Как определить мощность светодиодной лампы по отношению к лампе накаливания


Соотношение мощностей светодиодных ламп и накаливания, таблица

В целях экономии электроэнергии многие потребители уже давно отказались от ламп накаливания (ЛН) и перешли на энергосберегающие люминесцентные аналоги. С развитием технологий и внедрением в производство инновационных решений в продаже появились альтернативные источники света — светодиодные лампы (СЛ). Они в несколько раз экономнее обычных и люминесцентных ламп (ЛЛ). При выборе данной продукции не достаточно руководствоваться только мощностью, необходимо знать основные характеристики и определиться с условиями эксплуатации.

Светодиодная лампа: конструкция и основные технические характеристики

Светодиодная лампа — источник света, излучение которого осуществляется за счет использования в конструкции нескольких светодиодов, соединенных в одну цепь. В отличие от других разновидностей ламп в ней не используется вольфрамовая нить накаливания, различные газы, ртуть и другие компоненты, опасные для жизни человека. Она экологически чистое устройство, не выделяющее вредных веществ во время работы и выхода из строя. По своим энергосберегающим показателям она самая экономная среди аналогов. Может использоваться для освещения улиц, промышленных или жилых объектов и помещений.

Конструкция данной лампочки состоит из следующих элементов: рассеивателя, светодиодов, монтажной платы, радиатора,

Информация о применении лампы накаливания

- VCC

Миниатюрные лампы чувствительны к ударам и вибрации. Нить накала лампы представляет собой спиральную проволоку, поддерживаемую с обоих концов; как пружина, она может свободно колебаться. Со временем эта вибрация вызывает чрезмерное скручивание нити накала, что в конечном итоге приводит к выходу лампы из строя. Если удар, нанесенный лампе, будет достаточно сильным, немедленно произойдет сбой.

Анализ ударов и вибрации, а также испытания ламп обычно проводятся на очень раннем этапе их эксплуатации.Поэтому лампы редко выходят из строя. Однако с возрастом лампы нити накала становятся все более и более хрупкими и, следовательно, более уязвимыми к ударам и вибрации. При работе на постоянном токе нить накала будет охрупчиваться быстрее, чем при переменном токе из-за ранее описанной выемки. Кроме того, лампы более склонны к выходу из строя, когда через нить не проходит ток, поскольку нить накаливания менее гибкая в холодном состоянии.

Несмотря на то, что удары и вибрация являются основными факторами, снижающими надежность лампы, их редко можно избежать.Однако можно предпринять определенные меры для оптимизации производительности. • Используйте лампы накаливания с более низким напряжением, без анкеровки. Высшее

Лампы напряжения

обычно имеют более длинные нити с меньшим диаметром, поэтому, помимо того, что они не такие сильные, вдоль нити накала есть больше точек, где может произойти сбой. Кроме того, поскольку анкерные проволоки физически разделяют нить накала на разные сегменты, будет больше резонансных точек.

• Уменьшите номинальные характеристики ламп для снижения температуры нити накала.Это замедлит рост зерна и продлит время до охрупчивания.

• Поддерживайте постоянное напряжение на лампе в выключенном состоянии. Нить накала наиболее хрупкая в холодном состоянии.

• Выберите монтажное оборудование, чтобы изолировать лампы, чтобы по возможности гасить удары и вибрации.

.

Как найти количество ламп накаливания в последней подсхеме?

Как определить количество ламп накаливания в конечной подсхеме?

Если номинальный ток последней подсхемы определен раньше, и надлежащий размер кабеля и провода был установлен в соответствии с номиналом, и мы хотим определить, сколько световых точек должно быть в последней подсхеме. Следующая формула может быть использована для определения количества лампочек и лампочек в последней вспомогательной цепи.

Номинальная мощность лампочек различается, поскольку на рынке доступны лампы с разной мощностью в соответствии с вашими потребностями.

Предположим, мы должны установить лампочки мощностью 100 Вт в доме, офисе или холле и т. Д. Для нормального освещения, а номинальный ток конкретной конечной подсхемы составляет 5 ампер при напряжении питания 220 В (110–120 В в США). Максимальное количество ламп можно рассчитать по следующей формуле.

Мощность питания в ваттах (В x I) / мощность нагрузки в ваттах (P)

= напряжение питания x номинальный ток подсхемы / номинальная мощность ламп накаливания в ваттах

= (220 В x 5 А) / 100 Вт

= 11

Это показывает, что вы можете использовать 11 ламп накаливания , каждая из которых имеет 100 Вт на этой конечной подсхеме 5 А, 220 В.

Имейте в виду, что не рекомендуется использовать более 10 ламп накаливания в конечной подсхеме для нормального освещения. Для расчета количества ламп накаливания в последнем солнечном контуре следует использовать высокую номинальную мощность. В случае использования специальных ламп с высокой номинальной мощностью.

Предположим, нам нужно найти количество ламп накаливания в последней подсхеме , имеющей источник переменного тока 10 А и 120 В.

120V x 10A / 150W

= 8

В этом случае максимальное количество ламп накаливания в последней подсхеме равно 8.

Примечание:

  • Конечные подсхемы предназначены для максимального потребления, то есть они потребляют максимальную мощность во время использования приборов.
  • Коэффициент мощности принят за единицу из-за резистивной нагрузки в лампах накаливания.

Похожие сообщения:

.

Кто изобрел лампочку?

Хотя Томасу Эдисону обычно приписывают изобретение лампочки, знаменитый американский изобретатель был не единственным, кто внес свой вклад в разработку этой революционной технологии. Многие другие известные деятели также запомнились работой с электрическими батареями, лампами и созданием первых ламп накаливания.

Ранние исследования и разработки

История лампочки началась задолго до того, как Эдисон запатентовал первую коммерчески успешную лампочку в 1879 году.В 1800 году итальянский изобретатель Алессандро Вольта разработал первый практический метод производства электричества - гальваническую батарею. Сделанная из чередующихся дисков из цинка и меди, перемежаемых слоями картона, пропитанного соленой водой, куча проводила электричество, когда медный провод был подключен с обоих концов. Светящийся медный провод Вольты, на самом деле предшественник современных батарей, также считается одним из самых ранних проявлений освещения лампами накаливания.

Вскоре после того, как Вольта представил свое открытие постоянного источника электричества Королевскому обществу в Лондоне, Хэмфри Дэви, английский химик и изобретатель, создал первую в мире электрическую лампу, соединив гальванические батареи с угольными электродами.Изобретение Дэви 1802 года было известно как электрическая дуговая лампа, названная в честь яркой дуги света, излучаемой между двумя угольными стержнями.

Хотя дуговая лампа Дэви, безусловно, была улучшением автономных свай Volta, она все же не была очень практичным источником освещения. Эта примитивная лампа быстро перегорела и была слишком яркой для использования дома или на работе. Но принципы, лежащие в основе дугового света Дэви, использовались на протяжении 1800-х годов при разработке многих других электрических ламп и лампочек.

В 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю разработал электрическую лампочку, в которой вместо меди использовалась спиральная платиновая нить накала, но высокая стоимость платины помешала лампочке добиться коммерческого успеха. А в 1848 году англичанин Уильям Стэйт увеличил срок службы обычных дуговых ламп, разработав часовой механизм, который регулировал движение быстро разрушающихся углеродных стержней ламп. Но стоимость батарей, используемых для питания ламп Стэйта, сдерживала коммерческие начинания изобретателя.

Джозеф Свон против Томаса Эдисона

В 1850 году английский химик Джозеф Суон занялся проблемой экономической эффективности предыдущих изобретателей и к 1860 году разработал лампочку, в которой вместо платиновых нитей использовались нити из карбонизированной бумаги. Свон получил патент в Великобритании в 1878 году, а в феврале 1879 года он продемонстрировал работающую лампу на лекции в Ньюкасле, Англия, по данным Смитсоновского института. Как и в более ранних версиях лампочки, нити Свана были помещены в вакуумную трубку, чтобы свести к минимуму воздействие кислорода и продлить срок их службы.К несчастью для Свана, вакуумные насосы его времени не были эффективными, как сейчас, и, хотя его прототип хорошо работал для демонстрации, на практике он был непрактичным.

Эдисон понял, что проблема с конструкцией Свана была в нити накала. Тонкая нить накала с высоким электрическим сопротивлением сделает лампу практичной, потому что для ее свечения потребуется лишь небольшой ток. Он продемонстрировал свою лампочку в декабре 1879 года. Свон включил усовершенствование в свои лампочки и основал компанию по производству электрического освещения в Англии.Эдисон подал в суд за нарушение патентных прав, но патент Суона был серьезным заявлением, по крайней мере, в Соединенном Королевстве, и два изобретателя в конечном итоге объединили усилия и создали компанию Edison-Swan United, которая стала одним из крупнейших в мире производителей лампочек, согласно Музей неестественной тайны.

Лебедь был не единственным конкурентом, с которым Эдисон столкнулся. В 1874 году канадские изобретатели Генри Вудворд и Мэтью Эванс подали патент на электрическую лампу с угольными стержнями разного размера, помещенными между электродами в стеклянном цилиндре, заполненном азотом.Пара безуспешно пыталась коммерциализировать свои лампы, но в конце концов продала свой патент Эдисону в 1879 году.

За успехом лампочки Эдисона последовало основание в 1880 году компании Edison Electric Illuminating Company в Нью-Йорке. финансовые взносы JP Morgan и других богатых инвесторов того времени. Компания построила первые электростанции, которые питали бы электрическую систему, и недавно запатентованные лампы. Первая генерирующая станция была открыта в сентябре 1882 года на Перл-стрит в нижнем Манхэттене.

По данным Министерства энергетики США, другие изобретатели, такие как Уильям Сойер и Албон Ман, присоединились к слиянию своей компании с компанией Эдисона и образовали General Electric.

Первая практичная лампа накаливания

По данным Министерства энергетики, Эдисон преуспел и превзошел своих конкурентов в разработке практичной и недорогой лампочки. Эдисон и его команда исследователей в лаборатории Эдисона в Менло-Парке, штат Нью-Джерси, протестировали более 3000 дизайнов лампочек в период с 1878 по 1880 годы.В ноябре 1879 года Эдисон подал патент на электрическую лампу с углеродной нитью. В патенте перечислено несколько материалов, которые могут быть использованы для нити, включая хлопок, лен и дерево. Следующий год Эдисон потратил на поиск идеальной нити для своей новой лампы, тестируя более 6000 растений, чтобы определить, какой материал будет гореть дольше всего.

Через несколько месяцев после выдачи патента 1879 года Эдисон и его команда обнаружили, что обугленная бамбуковая нить может гореть более 1200 часов.Бамбук использовался для изготовления нитей в лампах Эдисона, пока его не начали заменять более долговечными материалами в 1880-х и начале 1900-х годов. [Связано: Какая лампа горит дольше всего?]

В 1882 году Льюис Ховард Латимер, один из исследователей Эдисона, запатентовал более эффективный способ производства углеродных волокон. А в 1903 году Уиллис Р. Уитни изобрел обработку этих нитей, которая позволила им ярко гореть, не затемняя внутреннюю поверхность их стеклянных колб.

Вольфрамовые нити

Уильям Дэвид Кулидж, американский физик из General Electric, в 1910 году усовершенствовал метод производства вольфрамовых нитей.Вольфрам, который имеет наивысшую температуру плавления среди всех химических элементов, был известен Эдисону как отличный материал для нити накаливания лампочек, но в конце 19 века не было оборудования, необходимого для производства сверхтонкой вольфрамовой проволоки. Вольфрам по-прежнему является основным материалом, который сегодня используется в нити накаливания.

Светодиодные фонари

Светоизлучающие диоды (светодиоды) теперь считаются будущим освещения из-за меньшего энергопотребления, более низкой ежемесячной цены и более длительного срока службы, чем у традиционных ламп накаливания.

Ник Холоньяк, американский ученый из General Electric, случайно изобрел красный светодиод, пытаясь создать лазер в начале 1960-х годов. Как и в случае с другими изобретателями, принцип, согласно которому некоторые полупроводники светятся при подаче электрического тока, был известен с начала 1900-х годов, но Холоняк был первым, кто запатентовал его для использования в качестве осветительной арматуры.

По данным Министерства энергетики, в течение нескольких лет к смеси были добавлены желтые и зеленые светодиоды, которые использовались в нескольких приложениях, включая световые индикаторы, дисплеи калькуляторов и светофоры.Синий светодиод был создан в начале 1990-х годов Исаму Акасаки, Хироши Амано и Сюдзи Накамура, группой японских и американских ученых, за что они получили Нобелевскую премию по физике 2014 года. Синий светодиод позволил ученым создавать белые светодиодные лампы, покрывая диоды люминофором.

Сегодня выбор освещения расширился, и люди могут выбирать различные типы лампочек, в том числе компактные люминесцентные (КЛЛ) лампы, работающие за счет нагрева газа, который производит ультрафиолетовое излучение, и светодиодные лампы.

Несколько компаний по освещению раздвигают границы возможностей лампочек, в том числе Phillips и Stack. Phillips - одна из нескольких компаний, которые создали беспроводные лампочки, которыми можно управлять через приложение для смартфона. В Phillips Hue используется светодиодная технология, которую можно быстро включить, выключить или затемнить одним щелчком на экране смартфона, а также можно запрограммировать. Высококачественные лампочки Hue можно даже настроить на широкий диапазон цветов (всего около шестнадцати миллионов) и синхронизировать их с музыкой, фильмами и видеоиграми.

Stack, начатый инженерами Tesla и NASA, разработал интеллектуальную лампочку с использованием светодиодной технологии с широким спектром функций. Он может автоматически определять окружающее освещение и регулировать его по мере необходимости, он выключается и включается с помощью датчика движения, когда кто-то входит в комнату, может использоваться в качестве оповещения о пробуждении и даже настраивает цвет в течение дня в соответствии с естественными циркадными циклами человека и узоры естественного света. Лампочки также имеют встроенную программу обучения, которая со временем адаптируется к потребностям жителей.И все эти функции можно программировать или контролировать с любого смартфона или планшета. Подсчитано, что интеллектуальные лампочки Stack могут потреблять примерно на шестьдесят процентов меньше энергии, чем обычные светодиодные лампы, и служат от двадцати до тридцати тысяч часов в зависимости от модели (по сравнению с двадцатью пятью и пятьдесят тысячами часов для обычных светодиодных лампочек. в соответствующих корпусах).

Эти лампочки совместимы (или скоро будут) со многими вариантами превращения всего дома в умный дом, включая использование с Amazon Alexa, Google Home и Apple HomeKit.

Следуйте за Элизабет Палермо в Twitter @techEpalermo, Facebook или Google+. Следите за LiveScience @livescience. Мы также в Facebook и Google+.

Рэйчел Росс внесла свой вклад в эту статью.

Дополнительные ресурсы

.

Смотрите также