CFL vs. Żarówki LED

Żarówki CFL są tańsze niż Żarówki LED, ale nie można ich przyciemnić, a ich włączenie może zająć trochę czasu. Podobnie żarówki CFL mogą nie włączać się lub osiągać pełnej jasności w bardzo zimnym klimacie, co czyni je mniej odpowiednimi do oświetlenia zewnętrznego. Żarówki LED działają dłużej i są bardziej energooszczędne. Chociaż żarówki LED nie zawierają rtęci, co ułatwia ich pozbywanie się niż świetlówki kompaktowe, często zawierają inne elementy, które mogą być szkodliwe dla środowiska.

Wykres porównania

Tabela porównawcza świetlówek i żarówek LED

	Świetlówki	Żarówki LED

Koszt	Z grubsza od 6 do 15 USD za pakiet 4; 2 do 15 USD za żarówkę w przypadku żarówek zakwalifikowanych do oznaczenia Energy Star	16 do 25 USD za żarówki zakwalifikowane do Energy Star
Długość życia	Zwykle 6000 do 15 000 godzin. Do 35 000 godzin.	50 000 godzin lub dłużej
Jak oni pracują	Żarówki fluorescencyjne generują światło, wysyłając wyładowanie elektryczne przez zjonizowany gaz.	Oświetlenie poprzez ruch elektronów przez materiał półprzewodnikowy
Użyte materiały	Argon, pary rtęci, wolfram, bar, stront i tlenki wapnia	Materiał półprzewodnikowy domieszkowany zanieczyszczeniami, aby utworzyć złącze p-n, wolne od rtęci
Efektywności energetycznej	Więcej niż żarówki; mniej niż żarówki LED	Znacznie więcej niż żarówki i świetlówki
Rodzaje	Garbniki, cebulki wzrostu, cebulki bilirubiny, cebulki bakteriobójcze	Zastosowania w oświetleniu lotniczym, motoryzacyjnym, reklamowym i sygnalizacyjnym
Zużycie energii elektrycznej wynosi 60 W.	13-15 watów	6-8 watów
Włącz natychmiast	Nie - rozgrzewanie się do pełnej pojemności zajmuje trochę czasu	tak
Czułość temperaturowa	Tak - może nie działać w temperaturze 120 ° F	Żaden
Wpływ na to ma włączenie / wyłączenie	Tak - może skrócić żywotność	Bez efektu

Zawartość: CFL vs. Żarówki LED

1 Jak działają świetlówki kompaktowe i diody LED?
2 Długowieczność
3 Efektywność energetyczna
4 Problemy zdrowotne i wpływ na środowisko
- 4.1 Utylizacja
5 elementów świetlówek CFL vs LED
6 aplikacji
7 Koszt
- 7.1 Ceny
- 7.2 Jak wybrać żarówkę LED
8 Historia żarówek CFL i LED
9 referencji

Jak działają świetlówki kompaktowe i diody LED?

Świetlówki kompaktowe wytwarzają światło, wysyłając wyładowanie elektryczne przez rurkę zawierającą argon i niewielką ilość par rtęci. To generuje światło UV, które pobudza powłokę fluorescencyjną lub luminofor wewnątrz tuby, powodując emisję światła widzialnego.

Dioda elektroluminescencyjna (LED) to półprzewodnikowe źródło światła, w którym oświetlenie generowane jest przez ruch elektronów przez materiał półprzewodnikowy. W przeciwieństwie do świetlówek kompaktowych i żarówek, które emitują światło i ciepło we wszystkich kierunkach, dioda LED emituje światło tylko w określonym kierunku. Ta bezpośredniość pozwala na bardziej wydajne wykorzystanie światła i energii.

Długość życia

Żarówki CFL i LED zużywają do 80 procent mniej energii niż ich tradycyjne żarówki i mogą trwać do 25 razy dłużej.

Żarówka CFL jest znana z tego, że zmniejsza koszty wymiany i jest energooszczędna. Jednak jego średnia żywotność jest znacznie mniejsza niż w przypadku żarówki LED. Ponadto świetlówki kompaktowe mają problemy z migotaniem i mają krótszą żywotność, jeśli są często włączane i wyłączane. Proces przełączania zwykle zajmuje trochę czasu, dlatego pełne światło świetlówek zajmuje więcej czasu niż inne światła. Te żarówki wymagają również optymalnych temperatur do pracy; znane są z tego, że działają przy niskiej wydajności po włączeniu w niższych temperaturach.

Diody LED mają wiele zalet w stosunku do świetlówek kompaktowych, w tym niższe zużycie energii, dłuższe okresy użytkowania i brak toksycznego zużycia rtęci. Diody LED wytwarzają również mniejsze ilości ciepła niż świetlówki kompaktowe. Typowe diody LED uwalniają ciepło z powrotem do radiatora, dzięki czemu żarówka LED jest chłodna w dotyku.

Efektywności energetycznej

W porównaniu z 60-watową żarówką, która pobiera energię elektryczną o wartości ponad 300 USD rocznie i zapewnia około 800 lumenów światła, obie żarówki oszczędzają znacznie więcej energii. CFL zużywa mniej niż 15 watów i kosztuje tylko około 75 USD energii elektrycznej rocznie. Żarówki LED emitują podobną moc wyjściową i pobierają mniej niż 8 watów mocy, przy rocznych kosztach zbliżonych do 30 USD i trwających 50 000 godzin, być może więcej.

Poniższy film omawia zalety i wady żarówek fluorescencyjnych w porównaniu do diod LED:

Problemy zdrowotne i wpływ na środowisko

Żarówka CFL w oszczędzaniu energii jest korzystna dla środowiska. Jednak zawierająca ją rtęć może również szkodzić środowisku. Po usunięciu żarówek CFL zawartość rtęci może odparować i spowodować zanieczyszczenie powietrza i wody. Rtęć jest także neurotoksyną, która może wywierać szkodliwy wpływ na ludzi, zwłaszcza niemowlęta.

W nowych badaniach przeprowadzonych przez UC Irvine i UC Davis naukowcy badali pozostałości z różnych sproszkowanych wielokolorowych świateł LED. Analiza zawartości chemicznej wykazała, że czerwone diody LED o niskiej intensywności zawierają do ośmiu razy więcej ołowiu dozwolonego na mocy prawa Kalifornii. Ponadto stwierdzono, że żarówki zawierają nikiel, arsen, miedź i inne metale. Oladele Ogunseitan z UC Irvine powiedział, że złamanie jednej żarówki i wdychanie jej oparów nie wyrządziłoby automatycznie nikomu krzywdy, ale może prowadzić do potencjalnych problemów u osoby regularnie narażonej na działanie innego czynnika rakotwórczego.

Sprzedaż

Ze względu na długowieczność i efektywność energetyczną świetlówek kompaktowych i żarówek LED minie dużo czasu, zanim będziesz musiał pomyśleć o ich utylizacji. Nawet wtedy, gdy żarówka się zepsuje lub przestanie działać, istnieje specjalny sposób na ich usunięcie.

Świetlówki

Jeśli wyrzucicie świetlówki kompaktowe do kosza, istnieje większe prawdopodobieństwo, że pękną, zanim dotrą na wysypisko śmieci, stwarzając zagrożenie dla zdrowia członków rodziny, a także pracowników gospodarki odpadami, i ostatecznie uwalniając toksyny do najbliższej ziemi lub wody powierzchnia.

Jeśli życie CFL dobiegnie końca, znajdź miejsce recyklingu CFL zatwierdzone przez Agencję Ochrony Środowiska.

W przypadku awarii świetlówki kompaktowej w domu EPA zaleca:

Wszyscy członkowie (w tym zwierzęta) wychodzą z pokoju
Przewietrz pomieszczenie przez 10-15 minut
Odetnij środkowe powietrze wymuszone
Zbierz odłamki sztywnym papierem, taśmą lub wilgotnym ręcznikiem papierowym
Umieść kawałki w szklanym słoju z metalową pokrywką lub w zamykanej plastikowej torbie
Zabierz zepsutą żarówkę do punktu recyklingu.

Odkurzanie połamanych elementów nie jest bezpieczne, ponieważ może rozprzestrzeniać proszek lub opary zawierające rtęć w całym domu.

Żarówki LED

Żarówki LED nie są narażone na ryzyko związane z rtęcią, ale zawierają nikiel, ołów, a nawet śladowe ilości arsenu, które mogą powodować poważne zagrożenia dla zdrowia, gdy zostaną pozostawione na składowisku.

Ponad 95% żarówek LED nadaje się do recyklingu - po prostu skontaktuj się z lokalną firmą zajmującą się gospodarką odpadami w sprawie zasad dotyczących zbierania i recyklingu.

Komponenty świetlówek CFL vs LED

Żarówka CFL jest zazwyczaj rurą w kształcie spirali wykonaną z wolframu i jest pokryta tlenkami baru, strontu i wapnia oraz odparowaniem rozpuszczalników organicznych. Wewnętrzna wyściółka tuby jest pokryta mieszankami soli metali i fosforu ziem rzadkich, a jej wnętrze jest wypełnione różnymi oparami, w tym argonem, kryptonem, neonem lub ksenonem i niskociśnieniowymi parami rtęci. Do rury doprowadza się ciepło, aby stopić powłokę z lampami. Świetlówki kompaktowe wymagają ilości rtęci, około 4 mg w każdej żarówce. Dla porównania, zawartość rtęci w starym termometrze rtęciowym zawierała ponad 100 razy tę ilość. Jednak posiadanie zawartości rtęci nadal stanowi problem ekologiczny.

Diody LED składają się z półprzewodnikowego chipa z domieszką zanieczyszczeń, aby utworzyć złącze p-n. Nośniki elektronów i dziur przepływają do skrzyżowań z elektrod o różnych napięciach. Poziomy energii fotonu są uwalniane, jeśli elektron napotyka dziurę. Długości fali emitowanego światła, a tym samym jego kolor, zależą od energii pasma wzbronionego materiałów tworzących złącze p-n. Zastosowane materiały LED mają bezpośrednią przerwę pasmową o energiach odpowiadających bliskiej podczerwieni, widzialnemu lub bliskiemu UV.

Aplikacje

Żarówka CFL jest zwykle opisywana przez zużycie energii, żywotność, kolor emitowanego światła i jasność. Różne rodzaje żarówek CFL obejmują:

Wywołaj sztuczne opalanie
Rosną lampy używane do pobudzania fotosyntezy i wzrostu roślin
Zabiegi medyczne z użyciem bilirubiny i lamp bakteriobójczych.

Białe lampy LED osiągają coraz większy udział w rynku dzięki wysokiej wydajności i niskiemu zapotrzebowaniu na moc. Niektóre aplikacje to latarki, zasilane energią słoneczną światła ogrodowe lub chodnikowe oraz światła rowerowe. W przypadku monochromatycznej (kolorowej) lampy LED zastosowania obejmują lampy sygnalizacyjne i ciągi świateł świątecznych. Od 2010 roku NASA używa diod LED do uprawy roślin. Długości fali czerwonego i niebieskiego widma światła widzialnego można wykorzystać do fotosyntezy, przy czym kolory te są coraz częściej stosowane w panelach świetlnych z diodami LED.

Koszt

Świetlówki kompaktowe i żarówki LED mogą być wycenione wyżej i żarówek, ale w dłuższej perspektywie znacznie obniżają koszty energii elektrycznej w gospodarstwach domowych; Żarówki LED jeszcze bardziej. Poniższa tabela przedstawia ceny i powiązane koszty dwóch żarówek:

Ceny

Ceny żarówek różnią się w zależności od rodzaju żarówki i sklepu, w którym kupujesz. Możesz kupić i porównać rodzaje i ceny świetlówek kompaktowych i diod LED na Amazon przed zakupem.

Jak wybrać żarówkę LED

W tym filmie i pokrewnych dziennik "Wall Street artykuł, Michael Hsu mówi, że ceny żarówek LED drastycznie spadły w stosunku do miejsca sprzed kilku lat, a żarówki stały się lepsze. Hsu oferuje również wskazówki, jak wybrać odpowiednią żarówkę LED do swojego domu.

Historia żarówek CFL i LED

Chociaż Thomas Edison jest uznany za wynalazcę żarówki, był pierwszym, który zajął się komercyjnym zastosowaniem świetlówek. W 1934 r. Arthur Compton z General Electric przeprowadził eksperymenty z świetlówkami, co doprowadziło do komercjalizacji żarówek przez GE. W USA do 1951 r. Więcej światła wytwarzano z świetlówek niż z żarówek. Od czasu wprowadzenia na rynek w latach 70. XX wieku żarówki CFL rozwinęły silny rynek. Wynika to być może z wyższego kosztu, dłuższego czasu osiągnięcia pełnej jasności oraz obaw związanych z ochroną środowiska przed użyciem rtęci.

Podczas gdy elektroluminescencja jako zjawisko została odkryta w 1907 r. Przez brytyjskiego eksperymentatora H. J. Rounda z Marconi Labs, dopiero w 1955 r. Rubin Braunstein z Radio Corporation of America poinformował o emisji podczerwieni z arsenu galu (GaAs) i innych stopów półprzewodnikowych. Podczas TI w Dallas w 1961 r. James R. Biard i Gary Pittman stwierdzili, że GaA emituje światło podczerwone, gdy przykładany jest prąd elektryczny. W 1962 r. Nick Holonyak, Jr. z GE opracował pierwszą diodę LED o prawdziwym spektrum widzialnym (czerwona).

Od 1962 r. Wczesne diody LED emitowały czerwone światło o niskiej intensywności, ale obecnie dostępne są nowoczesne wersje na długościach fal widzialnych, UV i IR oraz o wyższej jasności. Pierwsza niebieska dioda LED o wysokiej jasności, oparta na azotku indu galu (InGan), została założona w 1994 roku przez Shuji Nakamura z Nichia Corporation. W 2012 roku Osram zademonstrował komercyjne diody LED InGaN o dużej mocy, hodowane na podłożach krzemowych.

Bibliografia

W ciemności o zerwaniu żarówki? To FAQ może pomóc - Wszystko rozważane, NPR
Najlepsze żarówki LED dla żywych, bogatych kolorów - dziennik "Wall Street
Tabela porównawcza żarówki - Design Recycle Inc.
Ostateczny test żarówki: żarowy vs. świetlówka kompaktowa vs. LED - Popularna mechanika
Świecić energooszczędnymi żarówkami (Infografika) - Sieć Matki Natury
Wikipedia: lampa LED
Wikipedia: dioda elektroluminescencyjna
Wikipedia: Świetlówka kompaktowa
Pięć rzeczy do rozważenia przed zakupem żarówek LED - CNET
Jak działają żarówki LED - Jak działają rzeczy
Energooszczędne oświetlenie - Eartheasy.com
Jak przetwarzać energooszczędne żarówki - Świeża energia

Majsterkowanie w domu