ความแตกต่างระหว่างหลอดไฟ LED และหลอดประหยัดไฟฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด

ผู้บริโภคในครัวเรือนกำลังค่อย ๆ เลิกใช้หลอดไส้และพวกเขาก็ใช้หลอดน้อยลง ตอนแรกพวกเขาถูกแทนที่ด้วยหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ (CFLs) พวกเขาใช้พลังงานน้อยลง 5 เท่าที่ความสว่างเดียวกัน นั่นคือหลอดฟลูออเรสเซนต์ 20 W สามารถแทนที่หลอดไส้ 100 W สำหรับสิ่งนี้พวกเขาถูกเรียกว่าการประหยัดพลังงาน

เทคโนโลยีไม่หยุดนิ่งและในช่วง 5 ปีที่ผ่านมาตลาดมีความแข็งแกร่ง หลอดไฟ LED หรือ LED. ช่วงของผลิตภัณฑ์กว้างพอจากแผงไฟและเทปค้นหาและโคมไฟสำหรับ socles ที่เป็นไปได้ทั้งหมด ในเวลาเดียวกันพวกเขาส่องสว่างกว่าหลอดไส้ 10 เท่าที่มีกำลังเท่ากัน ลองมาดูความแตกต่างระหว่างการประหยัดพลังงานและหลอดไฟ LED อย่างละเอียดยิ่งขึ้น

น่าแปลกใจฉัน:

จริง ๆ แล้วหลอดไฟ LED เป็นของหลอดประหยัดไฟ แต่ในคนชื่อนี้ถูกยึดติดกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัดแม้ว่าพวกเขาจะประหยัดพลังงาน ในบทความฉันเสนอไม่เบี่ยงเบนจากชื่อยอดนิยม

โครงสร้าง

ตัวประหยัดพลังงานเป็นหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์แบบคลาสสิกขนาดกะทัดรัดซึ่งมีให้บริการภายใต้พินแคป g5 และ g13 โดยทั่วไปจะมีความหนาต่างกันของหลอด (t5, t8) ความกะทัดรัดสามารถทำได้โดยการบิดท่อในรูปเกลียว จากนั้นด้วยหลักการทำงานที่เหมือนกันคุณจะได้แหล่งกำเนิดแสงขนาดและฐานทำซ้ำหลอดไส้ทั่วไป

หลอดไฟรุ่นยอดนิยมที่มี socles E14 และ E27

หลอดประหยัดไฟขนาดกะทัดรัดประกอบด้วย:

• หมวก;

• ที่อยู่อาศัย

• บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

• กระติกน้ำ

ในทางกลับกันขวดจะเต็มไปด้วยไอปรอทและผนังด้านในของมันถูกปกคลุมด้วยสารเรืองแสงสเปกตรัมสีและอุณหภูมิสีขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมัน

หลอดไฟ LED ขึ้นอยู่กับปีของการผลิตถูกสร้างขึ้นโดยใช้การออกแบบและการแก้ปัญหาวงจรประเภทของไฟ LED รุ่นแรก ๆ ถูกผลิตด้วยไฟ LED 5 มม. หลังจากนั้นพวกเขาถูกแทนที่ ไฟ LED SMDเช่นคุณอาจเจอแถบไฟ LED

นวัตกรรมล่าสุดคือไส้หลอดซึ่งประกอบด้วยคริสตัล LED ตั้งอยู่บนคริสตัลแซฟไฟร์หรือวัสดุอิเล็กทริกอื่น ๆ ที่เคลือบด้วยฟอสเฟอร์อย่างสม่ำเสมอซึ่งสร้างภาพลวงตาของไส้หลอดเรืองแสง ภายนอกหลอดดังกล่าวคล้ายกับหลอดไส้ - มีหลอดแก้วใสและไม่มีกล่องพลาสติก

ดังนั้นการออกแบบทั่วไปของหลอดไฟ LED ส่วนใหญ่:

• ชั้นใต้ดิน;

• กรณีพลาสติกหรือโลหะ

• แหล่งพลังงาน

• กระดานโลหะพร้อมไฟ LED;

• หลอดไฟกระจาย

ข้อแตกต่างแรกระหว่างเครื่องช่วยประหยัดพลังงานที่เรืองแสงและ LED ในแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้แล้ว: หลอดที่มีไอปรอทกับคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์

ความสว่างและพลัง

โคมไฟมีสามลักษณะหลัก:

• การใช้พลังงาน, W;

• ฟลักซ์ส่องสว่าง, Lm;

• อุณหภูมิสีเค

โดยหลักการแล้ววิธีเดียวที่เป็นไปได้ในการอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าคือการเพิ่มฟลักซ์ส่องสว่างเฉพาะเช่น อัตราส่วน Lm / W.

สำหรับการเปรียบเทียบลองพิจารณาฟลักซ์ส่องสว่างจากหลอดไฟที่มีการออกแบบที่แตกต่างกัน:

หลอดไส้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการออกแบบสามารถผลิตได้สูงสุด 20 Lm ต่อ 1 วัตต์ของการใช้พลังงานในขณะที่ส่วนใหญ่มักจะประมาณ 10-17 Lm / W

หลอดฟลูออเรสเซนต์ให้ 40 - 70 Lm / W เป็นที่น่าสังเกตว่าแม้ความนิยมของแหล่งแสงเหล่านี้จะลดลง แต่วิศวกรก็ปรับปรุงตัวชี้วัดเหล่านี้และมีการตีพิมพ์ที่ถึง 100 Lm / W แต่ฉันไม่ได้เห็นการลดราคาดังกล่าว

หลอดไฟ LED ส่องสว่างยิ่งขึ้น - 80-120 Lm / W กว่าทศวรรษที่ผ่านมาตัวเลขนี้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและราคาได้ลดลงมากยิ่งขึ้นนี่คือเหตุผลสำหรับความสำเร็จของผลิตภัณฑ์ LED ในตลาด

ตามมาว่าในระหว่างการใช้งานหลอดไส้มีความร้อนสูงสุด (มากกว่า 100 องศา) หลอดประหยัดไฟ (60-80 องศา) อยู่ในอันดับที่สองและหลอดที่เจ๋งที่สุดคือ LED (30-40 องศา) เนื่องจากความแตกต่างของประสิทธิภาพเมื่อหลอดไฟ LED ทำงานพลังงานจำนวนน้อยที่สุดจะถูกปล่อยสู่ความร้อน

ทรัพยากรและการสูญเสียความสว่าง

30000-50000 ชั่วโมง - อายุเฉลี่ยของหลอดไฟ LED แต่มันขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งานเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่นหากแหล่งกำเนิดแสง LED ทำงานในสภาพอากาศร้อนอาจมีระยะเวลาลดลง 2 ครั้งหรือมากกว่า

10000 - ชั่วโมงการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์ แต่นี่ก็ไม่ใช่ค่าคงที่มีบางกรณีที่พวกเขารีไซเคิลทรัพยากรของพวกเขาหรือในทางกลับกัน - พวกเขาเผาไหม้ก่อนเวลาอันควร

เหตุผลหลักสำหรับความล้มเหลวของหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์คือการเปิดและปิดบ่อยๆในขณะที่หลอดไฟที่เปิดอยู่ตลอดเวลามักจะพบทรัพยากรในบางครั้ง นี่เป็นเพราะหลักการของการทำงานมากขึ้นในภายหลัง

ระบบไฟยังมีผลต่อความยาวของอายุการใช้งาน โดยวิธีการที่หลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า (ตัวเหนี่ยวนำ) ทำงานครึ่งหนึ่งได้มากเท่ากับอิเล็กทรอนิ แต่ในหลอดประหยัดไฟขนาดกะทัดรัดจะใช้บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ (ECG) เท่านั้น

หลอดไฟ 1,000 ชั่วโมง อายุการใช้งานจะสั้นลงหากเปิดและปิดหลอดไฟบ่อยครั้งหรือทำงานในสภาพที่มีอุณหภูมิสูงและการสั่นสะเทือน การชนและการสั่นของหลอดไฟสามารถทำให้เกิดความเสียหายกับเกลียวและมันจะแตก

สรุป:

ไฟ LED มีทรัพยากรที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาอะนาล็อกที่ระบุไว้ หลอดไฟ LED ไม่กลัวที่จะเปิดและปิดบ่อย - ทำให้สามารถใช้กับทางเดินห้องน้ำและห้องครัวได้

ความสว่างของหลอดไฟลดลงเมื่อเวลาผ่านไป

หลอดไส้ให้ความสว่างตลอดอายุการใช้งานสามารถลดได้ถึง 7% เหตุผลหลักสำหรับการลดความสว่างคือการปนเปื้อนของหลอดไฟและโป๊ะ

หลอดประหยัดไฟเช่นหลอดฟลูออเรสเซนต์ชนิดใดชนิดหนึ่งมีแนวโน้มที่จะมีอายุมากขึ้น และฟลักซ์ส่องสว่างจะลดลงเหลือ 50% ในช่วงสุดท้ายของชีวิต นี่คือสาเหตุที่อายุของสารเรืองแสง, ความเหนื่อยหน่าย, การสึกหรอของขั้วไฟฟ้า คุณอาจสังเกตเห็นว่า LLs เก่ามักจะกลายเป็นสีดำที่ปลายท่อนี่เป็นสัญญาณของการเปลี่ยนเร็ว

หลอดไฟ LED ให้กระแสแสงที่ประกาศไม่ต่อเนื่อง ฟลักซ์ส่องสว่างลดลงเหลือ 15% หลังจาก 25,000 หลอดซึ่งยาวกว่าหลอดประหยัดไฟมากในช่วงเวลานี้คุณจะแทนที่หลอดไฟสองหลอดจากนั้นหลอด LED จะทำงานต่อไป ความสว่างยังส่งผลต่ออุณหภูมิ หากหลอดความร้อนสูงเกินไปฟลักซ์ส่องสว่างจะลดลงเหลือ 80% ของค่าเล็กน้อยภายใน 2-3 นาที ด้วยความร้อนสูงเกินไปเป็นเวลานานคริสตัล LED จะสลายตัวและอาจไหม้

วิธีการใช้พลังงาน

หลอดไฟทั้งสองประเภทต้องการวิธีการพิเศษทางด้านโภชนาการ สำหรับเรื่องนี้วงจรไฟฟ้าตั้งอยู่ภายในกรณี

หลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด

หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ค่อนข้างเฉพาะในแง่ของพลังงานเมื่อต้องการเปิดใช้งานคุณต้องมีวงจรที่เพิ่มแรงดันให้สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟหลัก ก่อนหน้านี้เค้นที่มีผู้เริ่มต้นใช้สำหรับเรื่องนี้ตอนนี้บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ (บัลลาสต์) ภายในหลอดมีแก๊สที่ปลายมีสองเกลียวแรงดันเชื่อมต่อกับเกลียว (ขั้วไฟฟ้า)

เพื่อให้เข้าใจกระบวนการจุดระเบิดได้ง่ายขึ้นฉันจะอธิบายในตัวอย่างของระบบสตาร์ทอัพที่ล้าสมัยในบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กับหลอดประหยัดไฟหลักการก็เหมือนกัน แต่วิธีการนั้นแตกต่างกัน

เนื่องจากอยู่ในสถานะปิด (เย็น) ความต้านทานระหว่างขั้วไฟฟ้ามีขนาดใหญ่ดังนั้นจึงมีความร้อนเป็นครั้งแรกผู้เริ่มต้นจะเป็นผู้รับผิดชอบในเรื่องนี้ กระบวนการที่เรียกว่า“ การปลดปล่อยความร้อน” เริ่มต้นขึ้นอิเล็กตรอนอิสระเริ่มถูกปล่อยออกมา

ในสตาร์ตเตอร์มีหลอดไฟที่มีแก๊สเช่นนีออนและหน้าสัมผัส bimetallic ซึ่งอยู่ในสถานะใกล้ร้อนและตัวเก็บประจุปัจจุบันมีอุณหภูมิประมาณ 20-50 mA หน้าสัมผัสถูกทำให้ร้อนผ่านขวดแก๊สพวกมันจะปิดและการคายประจุภายในหลอดไฟสตาร์ทจะหยุดลง จากนั้นกระแสไฟฟ้าจะถูก จำกัด โดยปฏิกิริยาของตัวเหนี่ยวนำและเกลียวที่ไหลไปตามวงจร: แหล่งจ่ายไฟ - ตัวเหนี่ยวนำ - เกลียว - ตัวเริ่มต้น - เกลียว - แหล่งพลังงาน

คอยส์อุ่นเครื่องและเพลตสตาร์ทเย็นและเปิด จากการที่พลังงานเพิ่มขึ้นเพียงพอที่จะทำให้ไอออนแก๊สในหลอดไฟแตกตัวเป็นไอออนหลังจากนั้นจะถูกจุดไฟความต้านทานระหว่างอิเล็กโทรดจะลดลงอย่างรวดเร็ว กระบวนการเหล่านี้นำไปสู่การไหลของกระแสผ่านขวดและการปล่อยแสง

อย่างที่คุณเห็นกระบวนการค่อนข้างซับซ้อน การเปิดหลอดไฟนั้นซับซ้อนหากขดลวดอ่อนหรือฟอสเฟอร์เสื่อมสภาพเช่นเดียวกับในที่เย็น นี่เป็นปัญหาใหญ่สำหรับแหล่งกำเนิดแสงจากแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ทั้งหมดซึ่งจะเปลี่ยนเป็นน้ำค้างแข็ง มันสามารถใช้เวลานานมากหรือไม่เปิดเลยถ้าหลอดไฟไม่สดครั้งแรก และความสว่างที่เกิดขึ้นในความเย็นอาจต่ำกว่าเล็กน้อย

ตอนนี้พวกเขากำลังละทิ้งแนวทางนี้โดยใช้วงจรพัลซิ่งซึ่งเรียกว่าบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์หรือบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ คุณเห็นรูปแบบทั่วไปของเขาด้านล่าง มันทำงานด้วยความถี่สูง (สิบ kHz) เทียบกับเครือข่ายซัพพลาย 50 Hz ในวงจรที่มีการสำลัก ซึ่งจะช่วยให้คุณได้รับแสงที่สม่ำเสมอและสว่างมากขึ้นรวมทั้งช่วยให้เกิดการจุดระเบิดของหลอดไฟและลดการสึกหรอของอิเล็กโทรด

หลอดไฟ LED

ไฟ LED มีความต้องการพลังงานที่ง่ายขึ้นแม้ว่าจะยังค่อนข้างเข้มงวด งานหลักคือการรักษาเสถียรภาพในปัจจุบัน แหล่งพลังงานเรียกว่า ไดรเวอร์หรือแหล่งที่มาปัจจุบันนี่เป็นอุปกรณ์ที่พยายามรักษากระแสไฟฟ้าที่กำหนดโดยไม่คำนึงถึงความต้านทานโหลด ในความเป็นจริงความต้านทานนั้นถูก จำกัด ด้วยกำลังคนขับ

ในหลอดที่ถูกที่สุดไม่มีไดรเวอร์และความเสถียรกระแสจะลดลงเพียงแค่ความต้านทานบัลลาสต์เป็นค่าที่ยอมรับได้หากแรงดันไฟฟ้าในหลอดไฟเป็นปกติ แต่แรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายมักจะเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานและไฟกระชากเกิดขึ้นหลอดไฟดังกล่าวใช้เวลาไม่นานไฟ LED จะดับเนื่องจากการทำงานที่ยาวนานพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นหรือในช่วงที่กระแสไฟกระชาก วงจรไดรเวอร์บัลลาสต์ทั่วไปจะแสดงในรูปภาพ

ข้อเสียของโครงการนี้คือการขาดเสถียรภาพและแยกไฟฟ้าการป้องกันความเปราะบางของหลอดไฟกระเพื่อมแสงสูง (ถ้าติดตั้งตัวเก็บประจุตัวกรองความจุต่ำ)

ข้อดี - ต้นทุนต่ำและเรียบง่าย

อย่างไรก็ตามเมื่อเร็ว ๆ นี้โคมไฟราคาประหยัด (สูงถึง $ 3) พร้อมตัวควบคุมพัลส์ที่ยอมรับได้และมีความเสถียรในปัจจุบันมักจะพบ

ข้อดี - การแยกกัลวานิก, การป้องกันที่เป็นไปได้, ความเสถียรในปัจจุบัน, อายุการใช้งาน LED ที่ยาวนาน, ระลอกคลื่นน้อย

ข้อเสีย - ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงเมื่อใช้ส่วนประกอบที่มีคุณภาพต่ำผู้ขับขี่ยังสามารถทำให้เหนื่อยหน่าย

การกำจัดและความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม

ปัญหาหลักของหลอดฟลูออเรสเซนต์คือการใช้ปรอทในหลอดไฟมันเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ถ้ามันแตกในที่ร่ม ทำให้เกิดค่าใช้จ่ายในการกำจัดจำนวนมาก (สำหรับองค์กร) มีความจำเป็นต้องดำเนินการ "demercurization"

หลอดไฟ LED ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมสามารถทิ้งเช่นเดียวกับขยะในครัวเรือนสารที่เป็นอันตรายไม่ได้ใช้ในการผลิต ในขณะเดียวกันก็มี บริษัท ที่ดำเนินการผลิตเพื่อการผลิตรอง มีสิ่งพิมพ์ที่บางองค์กรมีส่วนร่วมในการประมวลผลของผลึกเซมิคอนดักเตอร์

ข้อสรุป

ในการสรุปและแสดงรายการข้อดีและข้อเสียของหลอดสั้น ๆ :

การประหยัดพลังงาน

• "-" ปัญหาการกำจัดและความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม

• “ -” ฟลักซ์การส่องสว่างต่ำกว่าไฟ LED

• “ -” อายุการใช้งาน 10,000 แม้อายุการใช้งานของหลอดไส้จะน้อยกว่าผลิตภัณฑ์ LED

• "+" ความน่าเชื่อถือแบบสัมพัทธ์

• "+" ความสว่าง

• "+" การใช้พลังงาน

• "+" อุณหภูมิในการทำงานต่ำ

ไฟ LED:

• "-" ราคาของหลอดไฟคุณภาพสูงสามารถสูงถึง 8-10 ดอลลาร์

• “ -” หลอดภาพคุณภาพต่ำมีคลื่นสีที่ไม่ดีและมีระลอกคลื่นสูง

• "+" การประหยัดพลังงาน

• "+" ความสว่าง

• "+" ความทนทาน

หลอดไฟ LED ประหยัดพลังงาน แต่ด้วยเหตุผลดังที่กล่าวมาแล้วชื่อดังกล่าวติดอยู่กับหลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด ไฟ LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่เกี่ยวข้องเชื่อถือได้และเป็นที่นิยม วิศวกรจากผู้ผลิตชั้นนำต่างปรับปรุงคุณภาพของแสงและสเปกตรัมสีอย่างต่อเนื่อง