La différence entre les lampes LED et les lampes fluorescentes compactes à économie d'énergie

Les consommateurs résidentiels suppriment progressivement les lampes à incandescence et les utilisent de moins en moins. Au début, ils ont été remplacés par des lampes fluorescentes compactes (LFC). Ils consomment 5 fois moins d'énergie à la même luminosité. C'est-à-dire qu'une lampe fluorescente de 20 W peut remplacer une lampe à incandescence de 100 W. Pour cela, ils ont été appelés à économie d'énergie.

La technologie ne s'arrête pas et au cours des 5 dernières années, le marché s'est renforcé Ampoules LED ou LED. La gamme de produits est suffisamment large, allant des panneaux lumineux et des rubans aux projecteurs et lampes pour tous les socles possibles. En même temps, elles brillent 10 fois plus que les lampes à incandescence de même puissance. Examinons de plus près les différences entre les lampes à économie d'énergie et les lampes LED.

Intéressant:

Les lampes à LED appartiennent également à des lampes à économie d'énergie, mais chez les gens, ce nom est fixé aux lampes fluorescentes compactes, bien qu'elles économisent de l'énergie pas comme celles à LED. Dans l'article, je propose de ne pas dévier des noms populaires.

La composition

Les économiseurs d'énergie sont une version compacte de la lampe fluorescente tubulaire classique, disponible sous les capuchons à broches g5 et g13, qui diffèrent généralement par l'épaisseur du tube (t5, t8). La compacité est obtenue en tordant le tube en forme de spirale. Ensuite, avec le même principe de fonctionnement, vous obtenez une source lumineuse de taille et de base répétant les lampes à incandescence courantes.

Les modèles de lampes les plus populaires avec socles E14 et E27.

La lampe compacte à économie d'énergie se compose de:

• sous-sol;

• logement;

• ballast électronique;

• flacons.

À son tour, le flacon est rempli de vapeur de mercure et ses parois intérieures sont recouvertes de phosphore, le spectre de couleurs et la température de couleur dépendent de sa composition.

Les lampes à LED, en fonction des années de production, ont été construites en utilisant différentes solutions de conception et de circuit, types de LED. Les premiers modèles ont été produits avec des LED de 5 mm, plus tard ils ont été remplacés LED SMDtels que ceux que vous pourriez rencontrer sur une bande LED.

Les dernières innovations sont les filaments à filament, ils sont constitués de cristaux LED situés sur du verre saphir ou autre matériau diélectrique, sont uniformément recouverts d'un phosphore, ce qui crée l'illusion d'un filament lumineux. Extérieurement, ces lampes sont similaires aux lampes à incandescence - elles ont une ampoule en verre transparent et il n'y a pas de plastique dans le boîtier.

Et donc la conception générale de la plupart des lampes LED:

• sous-sol;

• boîtier en plastique ou en métal;

• source d'alimentation;

• panneau métallique avec LED;

• ampoule diffusant la lumière.

Première différence entre les économiseurs d'énergie luminescente et les LED dans les sources de lumière utilisées: un tube avec de la vapeur de mercure contre les cristaux semi-conducteurs.

Luminosité et puissance

La lampe a trois caractéristiques principales:

• Consommation électrique, W;

• Flux lumineux, Lm;

• Température de couleur, K.

En principe, le seul moyen possible de conserver l'électricité est d'augmenter le flux lumineux spécifique, c'est-à-dire Rapport Lm / W.

À titre de comparaison, considérons le flux lumineux des lampes de différents modèles:

Une lampe à incandescence, selon les caractéristiques de conception, peut produire jusqu'à 20 Lm pour 1 Watt de consommation d'énergie, alors que le plus souvent, elle est d'environ 10-17 Lm / W.

La lampe fluorescente émet de 40 à 70 Lm / W. Il vaut la peine de dire que malgré la baisse de popularité de ces sources lumineuses, les ingénieurs améliorent ces indicateurs et il existe des publications qui atteignent environ 100 Lm / W, mais je n'en ai pas vu en vente.

Les lampes LED brillent encore plus - 80-120 Lm / W. Au cours de la dernière décennie, ce chiffre a considérablement augmenté et le prix a encore baissé.C'est la raison du succès des produits LED sur le marché.

Il s'ensuit que pendant le fonctionnement, les lampes à incandescence ont le chauffage le plus élevé (plus de 100 degrés), les lampes à économie d'énergie (60 à 80 degrés) occupent la deuxième place et les lampes les plus froides sont à LED (30 à 40 degrés). Cela est dû à la différence d'efficacité, lorsque les lampes LED fonctionnent, la moindre quantité d'énergie est libérée dans la chaleur.

Ressource et perte de luminosité

30000-50000 heures - la durée de vie moyenne des lampes LED. Mais cela dépend grandement des conditions de fonctionnement. Par exemple, si la source de lumière LED fonctionne dans des conditions chaudes, la période peut être réduite de 2 fois ou plus.

10000 heures de travail des lampes fluorescentes. Mais ce n'est pas non plus une valeur statique, il y a des cas où ils recyclent leur ressource ou vice versa - ils s'épuisent prématurément.

La principale raison de l'échec des lampes fluorescentes compactes est l'allumage et l'extinction fréquents, tandis que les lampes allumées 24h / 24 connaissent généralement une ressource. Cela est dû au principe du travail, plus à ce sujet plus tard.

Le système d'alimentation affecte également la durée de vie. Soit dit en passant, les lampes fluorescentes avec lampes à ballast électromagnétique (inducteur) fonctionnent deux fois moins qu'avec les lampes électroniques. Mais dans les lampes compactes à économie d'énergie, seul le ballast électronique (ECG) est utilisé.

1000 heures d'ampoules. La durée de vie sera raccourcie si la lampe est souvent allumée et éteinte ou si elle fonctionne dans des conditions de température élevée et de vibrations. Frapper et secouer l'ampoule peut endommager la spirale et la casser.

Conclusion:

Les LED ont la plus grande ressource parmi les analogues répertoriés. Les lampes LED n'ont pas peur de s'allumer et s'éteindre fréquemment - cela leur permet d'être utilisées dans les couloirs, les toilettes et les garde-manger.

Baisse de la luminosité de la lampe au fil du temps

Les lampes à incandescence émettent en toute confiance leurs lumens pendant toute la durée de vie, une réduction allant jusqu'à 7% est possible. La principale raison de la diminution de la luminosité est la contamination de l'ampoule et de l'abat-jour.

Les ampoules à économie d'énergie, comme tout type de lampe fluorescente, ont tendance à vieillir. Et le flux lumineux est réduit à 50% en fin de vie. Cela est dû au vieillissement du phosphore, à son épuisement, à l'usure des électrodes. Vous avez peut-être remarqué que les anciens LL noircissent souvent aux extrémités du tube, c'est le signe d'un remplacement précoce.

Les lampes à LED diffusent le flux lumineux déclaré de manière non constante. Le flux lumineux est réduit à 15% après 25 000, ce qui est beaucoup plus long que celui des lampes à économie d'énergie, pendant ce temps, vous en remplacerez deux, et la LED continuera de fonctionner. La luminosité affecte également la température. Si la lampe surchauffe, le flux lumineux chute à 80% du nominal en 2-3 minutes. Avec une surchauffe prolongée, le cristal LED se dégrade et peut brûler.

Manière de puissance

Les deux types de lampes nécessitent une approche spéciale de la nutrition. Pour cela, un circuit de puissance est situé à l'intérieur du boîtier.

Tubes fluorescents compacts

Les lampes fluorescentes sont une source de lumière assez spécifique en termes de puissance, pour les allumer, vous avez besoin d'un circuit qui augmente la tension au-dessus de la tension d'alimentation dans le secteur. Auparavant, un accélérateur avec un démarreur était utilisé pour cela, maintenant un ballast électronique (ballast). A l'intérieur de l'ampoule il y a du gaz, à ses extrémités il y a deux spirales, la tension est connectée aux spirales (électrodes).

Pour simplifier la compréhension du processus d'allumage, je vais le décrire sur l'exemple d'un système de démarrage obsolète, dans les ballasts électroniques utilisés sur les lampes à économie d'énergie, le principe est le même, mais l'approche est différente.

Comme à l'état éteint (froid), la résistance entre les électrodes est grande, donc elles sont d'abord chauffées, le démarreur en est responsable. Un processus appelé émission «thermionique» commence, des électrons libres commencent à être émis.

Dans le démarreur, il y a une ampoule à gaz, par exemple au néon, et des contacts bimétalliques, qui à l'état chaud se ferment et le condensateur.Un courant de 20-50 mA, les contacts sont chauffés à travers le ballon de gaz, ils se ferment et la décharge à l'intérieur de l'ampoule du démarreur s'arrête. Ensuite, le courant limité par la réactance de l'inducteur et des spirales circule le long du circuit: Source d'alimentation - inducteur - bobine - démarreur - spirale - source d'alimentation.

Les bobines se réchauffent et les plaques de démarrage refroidissent et s'ouvrent. À la suite de quoi une surtension se produit suffisamment pour ioniser les gaz dans l'ampoule de la lampe, après quoi elle s'enflamme, la résistance entre les électrodes diminue fortement. Ces processus conduisent à la circulation du courant à travers le ballon et à l'émission de lumière.

Comme vous pouvez le voir, le processus est assez compliqué. L'allumage de la lampe est compliqué si les spirales sont usées ou si le phosphore s'est dégradé, ainsi que par le froid. C'est un gros problème pour toutes les sources lumineuses fluorescentes à décharge de gaz - allumées par le gel. Cela peut prendre un temps extrêmement long ou ne pas s'allumer du tout si la lampe n'est pas de première fraîcheur. Et la luminosité résultante dans le froid peut être inférieure à la valeur nominale.

Maintenant, ils abandonnent cette approche en utilisant des circuits pulsés, appelés ballasts électroniques ou ballasts électroniques. Vous voyez son schéma typique ci-dessous. Il fonctionne à haute fréquence (dizaines de kHz), contre un réseau d'alimentation à 50 Hz dans un circuit à self. Cela vous permet d'obtenir une lueur plus uniforme et brillante, ainsi que de faciliter l'allumage de la lampe et de réduire l'usure des électrodes.

Ampoules LED

Les LED ont des exigences d'alimentation plus simples, bien qu'elles soient encore assez strictes. La tâche principale est de stabiliser le courant. La source d'alimentation est appelée pilote ou source actuelle, c'est un tel dispositif qui cherche à maintenir un courant donné quelle que soit la résistance de charge. En fait, la résistance est limitée par la puissance du conducteur.

Dans les lampes les moins chères, il n'y a pas de pilote et de stabilisation, le courant est simplement réduit par la résistance du ballast à une valeur acceptable, à condition que la tension du secteur soit normale. Mais la tension dans le réseau s'écarte souvent de la norme et des surtensions surviennent, ces lampes ne durent pas longtemps, les LED s'éteignent en raison d'un long travail avec une tension d'alimentation accrue ou lors d'une surtension. Un circuit de commande de ballast typique est montré sur la photo.

Les inconvénients de ce schéma sont le manque de stabilisation et d'isolation galvanique, la protection, la fragilité de la lampe, l'ondulation élevée du flux lumineux (si un condensateur de filtrage de faible capacité est installé).

Avantages - faible coût et simplicité.

Récemment, cependant, on trouve souvent des lampes économiques (jusqu'à 3 $) avec un pilote d'impulsion acceptable avec une stabilisation du courant.

Avantages - isolation galvanique, protection possible, stabilisation du courant, durée de vie des LED plus longue, ondulation par faible luminosité.

Inconvénients - le coût relativement élevé, lors de l'utilisation de composants de faible qualité, le pilote peut également griller.

Élimination et dommages environnementaux

Le principal problème des lampes fluorescentes est l'utilisation de mercure dans une ampoule; elle nuit à l'environnement et à la santé humaine si elle se casse à l'intérieur. Cela entraîne un coût d'élimination important (pour les entreprises). Il est nécessaire de mener à bien le processus de "démercurisation".

Les lampes LED ne nuisent pas à l'environnement, peuvent être éliminées avec les déchets ménagers, les substances nocives ne sont pas utilisées dans leur fabrication. Dans le même temps, il existe des entreprises pour leur transformation pour la production secondaire. Il existe des publications selon lesquelles certaines entreprises sont engagées dans le traitement de cristaux semi-conducteurs.

Conclusion

Pour résumer et énumérer brièvement les avantages et les inconvénients des lampes:

Luminescent à économie d'énergie:

• "-" Le problème de l'élimination et des dommages environnementaux.

• «-» Le flux lumineux est inférieur à celui des LED.

• «-» La durée de vie de 10 000, bien que supérieure à celle des lampes à incandescence, est inférieure à celle des produits LED.

• "+" Fiabilité relative.

• "+" Luminosité.

• "+" Consommation d'énergie.

• "+" Basse température de fonctionnement.

Lumière LED:

• "-" Le prix des lampes de haute qualité peut atteindre 8 à 10 dollars.

• «-» Les lampes de faible qualité ont un spectre de couleurs médiocre et une ondulation élevée.

• "+" Économie d'énergie.

• "+" Luminosité.

• "+" Durabilité.

Les lampes LED sont également économes en énergie, mais pour les raisons mentionnées, un tel nom a été attribué aux lampes fluorescentes compactes. Les LED sont une source de lumière pertinente, fiable et populaire. Les ingénieurs des principaux fabricants améliorent constamment la qualité de la lumière et le spectre des couleurs.