Razlika između LED svjetiljki i energetski štedljivih kompaktnih fluorescentnih

Kućni potrošači postupno ukidaju žarulje sa žarnom niti i koriste ih sve manje i manje. Isprva su ih zamijenili kompaktne fluorescentne svjetiljke (CFL). Potroše 5 puta manje energije pri istoj svjetlini. Odnosno, fluorescentna žarulja od 20 W može zamijeniti 100 W žarulju sa žarnom niti. Zbog toga su ih nazvali uštedom energije.

Tehnologija ne miruje i u posljednjih 5 godina tržište je ojačalo LED žarulje ili LED, Asortiman proizvoda je dovoljno širok, od svjetlosnih ploča i vrpca do reflektora i svjetiljki za sve moguće tipove. U isto vrijeme blistaju 10 puta svjetlije od žarulja sa žarnom niti iste snage. Pogledajmo pobliže razlike između štednih i LED žarulja.

Pitam se:

LED žarulje zapravo također pripadaju štednim žaruljama, ali u narodu je ovo ime fiksirano na kompaktne fluorescentne svjetiljke, iako štede energiju ne kao LED žarulje. U članku predlažem da se ne odstupa od popularnih imena.

struktura

Uštede energije su kompaktna inačica klasične cjevaste fluorescentne svjetiljke, koja je dostupna pod čepovima g5 i g13, obično se razlikuju u debljini cijevi (t5, t8). Kompaktnost se postiže uvrtanjem cijevi u spiralni oblik. Zatim, istim principom rada, dobivate izvor svjetlosti u veličini i osnovici koji ponavljaju uobičajene žarulje sa žarnom niti.

Najpopularniji modeli svjetiljki s utičnicama E14 i E27.

Kompaktna štedna žarulja sastoji se od:

• poklopac;

• kućište;

• elektronski balast;

• tikvicu.

Zauzvrat, tikvica je napunjena živom parom, a unutarnje stijenke prekrivene su fosforom, spektar boja i temperatura boje ovise o njegovom sastavu.

LED svjetiljke, ovisno o godinama proizvodnje, izgrađene su korištenjem različitih dizajnerskih rješenja i sklopova, vrsta LED-ova. Rani modeli proizvedeni su s LED-om od 5 mm, a kasnije su zamijenjeni SMD LEDkao što ste mogli naići na LED traku.

Posljednje inovacije su filamentne niti, sastoje se od LED kristala smještenih na safirnom kristalu ili drugom dielektričnom materijalu, jednoliko su obložene fosforom, što stvara iluziju svjetlosne niti. Izvana su takve svjetiljke slične žaruljama sa žarnom niti - imaju prozirnu staklenu žarulju, a u kućištu nema plastike.

I tako općeniti dizajn većine LED svjetiljki:

• podrum;

• plastična ili metalna futrola;

• izvor energije;

• metalna ploča s LED-ima;

• rasvjetna žarulja.

Prva razlika između luminescentne štedne energije i LED-ova u korištenim izvorima svjetlosti: cijev s parom žive u odnosu na poluvodičke kristale.

Svjetlina i snaga

Svjetiljka ima tri glavne karakteristike:

• Potrošnja energije, W;

• Svjetlosni tok, Lm;

• Temperatura u boji, K.

U principu, jedini mogući način uštede električne energije je povećanje specifičnog svjetlosnog toka, tj. Omjer Lm / W.

Za usporedbu, razmotrimo svjetlosni tok svjetiljki različitih dizajna:

Žarulja sa žarnom niti, ovisno o dizajnerskim značajkama, može proizvesti do 20 Lm po 1 vatu potrošnje električne energije, dok je to najčešće oko 10-17 Lm / W.

Fluorescentna svjetiljka daje od 40 do 70 Lm / W. Vrijedi reći da unatoč padu popularnosti ovih izvora svjetla, inženjeri poboljšavaju ove pokazatelje i postoje publikacije da je dostignuto oko 100 Lm / W, ali takve još nisam vidio u prodaji.

LED žarulje blistaju još svjetlije - 80-120 Lm / W. Tijekom proteklog desetljeća ta se brojka značajno povećala, a cijena je još više pala.To je razlog uspjeha LED proizvoda na tržištu.

Iz toga proizlazi da žarulje sa žarnom niti imaju najviše zagrijavanje (više od 100 stupnjeva), štedne žarulje (60-80 stupnjeva) su na drugom mjestu, a najhladnije su LED (30-40 stupnjeva). To je zbog razlike u učinkovitosti, kada LED svjetiljke rade, u toplinu se oslobađa najmanje energije.

Resurs i gubitak svjetline

30000-50000 sati - prosječni život LED svjetiljki. Ali to uvelike ovisi o radnim uvjetima. Na primjer, ako LED svjetlosni izvor djeluje u vrućim uvjetima, tada se razdoblje može smanjiti za 2 ili više puta.

10000 sati rada fluorescentne svjetiljke. Ali to također nije statička vrijednost, postoje slučajevi kad recikliraju svoj resurs ili obrnuto - prerano izgaraju.

Glavni razlog za neuspjeh kompaktnih fluorescentnih svjetiljki je učestalo uključivanje i isključivanje, dok one lampe koje su uključene oko sata obično ponekad imaju izvor resursa. To je zbog principa rada, o čemu više kasnije.

Sustav napajanja također utječe na duljinu radnog vijeka. Usput, fluorescentne žarulje s elektromagnetskim balastnim (induktivnim) svjetiljkama rade upola manje nego s elektroničkim. Ali u kompaktnim svjetiljkama koje štede energiju koristi se samo elektronički predstikator (EKG).

1000 sati žarulje. Životni vijek bit će skraćen ako se lampica često uključuje i isključuje ili ako radi u uvjetima visoke temperature i vibracija. Udaranje i tresenje žarulje može oštetiti spiralu i puknut će.

zaključak:

LED diode imaju najveći resurs među navedenim analogima. LED svjetiljke ne boje se učestalog uključivanja i isključivanja - to im omogućuje upotrebu u hodnicima, toaletima i ostavama.

S vremenom se smanjuje svjetlina

Žarulje sa žarnom niti samouvjereno ispuštaju svoje lumene tijekom cijelog radnog vijeka, moguće je smanjenje i do 7%. Glavni razlog smanjenja svjetline je onečišćenje žarulje i svjetiljke.

Energetske žarulje koje štede energiju, kao i sve vrste fluorescentnih svjetiljki, imaju tendenciju starosti. A svjetlosni tok se do kraja vijeka smanjuje na 50%. To je posljedica starenja fosfora, njegova izgaranja, istrošenosti elektroda. Možda ste primijetili da stari LL-i često crne na krajevima cijevi, to je znak rane zamjene.

LED žarulje ne emitiraju deklarirani svjetlosni tok ne stalno. Svjetlosni tok se smanjuje na 15% nakon 25 000, što je puno duže od onog što štede žarulje, za to vrijeme zamijenite dvije, a LED će i dalje raditi. Svjetlina također utječe na temperaturu. Ako se žarulja pregrijava, svjetlosni tok pada na 80% nazivne vrijednosti u roku od 2-3 minute. Pri dugotrajnom pregrijavanju LED kristal propada i može izgorjeti.

Način napajanja

Obje vrste svjetiljki zahtijevaju poseban pristup prehrani. Za to se unutar kućišta nalazi strujni krug.

Kompaktne fluorescentne cijevi

Fluorescentne žarulje su prilično specifičan izvor svjetla u pogledu snage, da biste ih uključili potreban vam je krug koji povećava napon iznad napajanja naponom u mreži. Prije se za to koristio prigušivač s pokretačem, sada elektronički balast (balast). Unutar žarulje nalazi se plin, na njenim krajevima nalaze se dvije spirale, napon je spojen na spirale (elektrode).

Da pojednostavim razumijevanje postupka paljenja, opisat ću ga na primjeru zastarjelog sustava za pokretanje, u elektronskim predstikalnim uređajima koji se koriste na štednim žaruljama princip je isti, ali pristup je drugačiji.

Budući da je u isključenom (hladnom) stanju između elektroda velik, pa se prvo zagrijavaju, starter je odgovoran za to. Počinje proces nazvan „termička“ emisija, počinju se emitirati slobodni elektroni.

U starteru se nalaze žarulja s plinom, na primjer neonska, i bimetalni kontakti, koji se u vrućem stanju zatvaraju i kondenzator.Struja od 20-50 mA, kontakti se zagrijavaju kroz plinsku tikvicu, zatvaraju se, a pražnjenje unutar žarulje startera se zaustavlja. Tada struja ograničena reaktancijom induktora i spirale teče duž kruga: Izvor napajanja - induktor - zavojnica - starter - spirala - izvor napajanja.

Zavojnice se zagrijavaju, a pločice za pokretanje se hlade i otvaraju. Kao rezultat toga, dolazi do navale energije dovoljne za ionizaciju plinova u žarulji, nakon čega se zapali, otpor između elektroda se naglo smanjuje. Ti procesi dovode do protoka struje kroz tikvicu i emisije svjetlosti.

Kao što vidite, postupak je prilično kompliciran. Uključivanje svjetiljke je komplicirano ako su spirale istrošene ili je fosfor propadao, kao i na hladnoći. Ovo je veliki problem za sve fluorescentne, svjetlosne izvore svjetla - koji se uključuju u mrazu. Može proći vrlo dugo vremena ili se uopće neće uključiti ako žarulja nije prve svježine. I rezultirajuća svjetlina na hladnom može biti niža od nazivne.

Sada se odriču ovog pristupa, koristeći pulsne sklopove, koji se nazivaju elektronskim balastima ili elektronskim balastima. Dolje vidite njegovu tipičnu shemu. Radi na visokoj frekvenciji (desecima kHz), protiv 50 Hz opskrbne mreže u krugu s prigušnicom. To vam omogućuje da dobijete ujednačeni i svijetli sjaj, kao i da olakšate paljenje svjetiljke i smanjite trošenje elektroda.

LED žarulje

LED diode imaju jednostavnije potrebe za napajanjem, iako su ionako prilično tvrde. Glavni zadatak je stabilizirati struju. Naziva se izvor napajanja vozač ili izvor struje, ovo je takav uređaj koji želi održavati zadanu struju bez obzira na otpor opterećenja. Zapravo, otpor je ograničen snagom vozača.

U najjeftinijim svjetiljkama nema pokretača i stabilizacije, struja se jednostavno smanjuje otporom balasta na prihvatljivu vrijednost, pod uvjetom da je napon u mrežnoj mreži normalan. Ali napon u mreži često odstupa od norme i pojavljuju se prenaponi, takve lampe ne traju dugo, LED diode izgaraju zbog dugog rada s povećanim naponom napajanja ili tijekom prenapona. Na fotografiji je prikazan tipični krug za pokretanje balasta.

Nedostaci ove sheme su nedostatak stabilizacije i galvanske izolacije, zaštita, krhkost svjetiljke, veliko puzanje svjetlosnog toka (ako je ugrađen filtrijski kondenzator niskog kapaciteta).

Prednosti - niska cijena i jednostavnost.

U posljednje vrijeme, međutim, često se nalaze proračunske žarulje (do 3 USD) s prihvatljivim impulsnim pokretačem s trenutnom stabilizacijom.

Prednosti - galvanska izolacija, moguća zaštita, stabilizacija struje, duži vijek trajanja LED-a, slaba svjetlost.

Nedostaci - relativno visoki trošak, kada se koriste komponente loše kvalitete, vozač također može izgorjeti.

Odlaganje i šteta za okoliš

Glavni problem fluorescentnih svjetiljki je uporaba žive u žarulji, ona šteti okolišu i ljudskom zdravlju ako se pokvari u zatvorenom prostoru. To uzrokuje velike troškove odlaganja (za poduzeća). Potrebno je provesti postupak "demerkurizacije".

LED žarulje ne štete okolišu, mogu se odlagati kao kućni otpad, štetne tvari se ne koriste u njihovoj proizvodnji. U isto vrijeme postoje tvrtke za njihovu preradu za sekundarnu proizvodnju. Postoje publikacije da se neka poduzeća bave preradom poluvodičkih kristala.

zaključak

Da biste saželi i ukratko nabrojali prednosti i nedostatke svjetiljki:

Luminescent štedi energiju:

• "-" Problem zbrinjavanja i šteta po okoliš.

• "-" Svjetlosni tok je manji od LED diode.

• "-" Vijek trajanja od 10 000, iako je više nego onaj sa žaruljama sa žarnom niti, manji je od LED proizvoda.

• "+" Relativna pouzdanost.

• "+" Svjetlina.

• "+" Potrošnja energije.

• "+" Niska radna temperatura.

LED svjetlo:

• "-" Cijena visokokvalitetnih svjetiljki može doseći i do 8-10 dolara.

• "-" Svjetiljke nekvalitetne boje imaju loš spektar boja i visoku pukotinu.

• "+" Ušteda energije.

• "+" Svjetlina.

• "+" Trajnost.

LED žarulje također su uštede energije, ali iz navedenih razloga takvo su ime pripale kompaktnim fluorescentnim svjetiljkama. LED su relevantan, pouzdan i popularan izvor svjetlosti. Inženjeri vodećih proizvođača neprestano poboljšavaju kvalitetu svjetlosti i spektar boja.