Rozdiel medzi LED žiarovkami a energeticky úspornou kompaktnou žiarivkou

Domáci spotrebitelia postupne odmietajú žiarovky a používajú ich stále menej. Spočiatku boli nahradené kompaktnými žiarivkami (CFL). Spotrebujú 5-krát menej energie pri rovnakom jasu. To znamená, že 20 W žiarivka môže nahradiť 100 W žiarovku. Za týmto účelom sa nazývali úspora energie.

Technológia nestojí a za posledných 5 rokov sa trh posilnil LED žiarovky alebo LED, Sortiment výrobkov je dostatočne široký od svetelných panelov a pások až po svetlomety a svetlá pre všetky možné podpery. Zároveň svietia 10-krát jasnejšie ako žiarovky rovnakej sily. Pozrime sa bližšie na rozdiely medzi energeticky úspornými a LED žiarovkami.

Aj zázrak:

LED žiarovky v skutočnosti tiež patria medzi energeticky úsporné, ale u ľudí je tento názov pevne zabudovaný do kompaktných žiariviek, hoci šetria energiu, ktoré nie sú podobné LED. V článku navrhujem neodchýliť sa od populárnych mien.

štruktúra

Šetriče energie sú kompaktné verzie klasických trubicových žiariviek, ktoré sú k dispozícii pod krytkami kolíkov g5 a g13, zvyčajne sa líšia hrúbkou trubice (t5, t8). Zhutnenie sa dosiahne skrútením rúrky do špirálového tvaru. Potom pri rovnakom princípe činnosti získate zdroj svetla vo veľkosti a základni, ktorý opakuje bežné žiarovky.

Najpopulárnejšie modely žiaroviek s objímkami E14 a E27.

Kompaktná úsporná žiarivka sa skladá z:

• cap;

• bývanie;

• elektronický predradník;

• banky.

Banka sa potom naplní ortuťovými parami a jej vnútorné steny sa pokryjú fosforom, farebné spektrum a teplota farby závisia od jej zloženia.

LED žiarovky boli v závislosti od rokov výroby postavené s použitím rôznych konštrukčných a obvodových riešení, typov LED. Prvé modely sa vyrábali s 5 mm diódami LED, neskôr sa vymenili SMD LEDako by ste sa mohli stretnúť na pásiku LED.

Najnovšími inováciami sú vláknové vlákna, ktoré pozostávajú z kryštálov LED umiestnených na zafírovom kryštáli alebo inom dielektrickom materiáli, sú rovnomerne pokryté fosforom, ktorý vytvára ilúziu svetelného vlákna. Navonok sú takéto žiarovky podobné žiarovkám - majú priehľadnú sklenenú žiarovku a v puzdre nie je plast.

A tak celkový dizajn väčšiny LED žiaroviek:

• suterén;

• plastové alebo kovové puzdro;

• zdroj energie;

• kovová doska s LED;

• žiarovka rozptyľujúca svetlo.

Prvý rozdiel medzi luminiscenčnými úsporami energie a LED diódami v použitých svetelných zdrojoch: trubica s ortuťovými parami proti polovodičovým kryštálom.

Jas a sila

Svietidlo má tri hlavné charakteristiky:

• Spotreba energie, W;

• Svetelný tok, Lm;

• Teplota farby, K.

Jediným možným spôsobom, ako ušetriť elektrinu, je v zásade zvýšenie špecifického svetelného toku, t.j. Pomer Lm / W.

Na porovnanie vezmime do úvahy svetelný tok zo žiaroviek rôznych prevedení:

Žiarovka, v závislosti od konštrukčných prvkov, môže produkovať až 20 lm na 1 watt spotreby energie, zatiaľ čo najčastejšie je to asi 10-17 lm / W.

Fluorescenčná lampa vydáva od 40 do 70 lm / W. Stojí za zmienku, že napriek poklesu popularity týchto svetelných zdrojov, inžinieri zlepšujú tieto ukazovatele a existujú publikácie, ktoré dosahujú približne 100 lm / W, ale takéto som pri predaji nevidel.

LED žiarovky svietia ešte jasnejšie - 80 - 120 Lm / W. Za posledné desaťročie sa toto číslo výrazne zvýšilo a cena klesla ešte viac.To je dôvod pre úspech LED produktov na trhu.

Z toho vyplýva, že počas prevádzky majú žiarovky najvyššie zahrievanie (nad 100 stupňov), energeticky úsporné žiarovky (60 - 80 stupňov) sú na druhom mieste a najchladnejšie žiarovky sú LED (30 - 40 stupňov). Je to spôsobené rozdielom v účinnosti, keď LED žiarovky fungujú, uvoľňuje sa do tepla najmenšie množstvo energie.

Zdroj a strata jasu

30000 - 50000 hodín - priemerná životnosť LED žiaroviek. Ale vo veľkej miere to závisí od prevádzkových podmienok. Napríklad, ak zdroj svetla LED pracuje v horúcom prostredí, potom sa môže doba skrátiť dvakrát alebo viackrát.

Žiarivky s pracovnou náplňou 10 000 hodín. To však tiež nie je statická hodnota, existujú prípady, keď recyklujú svoj zdroj alebo naopak - predčasne vyhoria.

Hlavným dôvodom zlyhania kompaktných žiariviek je časté zapínanie a vypínanie, zatiaľ čo tie žiarovky, ktoré sa zapínajú 24 hodín denne, majú niekedy zdroje. Je to kvôli zásade práce, viac o tom neskôr.

Systém napájania tiež ovplyvňuje dĺžku životnosti. Mimochodom, žiarivky s elektromagnetickými predradníkmi pracujú polovične s elektronickými. Ale v kompaktných energeticky úsporných žiarivkách sa používa iba elektronický predradník (EKG).

1000 žiaroviek. Životnosť sa skráti, ak sa žiarovka často zapína a vypína alebo ak pracuje v podmienkach s vysokou teplotou a vibráciami. Zasiahnutie a trasenie žiarovky môže poškodiť špirálu a zlomí sa.

záver:

LED diódy majú najväčší zdroj spomedzi uvedených analógov. LED svetlá sa neboja častého zapínania a vypínania - to im umožňuje ich použitie na chodbách, na toaletách a v komorách.

Zníženie jasu lampy v priebehu času

Žiarovky s istotou vydávajú svoje lúmeny po celú dobu životnosti, je možné zníženie až o 7%. Hlavným dôvodom zníženia jasu je kontaminácia žiarovky a tienidla.

Energeticky úsporné žiarovky, rovnako ako všetky typy žiariviek, majú tendenciu starnúť. A svetelný tok sa na konci svojej životnosti zníži na 50%. Je to kvôli starnutiu fosforu, jeho vyhoreniu, opotrebovaniu elektród. Možno ste si všimli, že staré LL sa na koncoch skúmavky často začerňujú, to je znak skorej výmeny.

LED žiarovky vydávajú deklarovaný svetelný tok nie neustále. Svetelný tok sa zníži na 15% po 25 000, čo je oveľa dlhšie ako v prípade energeticky úsporných žiariviek, počas ktorých vymeníte dve z nich a LED dióda bude naďalej fungovať. Jas ovplyvňuje aj teplotu. Ak sa žiarovka prehrieva, potom svetelný tok klesne na 80% nominálnej hodnoty v priebehu 2 až 3 minút. Pri dlhodobom prehrievaní sa kryštál LED zhoršuje a môže vyhorieť.

Silná cesta

Oba typy žiaroviek si vyžadujú osobitný prístup k výžive. Preto je vo vnútri puzdra umiestnený napájací obvod.

Kompaktné žiarivky

Žiarivky sú pomerne špecifickým svetelným zdrojom, na ich zapnutie potrebujete obvod, ktorý zvyšuje napätie nad napájacím napätím v sieti. Predtým sa na tento účel použil škrtiaci ventil so štartérom, teraz elektronický predradník. Vo vnútri banky je plyn, na jeho koncoch sú dve špirály, napätie je spojené so špirálami (elektródami).

Na zjednodušenie pochopenia procesu zapálenia ho opíšem na príklade zastaralého spúšťacieho systému, v elektronických predradníkoch používaných na energeticky úsporných žiarovkách je zásada rovnaká, ale prístup je odlišný.

Pretože v vypnutom (studenom) stave je odpor medzi elektródami veľký, takže sa najskôr zahrievajú, za to zodpovedá štartér. Začína sa proces nazývaný „termionická“ emisia, začnú sa emitovať voľné elektróny.

V štartéri sa nachádza žiarovka s plynom, napríklad neón, a bimetalické kontakty, ktoré sa v horúcom stave uzatvárajú a kondenzátor.Prúd je 20 - 50 mA, kontakty sa zahrievajú cez plynovú banku, zatvárajú sa a výboj vo vnútri štartovacej banky sa zastaví. Potom prúdi obvodom prúd obmedzený reaktivitou induktora a špirály: Zdroj energie - induktor - cievka - štartér - špirála - zdroj energie.

Cievky sa zahrievajú a štartovacie platne sa ochladzujú a otvárajú. V dôsledku toho dochádza k prepätiu energie postačujúcemu na ionizáciu plynov v žiarovke, po ktorej je zapálený, odpor medzi elektródami prudko klesá. Tieto procesy vedú k toku prúdu bankou a emisii svetla.

Ako vidíte, tento proces je dosť komplikovaný. Zapnutie žiarovky je komplikované, ak sú špirály opotrebované alebo fosfor degradovaný, ako aj v chlade. To je veľký problém pre všetky žiarivkové svetelné zdroje s plynovou výbojkou - zapínanie v mraze. Ak lampa nie je prvou sviežosťou, môže to trvať veľmi dlho alebo sa vôbec vôbec nezapnúť. Výsledný jas v zime môže byť nižší ako nominálny.

Teraz sa vzdávajú tohto prístupu pomocou impulzných obvodov, ktoré sa nazývajú elektronický predradník alebo elektronické predradníky. Nižšie vidíte jeho typickú schému. Funguje na vysokej frekvencii (desiatky kHz) oproti 50 Hz napájacej sieti v obvode s tlmivkou. To vám umožní získať rovnomernejšiu a jasnejšiu žiaru, ako aj uľahčiť zapálenie žiarovky a znížiť opotrebenie elektródy.

LED žiarovky

LED diódy majú jednoduchšie požiadavky na energiu, aj keď sú stále dosť prísne. Hlavnou úlohou je stabilizácia súčasného stavu. Vyvolá sa zdroj energie ovládač alebo aktuálny zdroj, je to také zariadenie, ktoré sa snaží udržať daný prúd bez ohľadu na odpor zaťaženia. V skutočnosti je odpor obmedzený výkonom vodiča.

V najlacnejších žiarovkách neexistuje žiadny vodič a stabilizácia, prúd je jednoducho znížený odporom predradníka na prijateľnú hodnotu za predpokladu, že napätie v sieti je normálne. Napätie v sieti sa však často odchyľuje od normy a dochádza k prepätiu, takéto žiarovky netrvajú dlho, LED zhasnú v dôsledku dlhej práce so zvýšeným napájacím napätím alebo počas prepätia. Na fotografii je uvedený typický obvod štrkového vodiča.

Nevýhodami tejto schémy sú nedostatočná stabilizácia a galvanická izolácia, ochrana, krehkosť žiarovky, veľké zvlnenie svetelného toku (ak je nainštalovaný kondenzátor s nízkou kapacitou).

Výhody - nízke náklady a jednoduchosť.

Nedávno sa však často nachádzajú nízkorozpočtové žiarovky (až 3 doláre) s prijateľným impulzným budičom so stabilizáciou prúdu.

Výhody - galvanické oddelenie, možná ochrana, stabilizácia prúdu, dlhšia životnosť LED, nízke zvlnenie svetla.

Nevýhody - relatívne vysoké náklady, pri používaní komponentov nízkej kvality môže vodič vyhorieť.

Likvidácia a poškodenie životného prostredia

Hlavným problémom žiariviek je použitie ortuti v žiarovke, ktorá poškodzuje životné prostredie a ľudské zdravie, ak sa rozbije v interiéri. To spôsobuje vysoké náklady na likvidáciu (pre podniky). Je potrebné vykonať proces „demercurizácie“.

LED žiarovky nepoškodzujú životné prostredie, môžu sa likvidovať ako domový odpad, pri ich výrobe sa nepoužívajú škodlivé látky. Zároveň existujú spoločnosti na ich spracovanie na druhotnú výrobu. Existujú publikácie, že niektoré podniky sa zaoberajú spracovaním polovodičových kryštálov.

záver

Aby sme zhrnuli a stručne uviedli výhody a nevýhody žiaroviek:

Úsporná žiarivka:

• „-“ Problém zneškodnenia a poškodenie životného prostredia.

• „-“ Svetelný tok je nižší ako svetelný tok LED.

• „-“ Životnosť 10 000, hoci viac ako životnosť žiaroviek, je nižšia ako pri výrobkoch LED.

• "+" Relatívna spoľahlivosť.

• "+" Jas.

• „+“ Spotreba energie.

• "+" Nízka prevádzková teplota.

LED svetlo:

• "-" Cena vysokokvalitných žiaroviek môže dosiahnuť až 8 - 10 dolárov.

• „-“ Lampy nízkej kvality majú zlé farebné spektrum a vysoké zvlnenie.

• „+“ Úspora energie.

• "+" Jas.

• "+" Trvanlivosť.

LED žiarovky tiež šetria energiu, ale z uvedených dôvodov bol tento názov pripojený ku kompaktným žiarivkám. LED diódy sú relevantným, spoľahlivým a obľúbeným svetelným zdrojom. Inžinieri od popredných výrobcov neustále zdokonaľujú kvalitu svetla a farebné spektrum.