CFL vs LED žarnice

CFL žarnice so cenejši kot LED žarnice, vendar jih ni mogoče zatemniti in po vklopu lahko traja nekaj časa, da postanejo popolnoma svetli. Podobno CFL žarnice v zelo hladnih podnebjih morda ne vklopijo ali dosežejo polne svetlosti, zaradi česar so manj primerne za zunanjo razsvetljavo. LED žarnice zdržijo dlje in so energetsko učinkovitejše. Medtem ko LED žarnice ne vsebujejo živega srebra, kar olajša odlaganje kot CFL, pogosto vsebujejo druge elemente, ki lahko škodujejo okolju.

Primerjalna tabela

Fluorescentne žarnice in primerjalne sheme LED žarnic

	Fluorescentne žarnice	LED žarnice
Cena	Približno 6 do 15 dolarjev za štirinajst paketov; Od 2 do 15 dolarjev na žarnico za žarnice z energijo Star Star	16 do 25 dolarjev za čebulice Energy Star
Dolgoživost	Običajno od 6.000 do 15.000 ur. Do 35.000 ur.	50.000 ur ali več
Kako delujejo	Fluorescentne žarnice ustvarjajo svetlobo s pošiljanjem električnega praznjenja skozi ioniziran plin.	Osvetlitev s premikanjem elektronov skozi polprevodniški material
Uporabljeni materiali	Argon, živosrebrna para, volfram, barijev, stroncijev in kalcijevi oksidi	Polprevodni material, dopiran z nečistočami, da ustvari p-n stičišče, brez živega srebra
Energetska učinkovitost	Bolj kot žarnice z žarilno nitko; manj kot LED žarnice	Veliko več kot žarnice z žarilno nitko in fluorescenco
Vrste	Čebulice za sončenje, rastne žarnice, bilirubinske čebulice, germicidne čebulice	Aplikacije v letalstvu, avtomobilizmu, oglaševanju in razsvetljavi prometnih signalov
Porabljena električna energija je enaka 60 W	13-15 vatov	6-8 vatov
Vklopite takoj	Ne - potreben je čas, da se ogreje do polne zmogljivosti	Da
Temperaturna občutljivost	Da - morda ne deluje 120 ° F	Noben
Vpliva na vklop / izklop	Da - lahko skrajša življenjsko dobo	Brez učinka

Vsebina: CFL vs LED žarnice

• 1 Kako delujejo CFL-ji in LED-ji?
• 2 Dolgoživost
• 3 Energetska učinkovitost
• 4 Zdravstvena vprašanja in vplivi na okolje
  • 4.1 Odstranjevanje
• 5 sestavnih delov žarnic CFL vs LED
• 6 Prijave
• 7 Strošek
  • 7.1 Cene
  • 7.2 Kako izbrati LED žarnico
• 8 Zgodovina žarnic CFL in LED
• 9 Reference

Kako delujejo CFL-ji in LED-ji?

CFL ustvarjajo svetlobo s pošiljanjem električnega praznjenja skozi cev, ki vsebuje argon in majhno količino živega srebra. To ustvarja UV svetlobo, ki vzbuja fluorescenčni premaz ali fosfor znotraj cevi, kar povzroči oddajanje vidne svetlobe.

Svetleča dioda (LED) je polprevodniški vir svetlobe, kjer se osvetlitev ustvarja s premikom elektronov skozi polprevodniški material. Za razliko od CFL in žarnic z žarilno nitko, ki oddajajo svetlobo in toploto v vseh smereh, LED dioda oddaja svetlobo le v določeni smeri. Ta neposrednost omogoča učinkovitejšo rabo svetlobe in energije.

Dolgoživost

CFL in LED žarnice porabijo do 80 odstotkov manj energije kot njihove žarnice in lahko zdržijo tudi do 25-krat dlje.

Znano je, da sijalka CFL zmanjšuje stroške zamenjave in varčuje z energijo. Njegova povprečna življenjska doba pa je precej manjša od življenjske dobe LED žarnice. Poleg tega imajo CFL utripajoče težave in krajšo življenjsko dobo, če se pogosto vklapljajo in izklapljajo. Postopek preklopa običajno traja nekaj časa, zato CFL-ji trajajo dlje kot druge luči, da se popolnoma prižgejo. Te žarnice potrebujejo tudi optimalne temperature; Znano je, da delujejo pod zmogljivostjo, ko so vklopljeni pri nižjih temperaturah.

LED diode imajo številne prednosti pred CFL-ji, vključno z manjšo porabo energije, daljšo življenjsko dobo in brez strupene uporabe živega srebra. LED diode proizvajajo tudi manjše količine toplote kot CFL. Običajne LED diode oddajo svojo toploto nazaj v hladilno telo, zaradi česar je LED žarnica hladna na dotik.

Energetska učinkovitost

V primerjavi s 60-vatno žarnico z žarilno nitko, ki letno porabi več kot 300 dolarjev električne energije in zagotavlja približno 800 lumnov svetlobe, obe žarnici prihranita bistveno več energije. CFL porabi manj kot 15 vatov in stane le približno 75 USD električne energije na leto. LED žarnice oddajajo podoben izhod in črpajo manj kot 8 vatov moči, letni stroški so blizu 30 USD in zadnjih 50.000 ur, morda več.

Spodnji videoposnetek govori o prednostih in slabostih fluorescentnih žarnic v primerjavi z LED-ji:

Zdravstvena vprašanja in vplivi na okolje

CFL žarnica za varčevanje z energijo je koristna za okolje. Vendar lahko živo srebro, ki vsebuje, škoduje tudi okolju. Z odstranjevanjem žarnic CFL lahko njegova vsebnost živega srebra izhlapi in povzroči onesnaženje zraka in vode. Živo srebro je tudi nevrotoksin, ki lahko škodljivo vpliva na ljudi, zlasti na dojenčke.

Nova študija znanstvenikov UC Irvine in UC Davis je raziskovala ostanke različnih praškastih večbarvnih LED luči. Analiza vsebnosti kemikalij je pokazala, da rdeče svetleče diode z nizko intenzivnostjo vsebujejo do osemkrat večjo količino svinca, dovoljeno po kalifornijskem zakonu. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da čebulice vsebujejo nikelj, arzen, baker in druge kovine. Oladele Ogunseitan iz UC Irvine je dejal, da razbijanje ene žarnice in vdihavanje njenega hlapa nikomur ne bo samodejno škodilo, lahko pa povzroči morebitne težave, če je eden redno izpostavljen drugemu rakotvornemu.

Odstranjevanje

Zaradi dolgoživosti in energetske učinkovitosti CFL-jev in LED žarnic bo treba dolgo oditi, kako jih odložiti. Tudi v primeru, da se žarnica pokvari ali preneha delovati, obstaja poseben način, kako jih odstraniti.

Fluorescentne žarnice

Če CFL odvržete v smeti, je večja verjetnost, da se bodo zlomili, še preden pridejo na odlagališče, kar predstavlja grožnjo za zdravje družinskih članov in delavcev za ravnanje z odpadki ter sčasoma sprosti strupe v najbližji zemlji ali vodi območje.

Če se življenje CFL konča, poiščite mesto za recikliranje CFL, ki ga je odobrila Agencija za varstvo okolja.

V primeru, da se CFL doma prekine, EPA priporoča:

• Vsi člani (vključno s hišnimi ljubljenčki) zapustijo sobo
• Zrak oddajajte 10-15 minut
• Izklopite centralni prisilni zrak
• Zberite drobce s trdim papirjem, trakom ali vlažno papirnato brisačo
• Koščke dajte v steklen kozarec s kovinskim pokrovom ali v tesnilno plastično vrečko
• Odstavljeno žarnico odnesite na mesto za recikliranje.

Sesanje lomljenih kosov ni varno, saj lahko po domu razširi prah ali pare, ki vsebujejo živo srebro.

LED žarnice

LED žarnice ne predstavljajo nevarnosti živega srebra, vsebujejo pa niklja, svinca in celo sledi arzena, ki lahko ostanejo na odlagališču velike nevarnosti za zdravje.

Več kot 95% LED žarnic je mogoče reciklirati - preprosto se posvetujte z lokalnimi podjetji za ravnanje z odpadki glede njihovih pravil o zbiranju in recikliranju.

Komponente žarnic CFL vs LED

Žarnica CFL je običajno spiralna cev iz volframovega premaza in je prevlečena z barijevim, stroncijevim in kalcijevim oksidom ter izhlapevanjem organskih topil. Notranja obloga cevi je prevlečena z mešanicami kovinskih in redko zemeljskih fosfornih soli, njena notranjost pa je napolnjena z različnimi hlapi, vključno z argonom, kriptonom, neonom ali ksenonom in nizkotlačnimi hlapi živega srebra. Toplota se nanese na cev, da se prevleka spaja na svetilke. Za CFL je potrebna količina živega srebra, približno 4 mg v vsaki čebulici. Za primerjavo je vsebnost živega srebra v starem živosrebrnem termometru vsebovala več kot 100-krat večjo količino. Vseeno pa je vsebnost živega srebra še vedno okoljski problem.

Svetleče diode so sestavljene iz polprevodniškega materiala, čipa z nečistočami, da se ustvari p-n stičišče. Nosilci naboja elektronov in lukenj pritekajo do stičišč iz elektrod z različnimi napetostmi. Ravni energije fotona se sprostijo, če se elektron sreča v luknji. Valovne dolžine oddajane svetlobe in s tem njena barva so odvisne od energije pasu materialov, ki tvorijo p-n stičišče. Uporabljeni LED materiali imajo neposredno vrzel z energijo, ki ustreza blizu IR, vidni ali blizu UV svetlobi.

Prijave

CFL žarnico ponavadi opisujejo poraba energije, dolgoživost, barva oddajane svetlobe in svetlost. Različne vrste žarnic CFL vključujejo:

• Navedite umetno porjavitev
• Gojijo sijalke, ki se uporabljajo za spodbujanje fotosinteze in rasti v rastlinah
• Medicinsko zdravljenje z bilirubinom in bakterijami.

Bele LED svetilke dosegajo vedno večji tržni delež s svojo visoko učinkovitostjo in nizko porabo energije. Nekatere aplikacije so svetilke, sončne vrtne ali vrtne luči in kolesarske luči. Pri enobarvni (barvni) LED svetilki aplikacije vključujejo svetilke za prometne signale in pramene za praznično svetlobo. NASA od leta 2010 uporablja LED za gojenje rastlin. Rdeče in modre valovne dolžine spektra vidne svetlobe se lahko uporabljajo za fotosintezo, s tem barvami pa se vse pogosteje uporabljajo v svetlobnih panelih z LED rastjo.

Cena

CFL in LED žarnice so morda višje in žarnice z žarilno nitko, vendar dolgoročno bistveno znižujejo stroške električne energije v gospodinjstvu; LED žarnice še toliko bolj. Naslednja tabela podrobno določa cene in z njimi povezane stroške za obe žarnici:

Cene

Cene žarnic se razlikujejo glede na vrsto žarnice in trgovino, ki jo kupite. Pred nakupom lahko preučite in primerjate vrste in cene CFL-jev in LED diod.

Kako izbrati LED žarnico

V tem videu in sorodnem Časopis Wall Street članek Michael Hsu pravi, da so se cene LED žarnic drastično znižale od tam, kjer so bile pred nekaj leti, žarnice pa so se izboljšale. Hsu ponuja tudi nasvete, kako izbrati pravo LED žarnico za svoj dom.

Zgodovina žarnic CFL in LED

Čeprav je Thomas Edison zaslužen za izum žarnice, je bil prvi, ki se je lotil komercialne uporabe fluorescentnih žarnic. Leta 1934 je Arthur Compton iz General Electric izvedel poskuse s fluorescentnimi žarnicami, kar je privedlo do GE, ki je prodal žarnice. V ZDA do leta 1951 je bilo iz fluorescenčnih žarnic proizvedenih več svetlobe kot iz žarnic. Od uvedbe v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so žarnice CFL šele v zadnjih dveh desetletjih razvile močan trg. Morda je to posledica višjih stroškov, ki trajajo dlje, da dosežemo polno svetlost, in okoljskih pomislekov zaradi uporabe živega srebra.

Medtem ko je elektroluminescence kot pojav odkril britanski eksperimentist H. J. Round iz Marconi Labs leta 1907, je šele leta 1955 Rubin Braunstein iz ameriške Radio Corporation poročal o emisiji infrardečih žarkov iz arzenida galija (GaAs) in drugih polprevodniških zlitin. Na TI v Dallasu leta 1961 sta James R. Biard in Gary Pittman ugotovila, da GaA-ji oddajajo infrardečo svetlobo, ko se uporablja električni tok. Leta 1962 je Nick Holonyak, mlajši na GE, razvil prvo resnično (rdečo) LED z vidnim spektrom.

Od leta 1962 so zgodnje LED diode oddajale rdečo svetlobo nizke intenzivnosti, vendar so danes na voljo sodobne različice po vidni, UV in IR valovni dolžini ter z večjo svetlostjo. Prvo modro LED z visoko svetlostjo, ki temelji na indijevem galijevem nitridu (InGan), je leta 1994 ustanovil Shuji Nakamura iz korporacije Nichia. Leta 2012 je Osram demonstriral komercialno utemeljene LED InGaN, ki se gojijo na silicijevih podlagah.

Reference

• V temi o izbiri žarnice? Ta pogosta vprašanja lahko pomagajo - Vse upoštevane stvari, NPR
• Najboljše LED žarnice za žive, bogate barve - Časopis Wall Street
• Primerjalna shema žarnic - Design Recycle Inc.
• Končni test žarnic: Žarnica v primerjavi z kompaktno fluorescentno in LED - Priljubljena mehanika
• Žarnica na energijsko učinkovitih žarnicah (Infographic) - Omrežje matične narave
• Wikipedija: LED svetilka
• Wikipedija: Svetleča dioda
• Wikipedia: Kompaktna fluorescenčna sijalka
• Pred nakupom LED žarnic je treba upoštevati pet stvari - CNET
• Kako delujejo LED žarnice - HowStuffWorks
• Energijsko učinkovita razsvetljava - Eartheasy.com
• Kako reciklirati žarnice z energijsko učinkovitostjo - Sveža energija