, že staré LL často zčerná na koncích zkumavky, což je známka včasné výměny.

LED lampy vydávají deklarovaný světelný tok ne neustále. Světelný tok se sníží na 15% po 25 000, což je mnohem déle než u energeticky úsporných lamp, během této doby vyměníte dvě z nich a LED bude nadále fungovat. Jas ovlivňuje také teplotu. Pokud se lampa přehřeje, pak světelný tok klesne na 80% nominální hodnoty během 2-3 minut. Při dlouhodobém přehřátí se krystal LED zhoršuje a může vyhořet.

Silná cesta

Oba typy lamp vyžadují zvláštní přístup k výživě. Z tohoto důvodu je uvnitř pouzdra umístěn napájecí obvod.

Kompaktní zářivky

Zářivky jsou poměrně specifickým světelným zdrojem energie, pro jejich zapnutí potřebujete obvod, který zvyšuje napětí nad napájecí napětí v síti. Dříve se k tomu používala škrticí klapka se startérem, nyní elektronický předřadník (předřadník). Uvnitř baňky je plyn, na jeho koncích jsou dvě spirály, napětí je připojeno ke spirárám (elektrodám).

Pro zjednodušení pochopení procesu zážehu to popíšu na příkladu zastaralého spouštěcího systému, v elektronických předřadnících používaných na energeticky úsporných zářivkách je princip stejný, ale přístup je odlišný.

Protože ve vypnutém (studeném) stavu je odpor mezi elektrodami velký, takže jsou nejprve zahřívány, je za to zodpovědný startér. Začne se proces nazývaný „termionická“ emise, začnou se uvolňovat volné elektrony.

Ve startéru je žárovka s plynem, jako je neon, a bimetalické kontakty, které se v horkém stavu uzavírají a kondenzátor.Proud je 20-50 mA, kontakty se zahřívají plynovou baňkou, sepnou a výboj uvnitř startovací baňky se zastaví. Potom proudem ohraničený proud omezený reaktivitou induktoru a spirály: Zdroj energie - induktor - cívka - startér - spirála - zdroj energie.

Cívky se zahřívají a startovací desky se chladí a otevírají. V důsledku toho nastává nárůst energie dostatečný k ionizaci plynů v baňce, po které je zapálen, odpor mezi elektrodami prudce klesá. Tyto procesy vedou k toku proudu baňkou a emisi světla.

Jak vidíte, proces je poměrně komplikovaný. Zapnutí lampy je komplikované, pokud jsou spirály opotřebované nebo fosfor degradován, stejně jako za chladu. To je velký problém pro všechny zářivkové, plynové výbojky - zapnutí v mrazu. Pokud lampa není první čerstvosti, může to trvat velmi dlouho nebo se vůbec nezapne. Výsledný jas v chladu může být nižší než nominální.

Nyní se vzdávají tohoto přístupu pomocí pulzních obvodů, které se nazývají elektronický předřadník nebo elektronické předřadníky. Níže vidíte jeho typické schéma. Funguje na vysoké frekvenci (desítky kHz) proti 50 Hz napájecí síti v obvodu s tlumivkou. To vám umožní získat rovnoměrnější a jasnější záři a také usnadnit zapálení lampy a snížit opotřebení elektrody.

LED žárovky

LED diody mají jednodušší požadavky na energii, i když jsou stejně dost tvrdé. Hlavním úkolem je stabilizace proudu. Je volán zdroj energie ovladač nebo aktuální zdroj, je to takové zařízení, které se snaží udržet daný proud bez ohledu na odpor zátěže. Ve skutečnosti je odpor omezen výkonem řidiče.

V nejlevnějších lampách neexistuje ovladač a stabilizace, proud je jednoduše snížen odporem předřadníku na přijatelnou hodnotu za předpokladu, že napětí v síti je normální. Napětí v síti se však často odchyluje od normy a dochází k přepětí, takové lampy netrvají dlouho, LED zhasnou kvůli dlouhé práci se zvýšeným napájecím napětím nebo během přepětí. Na fotografii je znázorněn typický ovladač zátěže.

Nevýhodami tohoto schématu jsou nedostatečná stabilizace a galvanická izolace, ochrana, křehkost lampy, vysoké zvlnění světelného toku (pokud je nainstalován kondenzátor s nízkou kapacitou).

Výhody - nízké náklady a jednoduchost.

Nedávno se však rozpočtové lampy (až 3 $) často vyskytují u přijatelného pulzního ovladače se stabilizací proudu.

Výhody - galvanické oddělení, možná ochrana, stabilizace proudu, delší životnost LED, nízké zvlnění světla.

Nevýhody - relativně vysoké náklady, při použití komponentů nízké kvality může řidič také vyhořet.

Likvidace a poškození životního prostředí

Hlavním problémem zářivek je použití rtuti v žárovce, která poškozuje životní prostředí a lidské zdraví, pokud se rozbije uvnitř. To způsobuje vysoké náklady na likvidaci (pro podniky). Je nutné provést proces „demercurizace“.

LED lampy nepoškozují životní prostředí, lze je likvidovat jako domácí odpad, škodlivé látky se při jejich výrobě nepoužívají. Zároveň existují společnosti pro jejich zpracování pro druhotnou výrobu. Existují publikace, které se některé podniky zabývají zpracováním polovodičových krystalů.

Závěr

Abychom shrnuli a stručně uvedli výhody a nevýhody lamp:

Úspora energie luminiscenční:

• "-" Problém likvidace a poškození životního prostředí.

• „-“ Světelný tok je nižší než světelný tok LED.

• „-“ Životnost 10 000, i když více než životnost žárovek, je kratší než u produktů LED.

• "+" Relativní spolehlivost.

• "+" Jas.

• "+" Spotřeba energie.

• "+" Nízká provozní teplota.

LED světlo:

• "-" Cena vysoce kvalitních lamp může dosáhnout až 8-10 dolarů.

• „-“ Lampy nízké kvality mají špatné barevné spektrum a vysoké zvlnění.

• „+“ Úspora energie.

• "+" Jas.

• "+" Trvanlivost.

LED žárovky také šetří energii, ale z uvedených důvodů byl takový název připojen ke kompaktním zářivkám. LED diody jsou relevantní, spolehlivý a oblíbený zdroj světla. Inženýři od předních výrobců neustále zlepšují kvalitu světla a barevné spektrum.