W miarę rozwoju technologii i dostępności żarówek energooszczędnych coraz więcej osób zaczyna zadawać sobie pytanie, czy warto przepłacać za żarówkę energooszczędną i czy jest ona lepsza od tradycyjnej żarówki. Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy zrozumieć, jakie cechy są ważne dla źródeł światła i jak różnią się one między poszczególnymi typami lamp.
Spis treści
Różnice w konstrukcji i zasadzie działania
Źródło światła z włóknem wolframowym zostało po raz pierwszy opatentowane w latach 90. XIX wieku przez rosyjskiego naukowca A.N. Łodygina. Żarówki tego typu działają na zasadzie żarzenia się żarnika wykonanego ze specjalnego stopu wolframu do bardzo wysokich temperatur, co nieuchronnie prowadzi do jego żarzenia się. Strukturalnie urządzenie takie składa się ze szklanej bańki, wewnątrz której znajduje się chemicznie obojętny gaz (np. mieszanina azotu i argonu.), żarnik wolframowywłókno), oprawki molibdenowe z innymi elementami do mocowania żarnika i przewodników elektrycznych z podstawą w dolnej części lampy.
Lampy takie są powszechnie stosowane we wszystkich sferach działalności człowieka, ale stopniowo zastępuje się je nowoczesnymi i wydajnymi urządzeniami oświetleniowymi LED.
Lampy LED zostały odkryte na początku XX wieku, ale po raz pierwszy zastosowano je w praktyce dopiero w 1962 roku, kiedy to amerykański naukowiec z Uniwersytetu Illinois, Nick Holonyak, uzyskał kryształy świecące na czerwono. Zasada luminescencji diod LED opiera się na charakterystycznym dla elementów półprzewodnikowych przejściu elektro-dziura. Gdy przez diodę LED płynie prąd elektryczny w kierunku do przodu, emitowane są fotony, a dioda LED świeci.
Wraz z rozwojem i udoskonalaniem procesów technologicznych produkcja diod LED przestała być droga, a lampy LED stały się powszechne, szybko wypierając z rynku lampy żarowe. Dzieje się tak dlatego, że takie urządzenia mają wysoką sprawność i wysoki strumień świetlny przy niskiej mocy.
Aby zrozumieć, co to jest moc, strumień świetlny, wydajność i jak to wszystko wpływa na wybór i popularność lamp LED, omówmy bardziej szczegółowo każdą z tych właściwości.
Moc i strumień świetlny
Jednym z ważnych parametrów opraw oświetleniowych jest ich strumień świetlny. Na podstawie tej charakterystyki można określić, jak wydajna jest oprawa oświetleniowa i ile energii zużywa. Strumień świetlny zależy bezpośrednio od dwóch parametrów: strumienia świetlnego i mocy oprawy.
Co to jest strumień świetlny?
Strumień świetlny - to liczba oznaczająca ilość energii świetlnej dostarczonej w jednostce czasu. Mierzy się ją w lumenach (oznaczone jako lm lub lm). Strumień świetlny - to ilość energii elektrycznej zużywanej i przetwarzanej przez urządzenie.
Strumień świetlny opraw oświetleniowych oznacza stosunek strumienia świetlnego do mocy lampy. Lampy żarowe są outsiderami w tej charakterystyce i mają bardzo niski strumień świetlny (Wynika to z faktu, że moc jest zużywana nie tylko na promieniowanie świetlne, ale także na promieniowanie cieplne, co w naturalny sposób zmniejsza wydajność urządzenia.). Zaawansowane i wysokiej jakości produkty LED charakteryzują się wysokim strumieniem świetlnym przy niskiej mocy, co wielokrotnie zwiększa strumień świetlny.
Tabela 1. Tabela porównawcza współczynnika strumienia świetlnego (lumeny) do poboru mocy przez lampę (W) dla lamp LED i żarówek
| Moc, W | Strumień świetlny, lm | |
|---|---|---|
| Żarowe | LED | |
| 25 | 3 | 255 |
| 40 | 5 | 430 |
| 60 | 9 | 720 |
| 75 | 11 | 955 |
| 100 | 14 | 1350 |
| 150 | 19 | 1850 |
| 200 | 27 | 2650 |
Moc cieplna
Moc cieplna oprawy oświetleniowej - jest negatywną i szkodliwą cechą żarówek. Im wyższa temperatura urządzenia podczas pracy, tym więcej energii marnuje ono na niepotrzebne ogrzewanie. Ponadto nadmierna temperatura lampy może spowodować oparzenia (jeśli lampa zostanie przypadkowo dotknięta) lub pożar i uszkodzenie wykończenia (np. plastikowy sufit lub sufit napinany może się stopić). Lampy żarowe są pod tym względem znacznie gorsze od lamp LED - bardzo się nagrzewają i tracą dużo energii na ogrzewanie. Wynika to oczywiście z zasady działania tej oprawy oświetleniowej.
Nie oznacza to oczywiście, że żarówki LED nie są ogrzewane. Jednak w porównaniu z klasycznymi żarówkami charakteryzują się one niską emisją ciepła i wysoką sprawnością. Można je stosować w oprawach oświetleniowych z papieru i tworzyw sztucznych bez obawy, że się zapalą.
Okres użytkowania
Każdy zna sytuację, w której żarówka się "przepala". Każdy skok napięcia podczas pracy urządzenia lub nagłe włączenie po zużyciu się żarnika wolframowego spowoduje uszkodzenie żarówki. To właśnie z powodu wysokiej czułości żarnika zwykłe żarówki mają krótką żywotność, a żarówki niskiej jakości działają przez wiele dni.
Energooszczędne żarówki LED mają zupełnie inną konstrukcję i przewidywalną trwałość. Ich trwałość jest kilkadziesiąt razy większa niż żarówek i może wynosić nawet 50 000 godzin (Dla porównania, średni czas życia żarówki wynosi mniej niż 1000 godzin.).
Sprawność żarówek
Współczynnik efektywności (EFEKTYWNOŚĆ) jest ściśle związana ze wszystkimi poprzednimi parametrami żarówek. Każde urządzenie ma "użyteczny efekt". - Jest to praca, do której urządzenie jest rzeczywiście przeznaczone. W przypadku lamp głównym działaniem użytkowym jest emisja światła. Wszystko inne jest zbędną, niepotrzebną pracą i zmniejsza efektywność. Żarówki żarowe mają bardzo niską sprawność, ponieważ większość ich pracy nie jest związana z działaniem użytecznym, lecz z działaniem ubocznym - emisją ciepła. Wartość ta (EFEKTYWNOŚĆ) takich żarówek ledwo osiąga 5%. Oznacza to, że tylko 5% zużywanej energii elektrycznej jest wykorzystywane na potrzeby promieniowania świetlnego. I to jest bardzo niska liczba. Wskazuje to na nieefektywność i nieekonomiczność urządzenia.
Żarówki LED charakteryzują się wysokim współczynnikiem sprawności, który wynosi około 90%. Oznacza to, że urządzenia LED nie marnują energii na bezużyteczne działanie i oszczędzają energię elektryczną, a tym samym oszczędzają budżet użytkownika.
Przyjazność dla środowiska
Niestety, dopiero w XXI wieku ludzie zaczęli świadomie myśleć o ochronie środowiska i zrównoważonym rozwoju urządzeń, z których korzystają. Kluczem do zachowania przyrody w przyszłości jest mądre zużywanie i oszczędzanie energii już teraz. Nowoczesne sposoby wytwarzania energii elektrycznej powodują ogromne szkody dla naturalnych skarbów naszej planety.
Zasoby wodne, atmosfera i gleba ulegają stopniowemu zanieczyszczeniu wskutek wykorzystywania nieodnawialnych źródeł energii. Prowadzi to do globalnego ocieplenia i podnoszenia się poziomu oceanów, a w konsekwencji do katastrofy ekologicznej. Oszczędzanie energii jest jednym ze sposobów ograniczania negatywnego wpływu człowieka na środowisko naturalne. To nie przypadek, że "Godzina dla Ziemi", podczas której wszyscy dbający o przyrodę wyłączają na godzinę wszystkie urządzenia elektryczne w swoich domach, stała się popularnym wydarzeniem na całym świecie.
W tym sensie energooszczędne lampy LED i przejście na nie na całym świecie zrobiły duży krok w kierunku zmniejszenia zużycia energii elektrycznej. W końcu lampy LED to urządzenia o niskim poborze mocy, ale wydajne. Żarówki LED umożliwiają rozsądne korzystanie z energii elektrycznej.
W związku z tym nie ma powodu, aby nie stosować żarówek LED. Oczywiście są one nieco droższe od żarówek, ale wyprzedzają je pod każdym względem. Stosowanie nowoczesnych źródeł światła LED pomaga oszczędzać budżet i środowisko naturalne na świecie i z pewnością opłaca się w dłuższej perspektywie, zarówno dla jednostki, jak i dla całej ludzkości.
Powiązane artykuły:
