Почему люминесцентные лампы экономичнее ламп накаливания
Перейти к содержимому

Почему люминесцентные лампы экономичнее ламп накаливания

  • автор:

Как выбрать самую экономичную лампу

Проблемы экономии электроэнергии и борьба за энергоэффективность бытовых электроприборов в последние десятилетия приобрела глобальные масштабы. Законодателями этой компании, как всегда, оказались экономически развитые страны Западной Европы, традиционно бедные собственными энергоресурсами и потому стремящиеся экономить энергию везде, где это возможно. Постепенно борьба за экономию охватила почти все развитые страны, в том числе и Россию. Правда, приобрела специфические особенности – экономить российское население стремиться не на электрических плитах или энергоемких бытовых приборах, а на источниках света. Все стремятся купить светодиодные лампы.

Определение «энергосберегающей» лампочки

Если пару десятков лет назад вершиной экономичности осветительных приборов, предназначенных для общего освещения, считались газоразрядные люминесцентные лампы, то в современных условиях выбор несколько расширился. Константой, относительно которой определяется эффективность, служит лампочка, изобретенная Эдисоном, у нас шире известная как «лампочка Ильича» — стеклянная колба с вакуумом внутри в которую помещена вольфрамовая спираль, нагревающаяся под воздействием проходящего сквозь нее тока и испускающая световое излучение видимого спектра. Эффективность такой лампочки чрезвычайно низка – всего около 18% от затраченной энергии уходит на освещение. Остальное – на нагрев колбы и окружающей среды. Такой прибор правильнее называть нагревательно-осветительным. Проблема низкой эффективности ламп накаливания по сравнению со световой отдачей решалась по мере совершенствования знаний и технологий. Эволюция бытовых осветительных приборов прошла последовательный путь:
• галогенные источники света;
• газоразрядные (люминесцентные) лампы;
• светодиодные (LED) осветители.
Соответственно этой классификации понижалось потребление электроэнергии и возрастала светоотдача, то есть, рос КПД лампочек.
• лампа накаливания – 12 лм/Вт;
• галогеновая – 15-17 лм/Вт;
• люминесцентная – 50-57 лм/Вт;
• светодиодная – 86-110 лм/Вт.
Таким образом, светодиодные лампы LED экономичнее своей «прародительницы» в 7-8 раз.

За счет чего достигается энергосбережение

Принцип работы «энергосберегающих» ламп принципиально отличается от такового у ламп накаливания.
В галогеновых лампах экономия достигается за счет изменения состава газовый среды внутри колбы (пары йода или брома) которые позволяют достигать большего накала спирали, тем самым повышая ее светоотдачу и цветовую температуру. Одновременно увеличивать в 2 раза срок службы.
В газоразрядных лампах экономия достигается за счет высокой световой отдачи люминесцентного слоя, нанесенного на колбу лампы, и низких затратах энергии на нагрев катода и анода.
Светодиодные источники света достигают самых высоких показателей экономичности за счет высокой светоотдачи люминофора, нанесенного на поверхность полупроводника. Не смотря на высокий нагрев светодиодов во время работы и необходимость отведения образующегося тепла, соотношение количества световой и тепловой энергии у них несопоставимо выше, чем у ламп накаливания.

Правила выбора энергосберегающей лампы

Основная задача потребителя, выбирающего энергосберегающую лампочку, заключается в определении оптимальных соотношений:
• мощности (потребления энергии в ватах);
• световой отдачи (в люменах);
• срока службы (в часах);
• цены.
На примере лампочки с цоколем E27 и мощностью 60Вт проанализируем, какая из них будет самой экономичной.
Самыми дешевыми, за исключением дизайнерских «лампочек Эдисона» для освещения интерьера, стилизованных под «ретро», являются лампы накаливания.
Немного дороже стоят галогеновые лампы. Экономия, по сравнению с обыкновенными лампами, на оплату электроэнергии может составлять до 30%, а затраты на приобретение самой лампочки – до 50%, за счет увеличенного вдвое срока службы.
Гораздо привлекательнее в этом отношении газоразрядные лампочки. Экономия на оплату электроэнергии при их установке достигает уже 80%, по сравнению с обычной лампой. Цена такой лампы превышает стоимость простой лампочки в 5 – 7 раз. При этом, срок эксплуатации дольше в 10 раз. Окупаемость газоразрядной лампы наступит примерно через год, при условии правильной эксплуатации.
Газоразрядные лампочки только тогда становятся «энергосберегающими», когда они работают в режиме освещения длительное время. Частое включение/выключение значительно сокращает срок службы и увеличивает энергопотребление, которое идет на работу дросселя и возбуждение люминофора. Следует учитывать, что газоразрядные лампы мигают с частотой 50 Гц. Это сильно утомляет глаза и со временем может привести к ухудшению зрения.
На данный момент светодиодные лампы – безусловные лидеры по экономичности. Они позволяют снизить затраты на оплату электроэнергии на 85-88%. При примерно одинаковой стоимости с газоразрядными лампами, они имеют почти в 3 раза больший срок службы – до 30 000 часов. Еще одним плюс светодиодной лампы: она нечувствительна к частым включениям/выключениям, в то время как лампа накаливания имеет ограниченный ресурс включений (около 1000 раз).

Почему люминесцентные лампы экономичнее ламп накаливания?

Да, люминесцентные лампы экономичнее ламп накаливания, причина в различие способа преобразования электроэнергии в видимый свет. В лампах накаливания свет получается за счёт теплового нагрева вольфрамовой нити, где преобразование идёт с КПД 4-5 процентов использованной энергии, большая часть энергии переходит в тепло. В лампах люминесцентных происходит преобразование энергии тлеющего разряда в ультрафиолет,который вызывает свечение люминофора. Процесс вроде сложнее, но КПД раз в 5 больше чем у ламп накаливания. Тепла они в пять раз выделяют меньше. По этой причине люминесцентные лампы экономичнее в пять раз ламп накаливания.

система выбрала этот ответ лучшим
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
Груст­ ный Родже­ р [424K]
более года назад

Потому что излучение обычных ламп накаливания — термодинамически равновесное, то есть это спектр излучения абсолютно чёрного тела (практически), а вот спектр излучения люминесцентных лам, как и светодиодных, — совсе другой. Термодинамически неравновесный.

Как следствие, для ламп накаливания лишь небольшая доля излучаемой мощности — около 4% — попадает в видимый диапазон, который от 0,4 до 0,75 мк, примерно. Остальное приходится в основном на инфракрасный: максимум излучения при температуре нити в 2200К лежит на длине волны 1,32 мк. Для галогенных ламп, где температура нити больше (2700 К), максимум немного ближе к видимому диапазону — 1,07 мк, поэтому и их светоотдача тоже выше, до 10%. Всё это тупо считается интегрированием кривой излучения Планка для данной температуры в пределах видимого диапазона длин волн.

А вот энергосберегающие лампы — там совсем другие правила. Там энергия излучения приходится не на весь бескрайний диапазон длин волн, а сосредоточена лишь на некоторых. Обычно это характеристические линии излучения ртути (люминесцентные лампы) или длина излучения светодиода (светодиодные). И эта энергия преобразуется в видимый свет на люминофоре, у которого эффективность достаточно высокая. Ну можно даже считать 100%, для простоты. Короче, важно лишь то, что в таких лампах энергия не размазывается по спектру, а сосредоточена где надо. Поэтому они и экономичнее.

Metodichka (1) / LABA19

Только сегодня: скидка до 20% в подарок на первый заказ.
Какую работу нужно написать?

Другую работу

Помощник Анна

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 19

ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И МОНТАЖ СХЕМЫ ПИТАНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП

Оборудование: лампа дневного света на 20 Вт на специальном щите с конденсаторами, диодами, дросселем и стартером. Газоразрядные источники света, при соответствующем подборе состава и давления газа имеют более высокую светоотдачу, чем лампы накаливания, больший срок службы. Для получения нужного спектрального состава излучения используется люминофор, наносимый на внутреннюю поверхность трубки. Для снижения потенциала зажигания разряда электроды лампы делают разогреваемыми и включают по схеме рис. 1 в сеть 220 В. Рисунок 1 Стартер, заполненный неоном, представляет из себя 2 контакта (один из биметаллической пластины). При включении в сеть зажигается разряд в стартере, биметаллическая пластинка разогревается, замыкает контакты стартера, ток проходит по основным нитям накала, происходит эмиссия электронов с нитей накала. При этом биметаллическая пластинка остывает, т.к. на стартере малое падение напряжения, контакты его размыкаются, при этом возникает большая ЭДС индукции на дросселе () промежуток в лампе пробивается, возникает тлеющий разряд между электродами, а цепь накала нитей разрывается. Лампа обычно наполняется аргоном (300 ¸ 400 Па) и в неё вводится капля ртути для увеличения тока и мощности лампы. Люминесцентные лампы в несколько раз экономичнее ламп накаливания, но обладают и рядом недостатков: сложность схемы включения, пульсации светового потока, невозможность запуска на сильном морозе и др. Рисунок 2 При неисправных нитях накала, лампу можно включить по специальной схеме умножения напряжения (рис. 2). В момент поджига разряда схема обеспечивает учетверение сетевого напряжения. Задание: 1. Собрать цепь но схеме 1. Измерить падение напряжения на элементах схемы: дроссель, лампа. Объяснить, почему они в сумме больше напряжения сети. 2. С помощью ЛАТРа определить минимальное напряжение зажигания и погасания лампы. 3. Собрать цепь на рис. 2. Измерить падение напряжения на конденсаторах схемы при отключенной и включенной лампе. Объяснить их величины. Вопросы для контроля: 1. Назначение и принцип действия стартера. 2. Устройство и принцип действия люминесцентной лампы. 3. Типы люминесцентных ламп и их обозначение на схемах. 4. Зачем в схеме дроссель? Как он работает ? 5. Объяснить распределение напряжений в схеме № 1. 6. Для каких целей предназначена схема № 2. 7. Как подбираются диоды в схеме № 2 в зависимости от мощности лампы и напряжения сети? 8. Объяснить схему питания лампы в схеме № 2. 9. Объяснить распределение напряжений на конденсаторах. 10. Для чего включается сопротивление R1R2? 11. Почему КПД ламп дневного света выше КПД ламп накаливания?

25.04.2015 667.65 Кб 19 LABA14.DOC

25.04.2015 551.42 Кб 20 LABA15.DOC

25.04.2015 230.4 Кб 13 LABA16.DOC

25.04.2015 761.86 Кб 12 LABA17.DOC

25.04.2015 739.84 Кб 17 LABA18.DOC

Почему люминесцентная лампа экономичнее лампы накаливания?

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.

решение вопроса

Связанных вопросов не найдено

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

поделиться знаниями или
запомнить страничку

  • Все категории
  • экономические 43,679
  • гуманитарные 33,657
  • юридические 17,917
  • школьный раздел 612,604
  • разное 16,911

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

  • Обратная связь
  • Правила сайта

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *