Con lo sviluppo della tecnologia e l'avvento delle lampade a risparmio energetico in vendita, sempre più persone stanno pensando se vale la pena pagare più del dovuto per una lampada a risparmio energetico e quanto è meglio di una tradizionale lampadina a incandescenza. Per rispondere a questa domanda è necessario capire quali caratteristiche sono importanti per le sorgenti luminose e come differiscono per i diversi tipi di lampade.
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Differenze nel design e nel principio di funzionamento
Per la prima volta è stato ottenuto un brevetto per una sorgente luminosa con un filamento di tungsteno dallo scienziato russo A.N. Lodygin negli anni '90 del XIX secolo. Tali lampade di illuminazione funzionano secondo il principio del filamento a incandescenza di una speciale lega di tungsteno a temperature molto elevate, che inevitabilmente porta a un bagliore. Strutturalmente, un tale dispositivo è costituito da un pallone di vetro con all'interno un gas chimicamente inerte (ad esempio, miscele di azoto e argon), spirale di tungsteno (filamento), portafilamenti di molibdeno con altri elementi per trattenere il filamento e conduttori elettrici con una base nella parte inferiore della lampada.
Tali lampade sono ampiamente utilizzate in tutte le sfere dell'attività umana, ma vengono gradualmente sostituite da dispositivi di illuminazione a LED moderni ed efficienti.
Le lampade a LED sono state scoperte all'inizio del XX secolo, ma per la prima volta hanno ricevuto un'applicazione pratica solo nel 1962, quando Nick Holonyak, uno scienziato americano dell'Università dell'Illinois, ha ricevuto cristalli con un bagliore rosso. Il principio del bagliore del LED è nella transizione dell'elettro-foro, caratteristica degli elementi semiconduttori. Quando una corrente elettrica passa in avanti attraverso il LED, vengono emessi fotoni e appare un bagliore.
Con lo sviluppo e il miglioramento dei processi tecnologici, la produzione di LED ha cessato di essere costosa e le lampade a LED si sono diffuse, sostituendo rapidamente le lampade a incandescenza dal mercato. Tutto questo perché tali dispositivi hanno un'elevata efficienza e, a bassa potenza, hanno un grande flusso luminoso.
Per capire cosa sono potenza, resa luminosa, efficienza e come tutto si collega alla scelta e alla popolarità delle lampade a LED, analizzeremo ogni proprietà in modo più dettagliato.
Potenza e resa luminosa
Uno dei parametri importanti dei dispositivi di illuminazione è la loro emissione di luce. È da questa caratteristica che si può capire quanto sia efficiente il dispositivo di illuminazione e quanta energia consuma. La resa luminosa dipende direttamente da due grandezze: il flusso luminoso e la potenza del dispositivo.
Cos'è il flusso luminoso?
Flusso di luce - questo è un valore che mostra la quantità di energia luminosa generata per unità di tempo. Si misura in lumen (indicato lm o lm). Potenza dell'apparecchio - questa è la quantità di energia elettrica che il dispositivo consuma e converte.
L'efficienza luminosa degli apparecchi di illuminazione mostra il rapporto tra flusso luminoso e potenza della lampada. Le lampade a incandescenza sono estranee in questa caratteristica e hanno un'emissione luminosa molto bassa (ciò è dovuto al fatto che la potenza viene spesa non solo per la radiazione luminosa, ma anche per la radiazione termica e questo, ovviamente, riduce l'efficienza del dispositivo). I prodotti LED perfetti e di alta qualità hanno un grande flusso luminoso, a bassa potenza, che aumenta molte volte la resa luminosa.
Tabella 1. Tabella di confronto del rapporto di flusso luminoso (lume) al consumo energetico della lampada (mar) per lampade a LED e lampade ad incandescenza
| Potenza, W | Flusso luminoso, lm | |
|---|---|---|
| incandescente | PORTATO | |
| 25 | 3 | 255 |
| 40 | 5 | 430 |
| 60 | 9 | 720 |
| 75 | 11 | 955 |
| 100 | 14 | 1350 |
| 150 | 19 | 1850 |
| 200 | 27 | 2650 |
Dissipazione di calore
Dissipazione del calore del dispositivo di illuminazione - Questa è una caratteristica negativa e dannosa per l'illuminazione delle lampade. Maggiore è la temperatura del dispositivo durante il suo funzionamento, maggiore è l'energia sprecata per il riscaldamento non necessario. Inoltre, una temperatura eccessiva della lampada può causare ustioni (per contatto accidentale con la lampada) o per incendiare e danneggiare i materiali di finitura (ad esempio, un soffitto di plastica o teso potrebbe fondersi). Secondo questo parametro, le lampade a incandescenza sono notevolmente inferiori a quelle a LED, si riscaldano molto e consumano una grande quantità di energia per il riscaldamento. Questo, ovviamente, è collegato al principio di funzionamento di questo dispositivo di illuminazione.
Naturalmente, non si può dire che le lampade a LED non si scaldino. Ma rispetto alle classiche lampade a incandescenza, hanno un basso trasferimento di calore e un'elevata efficienza. Possono essere utilizzati in lampade di carta e plastica senza timore che prendano fuoco.
Tutta la vita
Tutti hanno familiarità con la situazione in cui la lampada a incandescenza "si è esaurita". Qualsiasi sovratensione mentre il dispositivo è in funzione o un'accensione brusca quando il filamento di tungsteno è usurato provoca danni alla lampada a incandescenza. È a causa dell'elevata sensibilità del filamento che le lampade ordinarie hanno una breve durata e le lampade a incandescenza di bassa qualità durano solo pochi giorni.
Le lampade a LED a risparmio energetico hanno un design fondamentalmente diverso e una durata prevedibile. Tali dispositivi durano dieci volte più a lungo delle lampade a incandescenza e possono durare fino a 50.000 ore (per confronto, la vita media delle lampade a incandescenza non supera le 1000 ore).
efficienza della lampada
efficienza (efficienza) sono strettamente correlati a tutti i precedenti parametri delle lampade di illuminazione. Ogni dispositivo ha una "azione utile": questo è il lavoro per il quale, in effetti, è stato creato il dispositivo. Nelle lampade, il principale effetto benefico è l'emissione di luce. Tutto il resto è lavoro superfluo e non necessario e riduce l'efficienza. Le lampade a incandescenza hanno un'efficienza molto bassa, perché la parte principale del suo lavoro non è associata a un'azione utile, ma a un effetto collaterale: la radiazione di calore. Questo valore (efficienza) per tali lampade raggiunge a malapena il 5%. Ciò significa che solo il 5% dell'energia elettrica consumata viene speso per l'emissione di luce. E questa è una cifra molto bassa. Parla dell'inefficienza e dell'inefficienza del dispositivo.
Le lampade a LED hanno un'elevata efficienza, che è di circa il 90%. Cioè, i dispositivi LED non sprecano energia in lavori inutili e risparmiano energia elettrica e, quindi, risparmiano il budget dell'utente.
Compatibilità ambientale
Sfortunatamente, solo nel 21° secolo le persone hanno iniziato a pensare consapevolmente alla conservazione della natura e alla compatibilità ambientale dei dispositivi che utilizzano. Un ruolo chiave nella conservazione della natura in futuro è il consumo ragionevole e il risparmio di energia ora. I metodi moderni per ottenere energia elettrica causano gravi danni alle risorse naturali del nostro pianeta.
Inquinamento graduale delle risorse idriche, dell'atmosfera e del suolo quando si utilizzano fonti di energia non rinnovabili. Ciò porta al riscaldamento globale e all'innalzamento del livello degli oceani e, di conseguenza, a un disastro ambientale. Il risparmio energetico è uno dei modi per ridurre l'impatto negativo dell'uomo sull'ambiente. Non solo così, nel mondo è diventata popolare l'azione "Earth Hour", quando per un'ora tutte le persone che non sono indifferenti alla natura spengono tutti gli elettrodomestici delle loro case.
In questo senso, le lampade a LED a risparmio energetico e il loro passaggio in tutto il mondo hanno fatto un grande passo avanti verso la riduzione del consumo di energia elettrica. Dopotutto, le lampade a LED sono dispositivi a bassa potenza, ma efficaci. Le lampade a LED consentono di spendere energia elettrica in modo ragionevole.
Sulla base di quanto sopra, non vi è alcun motivo per non utilizzare le lampade a LED. Certo, sono un po' più costose delle lampade a incandescenza, ma sotto tutti gli aspetti sono davanti a loro.L'uso delle moderne sorgenti luminose a LED aiuta a risparmiare il budget e l'ambiente nel mondo e, naturalmente, ripaga nell'uso a lungo termine sia per una persona in particolare che per l'intera umanità nel suo insieme.
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