Avec le développement de la technologie et l'avènement des lampes à économie d'énergie en vente, de plus en plus de gens se demandent s'il vaut la peine de payer trop cher pour une lampe à économie d'énergie et à quel point elle est meilleure qu'une ampoule à incandescence conventionnelle. Pour répondre à cette question, il est nécessaire de comprendre quelles caractéristiques sont importantes pour les sources lumineuses et comment elles diffèrent pour différents types de lampes.
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Différences de conception et de principe de fonctionnement
Pour la première fois, un brevet a été obtenu pour une source lumineuse à filament de tungstène par le scientifique russe A.N. Lodygin dans les années 90 du XIXème siècle. De telles lampes d'éclairage fonctionnent sur le principe du filament incandescent d'un alliage de tungstène spécial à très haute température, ce qui conduit inévitablement à une lueur. Structurellement, un tel dispositif consiste en un flacon en verre contenant un gaz chimiquement inerte à l'intérieur (par exemple, des mélanges d'azote et d'argon), spirale de tungstène (filament), supports de filament de molybdène avec d'autres éléments pour maintenir le filament et les conducteurs électriques avec une base au bas de la lampe.
Ces lampes sont largement utilisées dans toutes les sphères de l'activité humaine, mais elles sont progressivement remplacées par des dispositifs d'éclairage à LED modernes et efficaces.
Les lampes à LED ont été découvertes au début du XXe siècle, mais pour la première fois, elles n'ont reçu d'application pratique qu'en 1962, lorsque Nick Holonyak, un scientifique américain de l'Université de l'Illinois, a reçu des cristaux d'une lueur rouge. Le principe de la lueur de la LED se trouve dans la transition électro-trou, caractéristique des éléments semi-conducteurs. Lorsqu'un courant électrique passe dans le sens direct à travers la LED, des photons sont émis et une lueur apparaît.
Avec le développement et l'amélioration des processus technologiques, la production de LED a cessé d'être coûteuse et les lampes à LED se sont généralisées, supplantant rapidement les lampes à incandescence du marché. Tout cela se produit parce que de tels dispositifs ont un rendement élevé et, à faible puissance, ont un flux lumineux important.
Pour comprendre ce que sont la puissance, le rendement lumineux, l'efficacité et comment tout cela est lié au choix et à la popularité des lampes LED, nous analyserons chaque propriété plus en détail.
Puissance et rendement lumineux
L'un des paramètres importants des dispositifs d'éclairage est leur rendement lumineux. C'est à partir de cette caractéristique que l'on peut comprendre l'efficacité du dispositif d'éclairage et la quantité d'énergie qu'il consomme. Le rendement lumineux dépend directement de deux grandeurs : le flux lumineux et la puissance de l'appareil.
Qu'est-ce que le flux lumineux ?
Flux lumineux - c'est une valeur qui montre la quantité d'énergie lumineuse générée par unité de temps. Elle se mesure en lumens (noté lm ou lm). Puissance de l'appareil - c'est la quantité d'énergie électrique que l'appareil consomme et transforme.
L'efficacité lumineuse des appareils d'éclairage indique le rapport entre le flux lumineux et la puissance de la lampe. Les lampes à incandescence sont des outsiders dans cette caractéristique et ont un rendement lumineux très faible (cela est dû au fait que l'énergie est dépensée non seulement en rayonnement lumineux, mais également en rayonnement thermique, ce qui, bien sûr, réduit l'efficacité de l'appareil). Les produits LED parfaits et de haute qualité ont un flux lumineux important, à faible puissance, ce qui augmente de nombreuses fois le rendement lumineux.
Tableau 1. Tableau comparatif des rapports de flux lumineux (lumen) à la consommation électrique de la lampe (Mar) pour lampes à LED et lampes à incandescence
| Puissance, W | Flux lumineux, lm | |
|---|---|---|
| incandescent | LED | |
| 25 | 3 | 255 |
| 40 | 5 | 430 |
| 60 | 9 | 720 |
| 75 | 11 | 955 |
| 100 | 14 | 1350 |
| 150 | 19 | 1850 |
| 200 | 27 | 2650 |
Dissipation de la chaleur
Dissipation thermique du dispositif d'éclairage - C'est une caractéristique négative et nocive pour les lampes d'éclairage. Plus la température de l'appareil est élevée pendant son fonctionnement, plus il gaspille d'énergie en chauffage inutile. De plus, une température excessive de la lampe peut provoquer des brûlures (par contact accidentel avec la lampe) ou au feu et aux dommages aux matériaux de finition (par exemple, un plafond en plastique ou tendu peut fondre). Selon ce paramètre, les lampes à incandescence sont nettement inférieures aux lampes à LED, elles chauffent beaucoup et dépensent une grande quantité d'énergie pour le chauffage. Ceci, bien sûr, est lié au principe de fonctionnement de ce dispositif d'éclairage.
Bien sûr, on ne peut pas dire que les lampes à LED ne chauffent pas. Mais en comparaison avec les lampes à incandescence classiques, elles ont un faible transfert de chaleur et un rendement élevé. Ils peuvent être utilisés dans des lampes en papier et en plastique sans craindre qu'ils ne s'enflamment.
Durée de vie
Tout le monde connaît la situation où la lampe à incandescence "a grillé". Toute surtension pendant le fonctionnement de l'appareil ou un interrupteur brusque lorsque le filament de tungstène est usé entraîne des dommages à la lampe à incandescence. C'est en raison de la haute sensibilité du filament que les lampes ordinaires ont une courte durée de vie et que les lampes à incandescence de mauvaise qualité ne durent que quelques jours.
Les lampes LED à économie d'énergie ont une conception fondamentalement différente et une durée de vie prévisible. Ces appareils durent dix fois plus longtemps que les lampes à incandescence et peuvent durer jusqu'à 50 000 heures (à titre de comparaison, la durée de vie moyenne des lampes à incandescence ne dépasse pas 1000 heures).
efficacité de la lampe
Efficacité (Efficacité) sont étroitement liés à tous les paramètres précédents des lampes d'éclairage. Chaque appareil a une "action utile" - c'est le travail pour lequel, en fait, l'appareil a été créé. Dans les lampes, le principal effet bénéfique est l'émission de lumière. Tout le reste est un travail superflu et inutile et réduit l'efficacité. Les lampes à incandescence ont un rendement très faible, car la majeure partie de son travail n'est pas associée à une action utile, mais à un effet secondaire - le rayonnement thermique. Cette valeur (Efficacité) pour de telles lampes atteint à peine 5%. Cela signifie que seulement 5 % de l'énergie électrique consommée est consacrée à l'émission de lumière. Et c'est un chiffre très faible. Il parle de l'inefficacité et de l'inefficacité de l'appareil.
Les lampes à LED ont un rendement élevé, qui est d'environ 90 %. Autrement dit, les appareils à LED ne gaspillent pas d'énergie pour des travaux inutiles et économisent de l'énergie électrique, et donc économisent le budget de l'utilisateur.
Respect de l'environnement
Malheureusement, ce n'est qu'au 21e siècle que les gens ont commencé à penser consciemment à la conservation de la nature et au respect de l'environnement des appareils qu'ils utilisent. Un rôle clé dans la conservation de la nature à l'avenir est la consommation raisonnable et l'économie d'énergie maintenant. Les méthodes modernes d'obtention d'énergie électrique causent de graves dommages aux ressources naturelles de notre planète.
Ressource en eau, atmosphère et sol peu à peu pollués lors de l'utilisation de sources d'énergie non renouvelables. Cela conduit au réchauffement climatique et à l'élévation du niveau des océans, et, par conséquent, à une catastrophe environnementale. La conservation de l'énergie est l'un des moyens de réduire l'impact négatif de l'humanité sur l'environnement. Pas seulement comme ça, dans le monde, l'action "Earth Hour" est devenue populaire, lorsque pendant une heure toutes les personnes qui ne sont pas indifférentes à la nature éteignent tous les appareils électriques de leur maison.
En ce sens, les lampes LED à économie d'énergie et leur transition dans le monde entier ont fait un grand pas vers la réduction de la consommation d'énergie électrique. Après tout, les lampes à LED sont des appareils à faible consommation d'énergie, mais efficaces. Les lampes à LED vous permettent de dépenser l'énergie électrique de manière raisonnable.
Sur la base de ce qui précède, il n'y a aucune raison de ne pas utiliser de lampes à LED. Bien sûr, elles sont un peu plus chères que les lampes à incandescence, mais à tous égards, elles les devancent.L'utilisation de sources d'éclairage LED modernes contribue à économiser le budget et l'environnement dans le monde et, bien sûr, est payante à long terme, tant pour une personne en particulier que pour l'ensemble de l'humanité.
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