Разликата между LED лампи и енергоспестяващи компактни флуоресцентни

Домакинските потребители постепенно прекратяват лампите с нажежаема жичка и ги използват все по-малко. В началото те бяха заменени от компактни флуоресцентни лампи (CFL). Те консумират 5 пъти по-малко енергия при една и съща яркост. Тоест, 20 W луминесцентна лампа може да замени 100 W лампа с нажежаема жичка. За това те бяха наречени енергоспестяващи.

Технологиите не стоят неподвижно и през последните 5 години пазарът се засили LED крушки или LED, Гамата от продукти е достатъчно широка - от светлинни панели и ленти до прожектори и лампи за всички възможни цокли. В същото време те светят 10 пъти по-ярко от лампи с нажежаема жичка със същата мощност. Нека разгледаме по-подробно разликите между енергоспестяващите и LED лампите.

Чудя се:

LED лампите всъщност също принадлежат към енергоспестяващи, но в хората това име е фиксирано към компактни флуоресцентни лампи, въпреки че те спестяват енергия не като LED. В статията предлагам да не се отклонявам от популярните имена.

структура

Енергоспестяващите са компактна версия на класическата тръбна флуоресцентна лампа, които се предлагат под щифтови капачки g5 и g13, обикновено се различават по дебелина на тръбата (t5, t8). Компактността се постига чрез усукване на тръбата в спирална форма. След това, със същия принцип на работа, получавате източник на светлина по размер и основа повтарящи се обикновени лампи с нажежаема жичка.

Най-популярните модели лампи с цокли E14 и E27.

Компактната енергоспестяваща лампа се състои от:

• капачка;

• жилища;

• електронен баласт;

• колба.

На свой ред колбата се напълва с живачни пари, а вътрешните й стени са покрити с фосфор, цветният спектър и цветната температура зависят от нейния състав.

LED лампите, в зависимост от годините на производство, са изградени с помощта на различни дизайнерски и схематични решения, видове светодиоди. Ранните модели са произведени с 5 мм светодиоди, по-късно те са заменени SMD светодиодикато например може да попаднете на LED лента.

Последните новости са нишките от нишки, те се състоят от LED кристали, разположени върху сапфиров кристал или друг диелектричен материал, са равномерно покрити с фосфор, което създава илюзията за светеща нишка. Външно такива лампи са подобни на лампи с нажежаема жичка - те имат прозрачна стъклена крушка, а в кутията няма пластмаса.

И така общият дизайн на повечето LED лампи:

• сутерен;

• пластмасов или метален калъф;

• източник на енергия;

• метална дъска със светодиоди;

• крушка разсейваща светлина

Първата разлика между луминесцентните енергоспестители и светодиодите в използваните източници на светлина: тръба с живачни пари срещу полупроводникови кристали.

Яркост и сила

Лампата има три основни характеристики:

• Консумирана мощност, W;

• Светлинен поток, Lm;

• Цветна температура, K.

По принцип единственият възможен начин за запазване на електроенергията е увеличаване на специфичния светещ поток, т.е. Съотношение Lm / W.

За сравнение, нека разгледаме светещия поток от лампи с различен дизайн:

Лампата с нажежаема жичка, в зависимост от конструктивните характеристики, може да генерира до 20 Lm на 1 Ват консумация на енергия, докато най-често това е около 10-17 Lm / W.

Флуоресцентната лампа издава от 40 до 70 Lm / W. Заслужава да се каже, че въпреки спада на популярността на тези източници на светлина, инженерите подобряват тези показатели и има публикации, че са достигнати около 100 Lm / W, но такива не съм виждал в продажба.

LED лампите светят още по-ярко - 80-120 Lm / W. През последното десетилетие тази цифра се увеличи значително, а цената намаля още повече.Това е причината за успеха на LED продуктите на пазара.

От това следва, че по време на работа лампите с нажежаема жичка имат най-високо нагряване (над 100 градуса), енергоспестяващите лампи (60-80 градуса) са на второ място, а най-готините лампи са LED (30-40 градуса). Това се дължи на разликата в ефективността, когато LED лампите работят, най-малкото количество енергия се отделя в топлината.

Ресурс и загуба на яркост

30000-50000 часа - средният живот на LED лампите. Но много зависи от условията на работа. Например, ако източникът на LED светлина работи в горещи условия, тогава периодът може да бъде намален с 2 или повече пъти.

10000 часа работа флуоресцентни лампи. Но това също не е статична стойност, има случаи, когато рециклират ресурса си или обратно - те изгарят преждевременно.

Основната причина за отказа на компактните флуоресцентни лампи е честото включване и изключване, докато онези лампи, които са включени денонощно, обикновено имат ресурс на моменти. Това се дължи на принципа на работа, повече за това по-късно.

Системата за захранване също влияе върху продължителността на експлоатационния живот. Между другото, флуоресцентните лампи с електромагнитни баластни (индукторни) лампи работят наполовина повече, отколкото с електронните. Но в компактните енергоспестяващи лампи се използва само електронен баласт (ЕКГ).

1000 часа крушки. Срокът на експлоатация ще бъде съкратен, ако лампата често се включва и изключва или работи в условия с висока температура и вибрации. Удрянето и разклащането на крушката може да повреди спиралата и тя ще се счупи.

заключение:

Светодиодите имат най-голям ресурс сред изброените аналози. LED лампите не се страхуват от честото включване и изключване - това им позволява да се използват в коридори, тоалетни и килерчета.

Намаляване на яркостта на лампата с течение на времето

Лампите с нажежаема жичка уверено раздават лумените си през целия експлоатационен живот, възможно е намаляване до 7%. Основната причина за намаляването на яркостта е замърсяването на крушката и абажура.

Енергоспестяващите крушки, като всеки тип флуоресцентна лампа, са склонни да остаряват. А светещият поток е намален до 50% до края на живота си. Това се дължи на стареенето на фосфора, неговото изгаряне, износването на електродите. Може би сте забелязали, че старите LL често почерняват в краищата на тръбата, това е знак за ранна подмяна.

LED лампите издават декларирания светлинен поток не постоянно. Светлинният поток се намалява до 15% след 25 000, което е много по-дълго от това на енергоспестяващите лампи, през това време ще замените две от тях и светодиодът ще продължи да работи. Яркостта също влияе на температурата. Ако лампата се прегрява, светлинният поток пада до 80% от номиналния в рамките на 2-3 минути. При продължително прегряване светодиодният кристал се разгражда и може да изгори.

Начин на захранване

И двата вида лампи изискват специален подход към храненето. За това в корпуса е разположен захранващ кръг.

Компактни флуоресцентни тръби

Флуоресцентните лампи са доста специфичен източник на светлина по отношение на мощността, за да ги включите имате нужда от схема, която увеличава напрежението над захранващото напрежение в електрическата мрежа. Преди това за това се използва дросел със стартер, сега електронен баласт (баласт). Вътре в крушката има газ, в краищата й има две спирали, напрежението е свързано със спиралите (електродите).

За да опростя разбирането на процеса на запалване, ще го опиша на примера на остаряла система за пускане, в електронните баласти, използвани на енергоспестяващи лампи, принципът е същият, но подходът е различен.

Тъй като в изключено (студено) състояние съпротивлението между електродите е голямо, така че те първо се нагряват, стартерът е отговорен за това. Започва процес, наречен „термионна“ емисия, започват да се излъчват свободни електрони.

В стартера има крушка с газ, като неонова и биметални контакти, които в горещо състояние се затварят и кондензатора.Ток 20-50 mA, контактите се нагряват през газовата колба, те се затварят и изпускането вътре в крушката на стартера спира. Тогава токът, ограничен от реактивността на индуктора и спиралите, тече по веригата: Захранване - индуктор - спирала - стартер - спирала - източник на енергия.

Намотките се загряват, а стартерните плочи се охлаждат и отварят. В резултат на което се получава енергиен скок, достатъчен за йонизиране на газовете в крушката на лампата, след което тя се запалва, съпротивлението между електродите рязко намалява. Тези процеси водят до протичане на ток през колбата и излъчване на светлина.

Както можете да видите, процесът е доста сложен. Включването на лампата е сложно, ако спиралите са износени или фосфорът се е влошил, както и на студа. Това е голям проблем за всички флуоресцентни, газоразрядни светлинни източници - включване при замръзване. Това може да отнеме изключително дълго време или изобщо да не се включи, ако лампата не е от първата свежест. И получената яркост в студа може да бъде по-ниска от номиналната.

Сега те се отказват от този подход, използвайки импулсни схеми, които се наричат ​​електронни баласти или електронни баласти. Виждате типичната му схема по-долу. Работи с висока честота (десетки kHz) срещу 50 Hz захранваща мрежа във верига с дросел. Това ви позволява да получите по-равномерен и ярък блясък, както и да улесните запалването на лампата и да намалите износването на електрода.

LED крушки

Светодиодите имат по-прости изисквания за мощност, въпреки че все още са доста строги. Основната задача е да се стабилизира токът. Извиква се източникът на енергия драйвер или източник на ток, това е такова устройство, което се стреми да поддържа даден ток, независимо от съпротивлението на натоварването. Всъщност съпротивлението е ограничено от мощността на водача.

В най-евтините лампи няма драйвер и стабилизация, токът просто се намалява чрез баластно съпротивление до приемлива стойност, при условие че напрежението в мрежата е нормално. Но напрежението в мрежата често се отклонява от нормата и се появяват пренапрежения, такива лампи не издържат дълго, светодиодите изгарят поради продължителна работа с повишено захранващо напрежение или по време на напрежение. На снимката е показана типична баластна драйверна схема.

Недостатъците на тази схема са липсата на стабилизация и галванична изолация, защита, чупливостта на лампата, висока пулсация на светлинния поток (ако е инсталиран филтър кондензатор с малък капацитет).

Предимства - ниска цена и простота.

Напоследък обаче често се срещат бюджетни лампи (до 3 долара) с приемлив импулсен драйвер с стабилизация на тока.

Предимства - галванична изолация, възможна защита, стабилизация на тока, по-дълъг живот на LED, пулсации с ниска светлина.

Недостатъци - относително високата цена, когато използвате нискокачествени компоненти, водачът също може да изгори.

Изхвърляне и екологични щети

Основният проблем на флуоресцентните лампи е използването на живак в крушка, той вреди на околната среда и здравето на хората, ако се счупи на закрито. Това причинява големи разходи за обезвреждане (за предприятията). Необходимо е да се извърши процесът на "демеркуризация".

Светодиодните лампи не вредят на околната среда, могат да бъдат изхвърляни като битови отпадъци, при производството им не се използват вредни вещества. В същото време има фирми за преработката им за вторично производство. Има публикации, че някои предприятия се занимават с обработка на полупроводникови кристали.

заключение

За да обобщим и накратко изброим предимствата и недостатъците на лампите:

Енергоспестяващ луминисцент:

• "-" Проблемът с изхвърлянето и екологичните щети.

• “-” Светлинният поток е по-нисък от този на светодиодите.

• “-” Срокът на експлоатация от 10 000, макар и повече от този на лампите с нажежаема жичка, е по-малък от LED продуктите.

• "+" Относителна надеждност.

• "+" Яркост.

• "+" Консумация на енергия.

• "+" Ниска работна температура.

LED светлина:

• "-" Цената на висококачествените лампи може да достигне до 8-10 долара.

• “-” Нискокачествените лампи имат лош цветен спектър и висока пулсация.

• "+" Пестене на енергия.

• "+" Яркост.

• "+" Издръжливост.

LED лампите също са енергоспестяващи, но поради споменатите причини такова име беше прикрепено към компактните флуоресцентни лампи. Светодиодите са подходящ, надежден и популярен източник на светлина. Инженерите от водещи производители непрекъснато подобряват качеството на светлината и цветовия спектър.