Diferența dintre lămpile cu LED și cele fluorescente compacte care economisesc energie

Consumatorii casnici elimină treptat lămpile incandescente și le folosesc din ce în ce mai puțin. La început au fost înlocuite cu lămpi fluorescente compacte (CFL). Consumul de 5 ori mai puțină energie la aceeași luminozitate. Adică, o lampă fluorescentă de 20 W poate înlocui o lampă cu incandescență de 100 W. Pentru aceasta au fost numite economii de energie.

Tehnologia nu stă nemișcată și în ultimii 5 ani piața s-a consolidat Becuri LED sau LED. Gama de produse este suficient de largă, de la panouri și benzi ușoare, la faruri și lămpi pentru toate șosetele posibile. În același timp, strălucesc de 10 ori mai strălucitoare decât lămpile incandescente de aceeași putere. Să aruncăm o privire mai atentă asupra diferențelor dintre lămpile cu economii de energie și cele cu LED.

I mirare:

Lămpile cu LED-uri aparțin de fapt și celor care economisesc energie, dar printre oameni acest nume a fost fixat pentru lămpile fluorescente compacte, deși economisesc energie, nu ca cele cu LED. În articol, îmi propun să nu mă abat de la nume populare.

structură

Economisitorii de energie sunt o versiune compactă a lămpii fluorescente tubulare clasice, care sunt disponibile sub capacele g5 și g13, diferă de obicei în grosimea tubului (t5, t8). Compactitatea se realizează prin răsucirea tubului în formă de spirală. Apoi, cu același principiu de funcționare, obțineți o sursă de lumină ca mărime și bază, care repetă lămpile incandescente obișnuite.

Cele mai populare modele de lămpi cu șosete E14 și E27.

Lampa compactă de economisire a energiei constă din:

• capac;

• locuințe;

• balast electronic;

• balon.

La rândul său, balonul este umplut cu vapori de mercur, iar pereții interiori sunt acoperiți cu un fosfor, spectrul de culori și temperatura culorii depind de compoziția sa.

Lămpile cu LED, în funcție de anii de producție, au fost construite folosind diverse soluții de proiectare și circuit, tipuri de LED-uri. Modelele timpurii au fost produse cu LED-uri de 5 mm, ulterior au fost înlocuite LED-uri SMDcum ar fi să întâlniți o bandă LED.

Ultimele inovații sunt filamentele cu filament, constau în cristale cu LED-uri situate pe cristal de safir sau alt material dielectric, sunt acoperite uniform cu un fosfor, ceea ce creează iluzia unui filament luminos. Extern, astfel de lămpi sunt similare cu lămpile incandescente - au bec transparent din sticlă și nu există plastic în carcasă.

Și deci designul general al majorității lămpilor LED:

• subsol;

• Carcasă din plastic sau metal;

• sursa de alimentare;

• placă metalică cu LED-uri;

• bec de împrăștiere a luminii.

Prima diferență între economisitorii de energie luminiscentă și LED-urile din sursele de lumină utilizate: un tub cu vapori de mercur împotriva cristalelor cu semiconductor.

Luminozitate și putere

Lampa are trei caracteristici principale:

• Consumul de energie electrică, W;

• Fluxul luminos, Lm;

• Temperatura culorii, K.

În principiu, singura modalitate posibilă de a economisi electricitatea este creșterea fluxului luminos specific, adică. Raport Lm / W.

Pentru comparație, să luăm în considerare fluxul luminos provenit de la lămpi de diferite modele:

O lampă incandescentă, în funcție de caracteristicile proiectării, poate produce până la 20 Lm la 1 W de consum de energie, în timp ce cel mai adesea este de aproximativ 10-17 Lm / W.

Lampa fluorescentă este emisă de la 40 la 70 Lm / W. Merită să spunem că, în ciuda scăderii popularității acestor surse de lumină, inginerii îmbunătățesc acești indicatori și există publicații care ajung la aproximativ 100 Lm / W, dar nu am văzut astfel de vânzări.

Lămpile cu LED-uri strălucesc și mai strălucitoare - 80-120 Lm / W. În ultimul deceniu, această cifră a crescut semnificativ, iar prețul a scăzut și mai mult.Acesta este motivul succesului pe piață al produselor LED.

Rezultă că, în timpul funcționării, lămpile cu incandescență au cea mai mare încălzire (peste 100 de grade), lămpile cu economie de energie (60-80 grade) sunt pe locul doi, iar cele mai reci sunt lămpi cu LED (30-40 grade). Acest lucru se datorează diferenței de eficiență, atunci când lămpile cu LED-uri funcționează, cea mai mică cantitate de energie este eliberată în căldură.

Resurse și pierderi de luminozitate

30000-50000 ore - durata medie a lămpilor cu LED. Dar depinde foarte mult de condițiile de operare. De exemplu, dacă sursa de lumină LED funcționează în condiții fierbinți, atunci perioada poate fi redusă de 2 sau mai multe ori.

10000 - ore de lucru lămpi fluorescente. Dar aceasta nu este, de asemenea, o valoare statică, există cazuri în care își reciclează resursele sau invers - acestea se arde prematur.

Motivul principal al eșecului lămpilor fluorescente compacte este aprinderea și oprirea frecventă, în timp ce acele lămpi aprinse în mod normal, de obicei, au o resursă uneori. Acest lucru se datorează principiului muncii, mai mult asupra acestui aspect mai târziu.

Sistemul de alimentare afectează, de asemenea, durata de viață a funcționării. Apropo, lămpile fluorescente cu lămpi cu balast electromagnetic (inductor) funcționează la jumătate decât la cele electronice. Dar în lămpile compacte de economisire a energiei, se utilizează doar balast electronic (ECG).

1000 ore becuri. Durata de viață va fi scurtată dacă lampa este adesea aprinsă și oprită sau dacă funcționează în condiții cu temperaturi ridicate și vibrații. Lovitura și agitarea becului pot deteriora spirala și se va rupe.

concluzie:

LED-urile au cea mai mare resursă printre analogele enumerate. Lămpile cu LED nu se tem de aprinderea și dezactivarea frecventă - acest lucru le permite să fie utilizate în coridoare, toalete și cămară.

Scăderea luminozității lămpii în timp

Lămpile cu incandescență își dau cu încredere lumenele pe toată durata de viață, fiind posibilă o reducere de până la 7%. Motivul principal pentru scăderea luminozității este contaminarea becului și a abajurului.

Becurile care economisesc energie, ca orice tip de lampă fluorescentă, tind să îmbătrânească. Și fluxul luminos este redus la 50% până la sfârșitul vieții sale. Acest lucru se datorează îmbătrânirii fosforului, arderii acestuia, uzurii electrozilor. Este posibil să fi observat că LL-urile vechi se înnegresc adesea la capetele tubului, acesta este un semn al unei înlocuiri timpurii.

Lămpile cu LED-uri emit fluxul de lumină declarat nu în mod constant. Fluxul luminos este redus la 15% după 25.000, ceea ce este mult mai lung decât cel al lămpilor care economisesc energie, în acest timp veți înlocui două dintre acestea, iar LED-ul va continua să funcționeze. Luminozitatea afectează și temperatura. Dacă lampa se supraîncălzește, atunci fluxul luminos scade la 80% din nominal în 2-3 minute. Cu supraîncălzire prelungită, cristalul cu LED-uri se degradează și se poate arde.

Mod de putere

Ambele tipuri de lămpi necesită o abordare specială a nutriției. Pentru aceasta, în interiorul carcasei se află un circuit de alimentare.

Tuburi fluorescente compacte

Lămpile fluorescente sunt o sursă de lumină destul de specifică din punct de vedere al puterii, pentru a le aprinde aveți nevoie de un circuit care să crească tensiunea peste tensiunea de alimentare din rețea. Anterior, pentru aceasta s-a folosit un accelerator cu un demaror, acum un balast electronic (balast). În interiorul becului există gaz, la capetele sale sunt două spirale, tensiunea este conectată la spirale (electrozi).

Pentru a simplifica înțelegerea procesului de aprindere, îl voi descrie pe exemplul unui sistem de pornire învechit, în balasturile electronice utilizate pe lămpile cu economie de energie principiul este același, dar abordarea este diferită.

Întrucât în ​​starea oprită (rece), rezistența dintre electrozi este mare, deci sunt încălziți mai întâi, demarorul este responsabil de acest lucru. Începe un proces numit emisie „termionică”, încep să fie emiți electroni liberi.

În demaror există un bec cu gaz, cum ar fi contactele de neon și bimetalice, care în stare fierbinte se închid și condensatorul.Curent de 20-50 mA, contactele sunt încălzite prin balonul de gaz, se închid, iar descărcarea în interiorul becului de pornire se oprește. Apoi curentul limitat de reactanța inductorului și a spiralelor curge de-a lungul circuitului: Alimentare - inductor - spirală - demaror - spirală - sursă de alimentare.

Bobinele se încălzesc, iar plăcile de pornire se răcesc și se deschid. În urma căreia apare o supratensiune energetică suficientă pentru ionizarea gazelor din bec, după care este aprins, rezistența dintre electrozi scade brusc. Aceste procese conduc la curgerea curentului prin balon și la emisia de lumină.

După cum puteți vedea, procesul este destul de complicat. Aprinderea lămpii este complicată dacă spiralele sunt uzate sau fosforul s-a degradat, precum și la frig. Aceasta este o problemă majoră pentru toate sursele de lumină fluorescente, cu descărcare de gaze - care pornesc înghețul. Poate să dureze o perioadă extrem de lungă sau să nu se aprindă deloc dacă lampa nu este de prima prospețime. Și luminozitatea rezultată în frig poate fi mai mică decât cea nominală.

Acum abandonează această abordare, folosind circuite pulsate, care se numesc balast electronic sau balasturi electronice. Vedeți schema lui tipică mai jos. Funcționează la o frecvență ridicată (zeci de kHz), împotriva unei rețele de alimentare de 50 Hz într-un circuit cu sufoc. Acest lucru vă permite să obțineți o strălucire mai uniformă și mai strălucitoare, precum și să facilitați aprinderea lămpii și să reduceți uzura electrodului.

Becuri cu LED

LED-urile au cerințe de putere mai simple, deși sunt încă destul de stricte. Sarcina principală este stabilizarea curentului. Sursa de energie se numește driver sau sursa curentă, acesta este un astfel de dispozitiv care încearcă să mențină un curent dat indiferent de rezistența la încărcare. De fapt, rezistența este limitată de puterea șoferului.

În cele mai ieftine lămpi, nu există șofer și stabilizare, curentul este redus pur și simplu prin rezistența balastului la o valoare acceptabilă, cu condiția ca tensiunea din rețea să fie normală. Dar tensiunea din rețea deviază adesea de la normă și apar supratensiuni, astfel de lămpi nu durează mult, LED-urile se aprind din cauza lucrului îndelungat cu o tensiune de alimentare crescută sau în timpul unei supratensiuni. În fotografie este afișat un circuit tipic pentru șoferul balastului.

Dezavantajele acestei scheme sunt lipsa stabilizării și izolării galvanice, protecția, fragilitatea lămpii, ondularea ridicată a fluxului de lumină (dacă este instalat un condensator de filtrare de capacitate redusă).

Avantaje - cost redus și simplitate.

De curând, însă, se găsesc deseori lămpi bugetare (până la 3 dolari) cu un driver de impuls acceptabil cu stabilizare curentă.

Avantaje - izolare galvanică, protecție posibilă, stabilizare curentă, durată de viață mai lungă a LED-urilor, umplere redusă a luminii.

Dezavantaje - costul relativ ridicat, atunci când utilizați componente de calitate scăzută, șoferul se poate arde.

Eliminarea și deteriorarea mediului

Problema principală a lămpilor fluorescente este utilizarea mercurului într-un bec, dăunează mediului și sănătății umane dacă se sparge în interior. Acest lucru determină un cost mare de eliminare (pentru întreprinderi). Este necesar să se desfășoare procesul de „demercurizare”.

Lămpile cu LED-uri nu dăunează mediului, pot fi aruncate ca deșeuri menajere, substanțele nocive nu sunt utilizate la fabricarea lor. În același timp, există companii pentru prelucrarea lor pentru producția secundară. Există publicații conform cărora unele întreprinderi sunt angajate în prelucrarea cristalelor cu semiconductor.

concluzie

Pentru a rezuma și lista pe scurt a avantajelor și dezavantajelor lămpilor:

Luminescent cu economie de energie:

• "-" Problema eliminării și daunelor aduse mediului.

• „-” Fluxul luminos este mai mic decât cel al LED-urilor.

• „-” Durata de viață de 10.000, deși mai mare decât cea a lămpilor cu incandescență, este mai mică decât a produselor LED.

• "+" Fiabilitate relativă.

• "+" Luminozitate.

• "+" Consumul de energie.

• "+" Temperatură de funcționare scăzută.

Lumina LED:

• "-" Prețul lămpilor de înaltă calitate poate ajunge până la 8-10 dolari.

• „-” Lămpile de calitate scăzută au un spectru de culoare slabă și ondularea ridicată.

• "+" Economisire de energie.

• "+" Luminozitate.

• "+" Durabilitate.

Lămpile cu LED sunt și ele care economisesc energie, dar din motivele menționate, un astfel de nume a fost atașat la lămpi fluorescente compacte. LED-urile sunt o sursă de lumină relevantă, fiabilă și populară. Inginerii de la producătorii de vârf îmbunătățesc constant calitatea luminii și spectrul de culori.