La diferència entre làmpades LED i fluorescents compactes d’estalvi d’energia

Els consumidors domèstics estan treient gradualment les làmpades incandescents i les utilitzen cada cop menys. Al principi van ser substituïts per làmpades fluorescents compactes (CFL). Consumeixen 5 vegades menys energia a la mateixa brillantor. És a dir, una làmpada fluorescent de 20 W pot substituir una làmpada incandescent de 100 W. Per això se'ls anomenava estalvi d'energia.

La tecnologia no s’atura i en els darrers 5 anys el mercat s’ha enfortit Bombetes LED o LED. La gamma de productes és prou àmplia, des de panells i cintes de llum fins a llums de cerca i làmpades per a tots els socles possibles. Al mateix temps, brillen 10 vegades més brillants que les làmpades incandescents de la mateixa potència. Analitzem de forma detallada les diferències entre les làmpades d’estalvi d’energia i les de LED.

Interessant:

Les làmpades de LED també pertanyen a les d’estalvi d’energia, però entre les persones aquest nom s’ha fixat en làmpades fluorescents compactes, tot i que estalvien energia com no pas les de LED. A l’article, proposo no desviar-me dels noms populars.

Composició

Els estalviadors d’energia són una versió compacta de la clàssica làmpada fluorescent tubular, que es troben disponibles en els taps g5 i g13, generalment difereixen pel gruix del tub (t5, t8). La compactació s’aconsegueix girant el tub en forma de espiral. Després, amb el mateix principi de funcionament, s'obté una font de llum en mida i base que repeteix llums incandescents habituals.

Els models més populars de làmpades amb sòcol E14 i E27.

La làmpada d’estalvi d’energia compacta consisteix en:

• soterrani;

• habitatge;

• llast electrònic;

• matràs.

Al seu torn, el matràs s’omple de vapor de mercuri i les seves parets interiors estan cobertes de fòsfor, l’espectre de colors i la temperatura del color depenen de la seva composició.

Les làmpades LED, segons els anys de producció, es van crear mitjançant diverses solucions de disseny i circuits, tipus de LED. Els primers models es van produir amb LED de 5 mm i després es van substituir LED SMDcom ara podreu trobar una tira LED.

Les darreres novetats són els filaments, consisteixen en cristalls LED situats en cristall de safir o un altre material dielèctric, estan revestits uniformement amb un fòsfor, cosa que crea la il·lusió d’un filament lluminós. A l'exterior, aquestes làmpades són similars a les làmpades incandescents: tenen una bombeta de vidre transparent i no hi ha plàstic en el cas.

I així el disseny general de la majoria de làmpades LED:

• soterrani;

• estoig de plàstic o metall;

• font d’energia;

• placa metàl·lica amb LED;

• bombeta de difusió de la llum.

La primera diferència entre estalviadors d’energia luminescent i LED en fonts de llum usades: un tub amb vapor de mercuri contra cristalls de semiconductor.

Brillantor i potència

La làmpada té tres característiques principals:

• Consum elèctric, W;

• Flux lumínic, Lm;

• Temperatura del color, K.

En principi, l’única manera possible de conservar electricitat és augmentar el flux lluminós específic, és a dir. Relació lm / W.

Per a la seva comparació, considerem el flux lluminós de les làmpades de diferents dissenys:

Una làmpada incandescent, depenent de les característiques de disseny, pot produir fins a 20 Lm per 1 W de consum elèctric, mentre que la majoria de vegades és d’uns 10-17 Lm / W.

La làmpada fluorescent emet de 40 a 70 Lm / W. Val a dir que, malgrat la disminució de la popularitat d’aquestes fonts de llum, els enginyers milloren aquests indicadors i hi ha publicacions que s’arriben a uns 100 Lm / W, però no n’he vist a la venda.

Les llums LED brillen encara més brillants - 80-120 Lm / W. Durant l'última dècada, aquesta xifra ha augmentat significativament, i el preu ha disminuït encara més.Aquesta és la raó de l’èxit dels productes LED al mercat.

Es desprèn que durant el funcionament les làmpades incandescents tenen la calefacció més elevada (més de 100 graus), les làmpades d’estalvi d’energia (60-80 graus) se situen al segon lloc i les làmpades més fredes són de led (30-40 graus). Això és degut a la diferència d’eficiència, quan funcionen les làmpades LED, la menor quantitat d’energia s’allibera a la calor.

Recurs i pèrdua de brillantor

30000-50000 hores: la vida mitjana de les làmpades LED. Però depèn molt de les condicions de funcionament. Per exemple, si la font de llum LED funciona en condicions de calor, el període pot reduir-se dues o més vegades.

10000 hores de llum lluminós fluorescent. Però tampoc no és un valor estàtic, hi ha casos en què reciclen el seu recurs o a l’inrevés, que cremen de forma prematura.

El principal motiu del fracàs de les làmpades fluorescents compactes és que s’encenen i s’apaguen freqüentment, mentre que les làmpades que s’encenen el rellotge solen experimentar un recurs de vegades. Això es deu al principi del treball, més sobre això després.

El sistema d’alimentació d’alimentació també afecta la durada de la vida de funcionament. Per cert, les làmpades fluorescents amb llums electromagnètiques de llast (inductors) funcionen a la meitat del mateix que amb les electròniques. Però en els llums compactes d’estalvi d’energia, només s’utilitza llast electrònic (ECG).

1000 hores de bombetes. La vida útil s’escurçarà si la làmpada sovint s’encén i s’apaga o si funciona en condicions amb altes temperatures i vibracions. Colpejar i agitar la bombeta pot fer malbé l’espiral i es trencarà.

Conclusió:

Els LED tenen el recurs més gran entre els anàlegs indicats. Les làmpades LED no tenen por d’encendre i apagar freqüentment, cosa que els permet utilitzar en passadissos, lavabos i rebosts.

Disminució de la brillantor de la llum en el pas del temps

Les làmpades incandescents confien amb tota confiança els seus lumens durant tota la vida útil, és possible una reducció de fins a un 7%. El principal motiu de la disminució de la brillantor és la contaminació de la bombeta i el paravent.

Les bombetes d’estalvi d’energia, com qualsevol tipus de làmpada fluorescent, solen envellir. I el flux lluminós es redueix al 50% al final de la seva vida. Això es deu a l'envelliment del fòsfor, al seu cremament, al desgast dels elèctrodes. És possible que hagueu adonat que els vells LL sovint s'ennegreixen als extrems del tub, això és un signe d'un reemplaçament precoç.

Les làmpades LED emeten el flux de llum declarat no de forma constant. El flux lluminós es redueix al 15% després de 25.000, que és molt més llarg que el de les làmpades d’estalvi d’energia, durant aquest temps substituireu dues d’aquestes i el LED continuarà funcionant. La brillantor també afecta la temperatura. Si la làmpada s’escalfa, el flux lluminós baixa fins al 80% del nominal en 2-3 minuts. Amb un escalfament prolongat, el cristall LED es degrada i es pot cremar.

Potència en forma

Els dos tipus de làmpades requereixen un enfocament especial sobre la nutrició. Per això, dins del cas s’ubica un circuit d’alimentació.

Tubs fluorescents compactes

Les làmpades fluorescents són una font de llum força específica en termes de potència, per encendre-les necessiteu un circuit que augmenti el voltatge per sobre del voltatge d’alimentació a la xarxa. Anteriorment, s’utilitzava un accelerador amb un arrencador, ara un llast electrònic (llast). Dins de la bombeta hi ha gas, als seus extrems hi ha dues espirals, la tensió està connectada als espirals (elèctrodes).

Per simplificar la comprensió del procés d’encesa, ho descriuré a l’exemple d’un sistema de posada en marxa obsoleta, en els alimentadors electrònics que s’utilitzen en làmpades d’estalvi d’energia el principi és el mateix, però l’enfocament és diferent.

Com que en estat apagat (fred), la resistència entre els elèctrodes és gran, per la qual cosa s’escalfen per primera vegada, l’arrencador és responsable d’això. Comença un procés anomenat emissió “termionica”, comencen a emetre electrons lliures.

A l’entrada hi ha una bombeta amb gas, per exemple els contactes de neó i bimetàlics, que en estat calent tanquen i el condensador.Un corrent de 20-50 mA, els contactes s’escalfen a través del matràs de gas, es tanquen i la descàrrega dins de la bombeta d’arrencada s’atura. Aleshores el corrent limitat per la reactància de l’inductor i les espirals flueix al llarg del circuit: Font d’energia - inductor - bobina - arrencador - espiral - font d’energia.

Les bobines s’escalfen i les plaques d’entrada es refreden i s’obren. Com a resultat que es produeixi un sobreeiximent energètic suficient per ionitzar els gasos de la bombeta, després d’això s’encén, la resistència entre els elèctrodes disminueix bruscament. Aquests processos condueixen al flux de corrent a través del matràs i a l’emissió de llum.

Com podeu veure, el procés és força complicat. Encendre la làmpada és complicat si les espirals estan desgastades o el fòsfor s’ha degradat, així com al fred. Aquest és un gran problema per a totes les fonts de llum fluorescents i amb descàrrega de gas, que activen les gelades. Podeu prendre un temps extremadament llarg o no s’encén en absolut si la làmpada no té la primera frescor. I la brillantor resultant del fred pot ser inferior al nominal.

Ara estan abandonant aquest enfocament, mitjançant circuits polsats, que s’anomenen llast electrònic o llastos electrònics. A continuació, veieu el seu esquema típic. Funciona a una alta freqüència (desenes de kHz), contra una xarxa de subministrament de 50 Hz en un circuit amb sufocació. Això permet obtenir una brillantor més uniforme i brillant, així com facilitar l’encesa de la làmpada i reduir el desgast dels elèctrodes.

Bombetes LED

Els LED tenen requeriments d’energia més senzills, tot i que encara són força estrictes. La tasca principal és estabilitzar el corrent. Es diu font d’energia controlador o font actual, aquest és un dispositiu que busca mantenir un corrent determinat independentment de la resistència de càrrega. De fet, la resistència està limitada per la potència del conductor.

A les làmpades més barates, no hi ha controlador i estabilització, el corrent es redueix simplement per la resistència del llast a un valor acceptable, sempre que la tensió a la xarxa sigui normal. Però la tensió a la xarxa sovint es desvia de la norma i es produeixen majors tensions; aquestes làmpades no duren gaire, els LED s’encenen a causa del treball llarg amb un voltatge d’alimentació augmentat o durant un voltatge d’energia. A la foto es mostra un circuit de conductor de llast típic.

Els inconvenients d’aquest esquema són la manca d’estabilització i aïllament galvànic, la protecció, la fragilitat de la làmpada, l’alta ondulació del flux de llum (si s’instal·la un condensador de filtre de baixa capacitat).

Avantatges: baix cost i senzillesa.

Tanmateix, recentment, sovint es troben llums de pressupost (fins a 3 dòlars) amb un controlador d’impulsos acceptable amb estabilització actual.

Avantatges: aïllament galvànic, possible protecció, estabilització del corrent, vida més llarga del LED, poca ondulació.

Inconvenients: el cost relativament elevat, quan s'utilitzen components de baixa qualitat, el conductor també es pot produir combustió.

Eliminació i danys ambientals

El principal problema de les làmpades fluorescents és l’ús de mercuri en una bombeta, perjudica el medi ambient i la salut humana si es trenca a l’interior. Això provoca un gran cost d’eliminació (per a empreses). Cal dur a terme el procés de "desmorturització".

Les làmpades LED no perjudiquen el medi ambient, es poden eliminar com a residus domèstics, no es fan servir substàncies nocives en la seva fabricació. Al mateix temps, hi ha empreses per al seu processament per a la producció secundària. Hi ha publicacions que algunes empreses es dediquen a la transformació de cristalls de semiconductor.

Conclusió

Per resumir i enumerar breument els avantatges i els desavantatges de les làmpades:

Estalvi d'energia luminescent:

• "-" El problema de l'eliminació i els danys ambientals.

• “-” El flux lluminós és inferior al dels leds.

• “-” La vida útil de 10.000, tot i que més que la de les làmpades incandescents, és inferior als productes LED.

• "+" Fiabilitat relativa.

• "+" Brillantor.

• "+" Consum d'energia.

• "+" Baixa temperatura de funcionament.

Llum LED:

• "-" El preu de les làmpades d'alta qualitat pot arribar fins als 8-10 dòlars.

• “-” Les làmpades de baixa qualitat tenen un espectre de colors pobres i un ondulament elevat.

• "+" Estalvi d'energia.

• "+" Brillantor.

• "+" Durabilitat.

Les làmpades LED també estalvien energia, però, per les raons esmentades, es va adjuntar un nom a les làmpades fluorescents compactes. Els LED són una font de llum rellevant, fiable i popular. Enginyers de fabricants líders milloren constantment la qualitat de la llum i l’espectre de colors.

Comments

[#1 protopop47]

Però, què passa amb la medicina? Què diu?