Устройство схема энергосберегающей лампы: Устройство и схема энергосберегающей лампы, все подробно

Устройство схема энергосберегающей лампы: Устройство и схема энергосберегающей лампы, все подробно
Июн 01 2021
alexxlab

Содержание

Схемы энергосберегающих ламп | ОСК Лампы.РФ

На сегодняшний день существует два вида энергосберегающих источников света: люминесцентные лампы и светодиоды. Газоразрядные КЛЛ состоят из стеклянной колбы в виде компактно изогнутой тонкой трубки с электродами и нитью накаливания, цоколя с патроном и платы электронного балласта, необходимого для зажигания КЛЛ.

Схема преобразовывает стандартное переменное напряжение в постоянное, которое подается на полупроводниковый генератор ВЧ, вырабатывающий высокочастотные импульсы. Эти импульсы питают лампу. Производители используют при изготовлении КЛЛ различные схемы в зависимости от используемых компонентов. Длительность срока службы прибора во многом зависит от качества электроники, установленной на плате балласта. По этой причине рекомендуется покупать энергосберегающие лампы авторитетных торговых марок с наиболее продолжительной гарантией.

Устройство светодиодных приборов

Светодиодные лампы относятся к полупроводниковым источникам света. Светодиод представляет собой кристалл с металлической прослойкой-катодом и нитью-анодом, залитый прозрачным компаундом. В состав электросхемы источника света, помимо полупроводникового кристалла, входят источник питания для силовых и управляющих цепей, контроллеры, электронные стабилизаторы, соединительные кабели. Особенность схемы заключается в том, что светодиод нуждается в подаче точных параметров напряжения и тока.

Светодиодные приборы производятся в виде ламп, модулей, лент. Они состоят из кластеров белых или разноцветных диодов, установленных на печатной плате. Характеристики этих твердотельных цифровых приборов можно точно регулировать с помощью специальных систем управления.

Светотехника с полупроводниковыми кристаллами одного цвета излучает свет определенного оттенка. Приборы с источниками света RGB используются для получения миллионов оттенков различных цветов. Современные мультиспектральные модули оснащаются, помимо RGB, дополнительными цветами для расширения диапазона.

Светодиодные приборы могут питаться не только от внешнего блока, но и непосредственно от сети. Они также оснащаются встроенными источниками тока. Многие производители выпускают модули с возможностью деления на отдельные отрезки. Плата с источниками света может помещаться в корпус.

мир электроники — Ремонт энергосберегающих ламп самостоятельно

Практическая электроника 

материалы в категории

Энергосберегающая лампочка вещь довольно дорогостоящая поэтому если вдруг она перестала работать не торопитесь её выбрасывать- можно попробовать ее отремонтировать, причем самостоятельно

Внутри энергосберегающей ламы находится преобразователь и, как любое электронное устройство он может выйти из строя.

Причем, как показывает практика, неисправность энергосберегающей лампы скрывается чаще именно в преобразователе: нити накала ламп обрываются гораздо реже.

Итак, для того чтобы добраться до преобразователя лампу нужно сначала вскрыть.

Для этого нужно просто подцепить чем- нибудь тонким корпус (ножом или тонкой отверткой) и освободить защелки.


Внутри энергосберегающая лампа выглядит примерно так:


Пока отключаем колбу: нужно отмотать провода (их четыре) от преобразователя.
Причем именно отмотать- они не припаяны.


Когда мы все разобрали и отсоединили то можно приступать и к ремонту.

По сути причин почему не работает энергосберегающая лампа может быть всего две:
1. Обрыв нити накала. Прозвонить нить накала можно простым мультиметром: сопротивление нитей в исправной лампе обычно в пределах 10…15 Ом. Если вдруг обнаружится обрыв, ну тогда, как говориться, медицина тут бессильна…
Такую колбу можно выбросить, но электронную начинку можно и оставить.
2. Проблема с электроникой. А вот это уже вполне излечимо.
Причем как убедился на собственном опыте причины вполне банальны: «дутые» емкости или плохая пайка.


Если же вдруг внешний осмотр недостатков не выявил, то можно попробовать проверить и сами радиоэлементы (транзисторы, диоды и прочие). А для того чтобы было немного попроще найти неисправность в энергосберегающей лампе, то давайте рассмотрим типичную схему преобразователя:

По сути, это импульсный блок питания. Схема запуска состоит из элементов VD1, С2, R6 и динистора VS1. Диоды VD2, VD3 и резисторы R1, R3 выполняют защитные функции. При включении ЛДС через R6 заряжается С2, в определенный момент открывается динистор VS1 и формируется импульс, открывающий транзистор VT2. После этого конденсатор С2 разряжен, а диод VD1 шунтирует эту цепь. Запускается генератор на транзисторах VT1, VT2 и трансформаторе Тг1.

На нити лампы поступает напряжение через «силовой” конденсатор С6, резонансный СЗ и индуктивность L1. Разряд в лампе происходит на резонансной частоте, определяемой емкостью СЗ. Во время разряда СЗ шунтируется, и частота контура снижается, так как в работу вступает конденсатор С6 большей емкости. В это время транзистор VT1 открыт, сердечник Тг1 входит в насыщение, и за счет обратной связи по базе транзистор закрывается. Далее процесс повторяется.

Ранее, когда энергосберегающий лампы были не столь компактными (помните: так называемые «лампы дневного света»- длинные такие…
Да в общем-то они и сейчас применяются в потолочных светильниках…), схема поджига электролампы была еще проще: так называемая дроссельная схема запуска, вот его схема:


Нити накала в такой лампе включены последовательно через стартер. Дроссель выполнен на Ш-образном магнитопроводе.
Напряжение сети при замыкании тумблера, проходя через дроссель, поступает на нить накала первой колбы лампы, далее — на стартер и вторую нить накала. Стартер служит прерывателем.

Напряжение зажигания тлеющего разряда стартера меньше напряжения сети, но больше рабочего напряжения лампы.

В стартере возникает газовый разряд, его контакты нагреваются и замыкаются, ток течет через нити накала лампы, и они раскаляются до температуры около 800°С. Контакты стартера остывают, размыкаются, в дросселе возникает ЭДС самоиндукции, т.е. дроссель выдает импульс высокого напряжения на электроды ЛДС, что вызывает зажигание газового разряда в лампе.

В принципе, и для энергосберегающей лампы можно было-бы приделать нечто подобное, но слишком уж это все громоздко и внутрь корпуса точно не влезет…

Доп материал к статье: Энергосберегающие лампы.Преимущества и недостатки

Примечание: схемы и изображения позаимствованы на сайте http://radio-house.ucoz.ru/

Схема энергосберегающей лампы (220 В): устройство, состав

СодержаниеПоказать

Бытовые энергосберегающие лампы (ЭСЛ) сегодня востребованы, несмотря на популярность светодиодных светильников. Это связано с их удобством, надежностью и эффективностью. Встречаются лампы разной мощности, от 20 Вт до 105 Вт. Чтобы эксплуатация была комфортной, рекомендуем изучить их устройство, которое имеет свою специфику.

Состав и принцип работы

Любая газоразрядная энергосберегающая лампа состоит из стеклянной колбы с инертным газом или парами ртути внутри. Внутрь колбы выведены два электрода, на которые от сети подается напряжение.

Устройство ЭСЛ

Принцип работы следующий: ток вызывает нагрев электродов. Между ними возникает дуговой разряд. Процессами управляет пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА), электронная схема с транзисторами и конденсаторами.

Дуговой разряд между электродами воздействует на находящиеся внутри колбы пары ртути и вызывает появление ультрафиолетового излучения. Оно невидимо для глаз, поэтому внутренние стенки колбы покрывают люминофором. Проходя через люминофор, ультрафиолетовое излучение превращается в белый свет видимого спектра. Конкретный оттенок и температура свечения зависят от состава люминофора. Выбор покрытия влияет на стоимость.

Энергосберегающие лампы дают более высокую светоотдачу по сравнению с традиционными приборами накаливания.

Главный недостаток энергосберегающих ламп — невозможность подключения к сети 220 В напрямую. Пары ртути имеют высокое сопротивление, и для формирования нужного разряда требуется высоковольтный импульс.

Принцип работы энергосберегающей лампы

В момент разряда сопротивление внутри колбы становится отрицательным. Если не предусмотреть в схеме защитных элементов, неизбежно проявление короткого замыкания. Защитную функцию в трубчатых установках выполняет электромагнитный балласт старого образца, который монтируется прямо в светильник.

В компактных современных ЭСЛ электромагнитный балласт заменен небольшой электронной схемой ЭПРА. От качества пускорегулирующего аппарата зависит долговечность и эффективность всей конструкции.

Читайте также

Как сделать блок питания из энергосберегающей лампы

 

Схема энергосберегающей лампы

Схема включает:

  • пусковой конденсатор, подающий импульс;
  • комплект фильтров для сглаживания пульсаций и устранения помех;
  • дроссель для защиты схемы от перепадов тока;
  • транзисторы;
  • драйвер для ограничения тока;
  • предохранитель, исключающий воспламенение схемы при скачках напряжения в сети.

Схема ЭСЛ

В задающем модуле формируется импульс тока, поступает на транзистор и открывает его. Конденсатор заряжается. Скорость зарядки зависит от компонентов схемы.

С транзисторного ключа импульсы передаются на понижающий трансформатор, затем импульсное напряжение через резонансный контур поступает на электроды.

В трубке формируется свечение, параметры которого зависят от конденсатора. Запускающий импульс напряжением около 600 В требует наличия защитной системы.

После пробоя электродов шунтирующий конденсатор резко снижает резонанс и переводит прибор в рабочий режим с равномерным стабильным свечением.

Нужно ли менять схему

Схема энергосберегающих ламп не нуждается в улучшении или доработке. Изменения касаются ремонта неисправностей.

Если устройство не включается, можно попробовать самостоятельно восстановить его. Цоколь лампы разбирается и извлекается схема. Вначале устраняются видимые неполадки, потом следует проверка тестером.

Визуальный осмотр платы управления

Частая причина поломки — выгорание предохранителя. Ее видно невооруженным глазом. На схеме будет присутствовать потемневший элемент с признаками прожога. Производят выпаивание компонента и замену.

Отдельно рассматриваются нити накала колбы. Для проверки нужно выпаять по одному выводу с каждого края и замерить сопротивление тестером. Показатели должны быть одинаковыми. Если нить перегорела, нужно на параллельную спираль припаять резистор с подходящим сопротивлением. После этого лампа должна работать.

Транзисторы, конденсаторы, диоды и другие элементы на схеме проверяются мультиметром. Серьезные перегрузки системы могут привести к короткому замыканию в некоторых узлах. Нужно выявить такой узел и перепаять деталь.

Проверка светодиода или прозвонка мультиметром. Информация на дисплее – О – диод исправен, ток идет; OL – диод исправен, ток не идет.

Читайте также

Разновидности энергосберегающих ламп

 

Рекомендации по использованию

Энергосберегающие лампы удобны и практически без ограничений используются в светотехническом оборудовании. Однако эксплуатация должна осуществляться по правилам, чтобы избежать расходов и убытков.

Обязательно нужно учитывать температурный диапазон конкретного прибора. Он указан в спецификации. Нельзя подвергать лампу перепадам, выходящим за пределы указанного диапазона.

Видео посвящено детальному разбору схемы и простому способу ремонта

В электрических цепях с энергосберегающими лампами не стоит использовать стабилизаторы и устройства плавного старта, предназначенные для простых ламп накаливания. Эти компоненты не отвечают возможностям газоразрядных приборов.

В процессе эксплуатации важно соблюдать правило прогрева, предусматривающее выключение прибора только после 5-10 минут работы. Резкие скачки напряжения негативно сказываются на элементах системы.

Нелишним будет соблюдать технику безопасности при работе с приборами. Энергосберегающие лампы излучают ультрафиолет, который отрицательно воздействует на человека. Слишком высокая доза облучения приводит к преждевременному старению кожи, возникновению аллергии, иногда провоцирует приступы мигрени или эпилепсии.

По этой причине газоразрядные энергосберегающие лампы лучше устанавливать в отдалении от места постоянного пребывания человека. Установка устройства в настольный светильник точно не будет хорошей идеей.

Ремонт энергосберегающих ламп

На сегодня применение энергосберегающих ламп очень частое явление. Это объясняется тем, что такие приборы освещения имеют достаточно высокий КПД при эксплуатации, длительный срок службы и относительно невысокую стоимость.

Ремонт лампочек

Но такие приборы освещения также имеют свойство выходить из строя, и прежде чем выкидывать старую и покупать новую лампу можно попытаться отремонтировать ее. Для этого потребуются минимальные знания в области электроники и нехитрые инструменты, такие как:

  • тестер;
  • паяльник;
  • набор отверток.

Энергосберегающая лампа состоит из таких частей:

  1. Колба, представляющая собой трубку, в которой располагаются нити накаливания;
  2. Балласт — эта часть лампы служит для выпрямления и стабилизации напряжения в нитях, которые расположены в колбе;
  3. Цоколь. Эта часть предназначена для того чтобы лампа вкручивалась в патрон. Другими словами, это главная часть всего корпуса.
Энергосберегающие лампочки получили широкое распространение во многом благодаря постепенному снижению стоимости

Основным отличием энергосберегающих ламп является их форма трубки колбы. Она сделана специально таким образом, чтобы длина трубки была максимальной при компактных размерах самой лампы — чтобы энергосберегающая лампа могла устанавливаться в любой светильник.

Энергосберегающие лампы выпускаются также с разными типами цоколей:

Все они между собой различаются размерами. Поэтому при покупке таких ламп необходимо обращать внимание на тип цоколя.

Читайте также статью ⇒ Ремонт выключателя света.

Основные неисправности

Основные неисправности ламп и возможные способы устранения представлены в таблице.

Тип неисправностиПричина неисправностиСпособы нахожденияСпособ устранения
Механические неисправностиНадколы, ударыВизуальный осмотрПриклеивание, пайка
Повреждение деталейПерепад напряжения, перегревПрозвонка с помощью тестераПайка

Лампа со сгоревшей спиралью

Одним из наиболее распространенных видов неисправностей является перегорание нитей накаливания в колбе энергосберегающей лампы. Эту неисправность легко выявить, так как на колбе образуется затемненная точка, и освещение будет не таким ярким.

Если в лампе перегорит сразу две нити накаливания, то колба уже ремонту не подлежит.

Причина такой поломки являются периодические скачки переменного напряжения в сети. В зависимости от величины этих скачков может перегорать нити накаливания, так как они предназначены работать с постоянным напряжением. Предназначение балласта в энергосберегающей лампе — подавать прямое напряжение на нити накаливания. Но в зависимости от скачков переменного напряжения будет меняться величина постоянного напряжения при подаче на колбу.

Энергосберегающая лампа с основным видом неисправности — перегоревшей спиралью, о чем свидетельствует затемнение

Совет №1: Если в помещении установлено большое количество энергосберегающих ламп, то целесообразной будет установка контроллера напряжения в сети. Он устанавливается сразу после счетчика в щитке. Его установка избавит резких перепадов напряжения и тем самым поможет сохранить работоспособность всех ламп.

Схема ремонта

При ремонте необходимо иметь подробный план действий, по которому будет проходить вся работа. На начальном этапе проводится визуальный осмотр на предмет видимых повреждений. Если таковых не обнаружено, то необходимо приступать к разборке.

Для начала требуется разобрать энергосберегающую лампу. Это делается путем отсоединения колбы от цоколя лампы. Работу необходимо делать аккуратно, чтобы не повредить цоколь. Для соединения этих частей производители используют защелки. И путем прикладывания небольших усилий части разъединяются.

Для разборки лампы можно использовать острый нож с тонким лезвием

Далее необходимо отсоединить провода, которые соединяют колбу и балласт. При разъединении нельзя делать резких движений, так как провода очень короткие, и при резком отрыве можно их порвать, а это создаст дополнительную работу по восстановлению. Так как провода намотаны на выходы спиралей, их требуется просто отмотать, ничего отпаивать не придется.

После отсоединения проводится проверка частей энергосберегающей лампы. При обнаружении неисправности одной из частей лампы ее необходимо заменить на работоспособную.

Ремонт балласта и спирали в энергосберегающей лампе

Для того чтобы проверить на работоспособность нити накаливания необходимо применить тестер. С его помощью измеряется сопротивление. Для полностью рабочей колбы сопротивление каждой из нитей составляет 10 – 15 Ом. Если после измерения окажется, что нити не повреждены, то причина поломки кроется в балласте. Если же одна из нитей имеет разрыв, то необходимо произвести ремонт.

Проверка работоспособности нитей накаливания проводится при помощи любого доступного тестера

Для выполнения ремонта необходимо закоротить выводы перегоревшей нити накаливания. Для этого перегоревшую нить требуется зашунтировать резистором с сопротивлением 5 ОМ. Это делается в обязательном порядке. Без шунта колба с перегоревшей нитью просто не сможет запуститься и не будет гореть.

Совет №2: Конечно же, такой ремонт существенно сократит срок службы, так как работать будет только одна нить накаливания. Но, по крайней мере, если лампа уже не на гарантии, то такой ремонт даст продолжительное время работы. В противном случае проводится замена колбы на идентичную.

Если при осмотре выявилось, что колба исправна, значит необходимо провести проверку и ремонт балласта. Для этого в первую очередь необходимо провести его визуальный осмотр. Часто бывает, что при выходе из строя электронной детали она перегорает, и визуально это можно увидеть и устранить данную неисправность. Если же никаких дефектов при осмотре не обнаружено, то необходимо начинать проверку с помощью тестера.

Лампы энергосберегающие оснащаются предохранителем, защищающим прибор от скачков напряжения в сети

Первым, на что необходимо обратить внимание — это предохранитель. Деталь специально установлена для защиты от больших скачков напряжения. Его проверка заключается в простой прозвонке на замыкание цепи.

Далее проводится проверка диодного моста. Он необходим для выпрямления напряжения. Проверку этих полупроводников можно проводить на плате не выпаивая их.  Для этого проводятся измерения их сопротивления мультиметром.

Следующим элементом для проверки являются конденсатор фильтра. В схеме он служит для заглаживания импульсов. Выявить его выход из строя можно визуально без тестера. Он может быть вздутым или потекшим. Также требуется обратить внимание на конденсатор высокого напряжения. Он может служить причиной не включения энергосберегающей лампы.

Одним из важных элементов в схеме является транзистор. Для проверки его работоспособности его необходимо выпаять и произвести замеры сопротивления.

Основные конструктивные элементы энергосберегающей лампы, установленные на спрятанной внутри плате

После проведения всех выше указанных действий в 99 % случаев находится неисправность балласта. Также ремонт лампы можно проводить путем замены ее отдельных частей, но такой ремонт проводиться при условии, что в наличии есть идентичные части ламп.

Читайте также статью: → Ремонт розеток и выключателей.

Типичные ошибки

Частой ошибкой можно назвать приложение слишком большого усилия при разборке лампы. Следствием ее может стать надлом патрона, который, в принципе, также можно заменить или отремонтировать.

Не менее часто при разделении лампы на две половинки является неосторожное обращение с ними, приводящее к обрыву тонких проводков.

Еще одной ошибкой можно назвать пренебрежение проверкой полупроводников. Именно они первыми выходят из строя при возникновении коротких замыканий или при работе под значительной нагрузкой.

Лампа со сгоревшей спиралью

Вопрос №1: Что собой представляет плата электронного блока — наверное, это слишком сложное устройство?

Плата — это обычный пускорегулирующий прибор, устанавливающийся даже в старых светильниках. Только в устаревших моделях установлен дроссель, а в энергосберегающих лампах — электроника.

Вопрос №2: При перегорании резисторов и дорожек, какая причина может быть?

Перегоревшие дорожки и резисторы говорят о том, что лампа эксплуатировалась в тяжелых условиях, возможно, не по назначению.

Оцените качество статьи:

Схема энергосберегающей лампы и ее устройство

Выбор освещения для бытовых условий, зачастую сосредоточен на ртутных лампах за счет имеющихся преимуществ и экономных качеств. Нередко возникает необходимость ремонта, поэтому схема энергосберегающей лампы будет полезной для нахождения причины неисправности и последующего ее устранения.

Все люминесцентные лампы состоят из трех важных элементов: колбы, цоколя и электронного блока. Поэтому важно знать, какой из механизмов вышел из строя, чтобы правильно провести процедуру ремонта.

Расшифровка схемы устройства ртутной лампы или принцип работы

Поступающее напряжение от источника переходит на установленный фильтр, вследствие чего происходит подключение к диагонали мостовой платы. Следующая диагональ подсоединена к элементу, который состоит из фильтра-транзистора и токового стабилизатора. Элемент подключен к сетевой нагрузке (энергосберегающей лампе), которая включается параллельно с помощью конденсатора.

Важно! При поступлении электроэнергии на диодный мост переменное напряжение переходит в постоянное. Следовательно, образуется опасное напряжение 310 Вольт.

В механизме «экономки» содержится трансформатор, обеспечивающий обратную связь для совершения генерации. Каждая из ртутных лампочек имеет одинаковую схему и аналогичный принцип работы.

За счет поступления напряжения, трубки лампы загораются на частоте резонанса, который определяется конденсатором. В подобной ситуации напряжение в механизме лампочки достигает пиковой величины порядка 600 В.

При запуске люминесцентного светильника напряжение поднимается выше допустимого значения в 3 раза, следовательно, при нарушенной целостности колбы, транзистор подвергается риску повреждения. С момента ионизации газа в трубках прибора, происходит спад напряжения, поддерживающий свечение лампочки.

Схема ртутной лампы

Важно! Если нарушена принципиальная схема энергосберегающей лампы, — ее срочно нужно отремонтировать.

Рабочий состав энергосберегающей лампы

Своевременная замена всех источников света на энергосберегающие позволит сохранить расходы электричества в быту и производственной сфере до 5 раз. В чем же особенность работы подобных устройств и за счет чего они позволяют тратить электроэнергии меньше, будучи одинаковыми по яркости и столь долговечными. Для начала рассмотрим, что включено в рабочую схему люминесцентных ламп:

  • цоколь —это устройство, предназначенное для подсоединения лампочки к электросети. Для бытовых условий обычно предоставляется варианты виде Е-14 и Е-27. В промышленном хозяйстве пользуются лампами с цоколем Е-40;
  • энергетический блок предназначен для осуществления свечения прибора. Его механизм схож с тем, что установлен в приборах дневного освещения. Благодаря установленной электронике;
  • рабочая схема оснащена специальными элементами, позволяющими экономить до 80% электроэнергии поступающей к лампочке.

Внутренняя часть лампы полностью заполнена неблагоприятными веществами: ртутью и аргоном. При повреждении колбы есть риск отравления человека вредными парами.

Устройство ртутной лампы

Внимание! Работать с энергосберегающими лампами нужно аккуратно, чтобы избежать отравления инертным газом и ртутным веществом.

Распространенные неисправности ламп на схеме

Как и все источники освещения, ртутные и люминесцентные лампы аналогично приходят в негодность спустя несколько сотен часов эксплуатации. В этой главе рассмотрим наиболее распространённые поломки, случающиеся с подобного типа приспособлениями.

  1. Вздутие конденсатора. Выход из строя данного элемента происходит из-за воздействия повышенного напряжения или коротких замыканий в сети, в которой не установлен защитный элемент (автомат или УЗО).
  2. Пробой конденсатора. Причиной такого последствия также является повышенное напряжение. В таких случаях ртутная лампа будет светить в местах где проходит вольфрамовая нить.
  3. Частичное нарушение герметизации стеклянной колбы. Это может произойти спустя длительный срок с момента эксплуатации. Проявляется подобная неисправность плохим силовым потоком.
  4. Перегорание вольфрамовых нитей, причем как одной, так и обеих. Признаком этого выступает полный отказ от работы приспособления. Однако, эта причина элементарно устраняется при имении соответствующего навыка.
  5. Неисправности динистора. Обнаружить такое повреждение можно при исключении поломки других деталей.

    Видимое повреждение люминесцентной кварцевой лампы

Внимание! Устранить неисправность энергосберегающей лампы можно при помощи инструкции по этой ссылке.

Условия использования ртутных ламп: полезные советы

Структура ртутной лампочки довольно хрупкая, поэтому обращение с ней должно быть предельно аккуратным. Ни в коем случае при установке прибора в светильник не прикасайтесь к колбе руками. Лучше воспользоваться мягкой тканью или перчатками.

Лишний раз воздержитесь от включений. Эти приборы рассчитаны на определенное количество запуска, поэтому лучше не рисковать и не сокращать сроки ее работы. Если все-таки нельзя избежать регулярных запусков света, лучше пользоваться устройствами с плавной системой старта.

В специализированных точках устанавливают минимальный срок гарантии до 6 месяцев, однако некачественный продукт гораздо быстрее выйдет из строя. Плафоны светильников должны хорошо пропускать свет, иначе вы не добьётесь нужного освещения в помещении даже при использовании самой яркой люминесцентной лампы.

Обязательно учитывайте стоимость электронного изделия, если вы приобретаете его в целях экономии электроэнергии. Так как дешевые варианты не всегда соответствуют стандартам, которым должна отвечать настоящая «экономка».

Вас могут заинтересовать:

Схема энергосберегающей лампы: принцип работы и устройство

Энергосберегающие лампы сегодня все больше вымещают обычную лампочку накала практически во всех областях благодаря свой более экономной схеме потребления электроэнергии и долговечности.

Рассмотрим, какие разновидности подобного вида светильников существуют и чем они различаются, каким набор эксплуатационных параметров они характеризуются, каков принцип и устройство их работы, каковы основные составляющие схемы, а также как осуществляется процесс розжига в них.

Виды энергосберегающих ламп

К энергосберегающим бытовым лампам, как правило, относят люминесцентные приборы освещения. В большинстве случаев это компактные модели, оснащенные резьбовым цоколем Е27, Е14 и Е40 и характеризующиеся мощностью от 7 ватт и выше. Все виды светильников, попадающие в эту категорию, разделяются по двум основным признакам:

  1. Типу цоколя.
  2. Температуре цвета.

По типу фиксирующего в корпусе фонаря или люстры элемента энергосберегающие лампы подразделяются на резьбовые и штырьковые. Первые наиболее распространены в бытовых условиях и различаются по диаметру (14, 27, 40 мм и т. д.). В основном это изделия таких фирм, как Delux, Osram, Космос и др.

Для специфического вида светильников применяют двух- и четырехштырьковые энергосберегающие лампы. Они маркируются буквой D или G и цифровым значением. Основная сфера их применения – мощные схемы освещения в специфических условиях эксплуатации, например, для освещения стадиона.

По параметру температуры свечения энергосберегающие лампы работают в трех основных сегментах спектра:

  1. 2700К – тепло-белый. Отличается желтоватым оттенком, схожим с обычной лампой-накала.
  2. 4200К – естественно-белый. Прозрачный дневной свет. Является наиболее комфортным для зрительного восприятия.
  3. 6400К – холодно-белый. С примесью голубоватого свечения. Применяется в основном на мощных промышленных схемах подсветки.

Кроме того, существует градация энергосберегающих ламп по форме самой колбы – трубчатые, прямые, спиралеобразные, грушевидные, шарообразные, U-образные и другие. В маркировке таких моделей обязательно указывается диаметр трубки. Например, у Т12 поперечник соответствует значению в 38 мм.

Обратите внимание! Современные производители выпускают эконом-лампы в более широкой градуировке по температуре светового излучения. Сделано это для подборки наиболее комфортного варианта освещения с учетом специфики применения.

Основные эксплуатационные характеристики

При выборе энергосберегающих люминесцентных ламп большое влияние на сферу их дальнейшего применения оказывает следующие набор характеристик:

  1. Мощность. Варьируется в пределах от 7 до 100 Вт и свыше. Для бытовых условий достаточно моделей до 20 ватт (что сопоставимо по яркости с лампой накала в 5 раз сильнее!).
  2. Модификация цоколя. Выбирается, исходя из особенностей светильника.
  3. Геометрия колбы. Учитывается по параметрам прибора освещения и соответствия внешним условиям использования.
  4. Температура излучения. Зависит от назначения освещаемых предметов.
  5. Срок эксплуатации. Изменяется от 5 до 12 тыс. часов.

Важно! Энергосберегающая лампа в любой схеме освещения понижает энергопотребление на 80%. Отличается надежностью, долговечность, малыми размерами и небольшим коэффициентом теплообразования. Однако они имеют повышенную стоимость и могут легко выйти из строя при нарушении условий эксплуатации.

Принцип работы и устройство энергосберегающей лампы

Стеклянная колба люминесцентной лампы заполнена параобразной ртутью. Непосредственно в момент включения между двумя электродами на спирали образуется мощный плазменный разряд. В результате атомы газа-металла переходят в активное состояние и начинают излучать в ультрафиолетовом спектре. Последнее проходя через люминофор (светящееся вещество, нанесенное тонким слоем с обратной стороны стеклянной поверхности), трансформируется в световой поток (гораздо мощнее, чем от обычной лампы накала) в видимом спектре излучения.

На рисунке изображена схема трубчатой энергосберегающей люминесцентной лампы и ее основные компоненты.

При этом от обычного сетевого тока в 220В подобная инициация не происходит, так как пары ртути имеют сильное сопротивление и для их разгона требуется напряжение в несколько тысяч вольт. Поэтому в схеме лампы для этой цели всегда присутствует специальный модуль. Чтобы в результате такого сильного импульса не возникало короткое замыкание, применяется электромагнитный балласт.

Составляющие схемы

Стандартные бытовые энергосберегающий лампы любой мощности имеют одну схему работы и включают следующие элементы со своими особыми функциями:

  1. На пусковом конденсаторе происходит зажигание лампы.
  2. Фильтр электромагнитных помех предотвращает мерцание и прочие сбои, идущие из сети.
  3. Стабилизирующий фильтр-емкость обеспечивает подачу тока заданных параметров, тем самым продлевая срок эксплуатации прибора.
  4. Токоограничитель защищает схему от избытка напряжения и поддерживает его постоянное значение.
  5. Транзисторы биполярные.
  6. Предохранитель-резистор предотвращается электронику от резкого повышения напряжения в сети.

Основные компоненты энергосберегающей лампы показаны на рисунке ниже:

Если энергосберегающая лампа вдруг перестала светить, ее можно попытаться восстановить своими руками. Необходимо сделать ремонт колбы или электронной схемы. Для доступа запчастей потребуются другие аналогичные лампочки, для разборки – плоская отвертка, а для прозвонки компонентов – мультиметр. Особую осторожность нужно проявлять при контакте с колбой. Ни в коем случае нельзя ее повреждать, так как выход находящихся в ней паров ртути опасен для здоровья!

Как происходит зажигание

Процесс зажигания газа в колбе энергосберегающей лампы протекает по следующей схеме:

  1. После подачи тока на динистор, происходит разряд на транзистор, который его и открывает.
  2. Запускающий этап прошел – отрезок цепи закрывается диодом.
  3. Происходит разрядка конденсатора, что препятствует повторному открытию динистора.
  4. Транзисторы воздействуют на выполненного в виде кольца из фиррита с тремя обмотками трансформатор. При этом напряжение на них подается через конденсатор от повышающего резонансного контура.
  5. Излучение в колбе происходит на резонансной частоте, формируемой большеемкостным конденсатором.
  6. Во время зажигания значение напряжение составляет порядка 600 В. Целостность, прочность и герметичность колбы обеспечивает во время этого процесса защиту транзисторов.
  7. Как только процесс ионизации газа произошел во всем объеме, конденсатор с максимальной емкостью, определявший частоту светового потока, подвергается шунтированию.
  8. Процесс управления переходит ко второму конденсатору.
  9. Значение напряжения спадает до уровня, необходимого для поддержки горения.

Особенностью энергосберегающих ламп является универсальность электродов – они могут быть поочередно и катодом, и анодом. Такая схема позволяет сохранить бесперебойность функционирования всей электроцепи и облегчает починку, если она потребуется.

Основные выводы

Энергосберегающие лампы различаются по типу цоколя на резьбовые и штырьковые, по температуре цвета светового потока, а также по геометрическим параметрам и форме колбы. При этом среди ее основных эксплуатационных характеристик выделяются:

  1. Мощность.
  2. Вид цоколя.
  3. Форма колбы.
  4. Цветовая температура.
  5. Срок эксплуатации.

Работа энергосберегающей люминесцентной лампы основана на схеме розжига свечения паров ртути под действием высоковольтного напряжения, проходящего через спираль накала. Ее главными особенностями являются долговечность, экономия, равномерное яркое свечение и возможность самостоятельного ремонта.

Если вам известна иная схема энергосберегающей лампы или вы просто хотите поделиться полезной информацией, обязательно напишите об этом в комментариях.

Предыдущая

ОсвещениеУличный фонарь своими руками: необходимые материалы, требования к безопасности, монтаж

Следующая

ОсвещениеКак отремонтировать энергосберегающую лампу своими руками

Энергосберегающие лампы: мифы и экономия использования

В связи с популяризацией энергосберегающих ламп возрастает потребность в развенчивании мифов об этом устройстве. Одни источники гласят о безвредности и экономичности данного прибора, а другие — о вреде для здоровья и об неэффективности энергосбережения. В данной статье попробуем разобраться как работают энергосберегающие лампы и о целесообразности покупки так называемых “экономок”.

Оглавление:

  1. Устройство и принцип работы энергосберегающих ламп
  2. Разновидности энергосберегающих ламп
  3. Виды люминесцентных энергосберегающих ламп
  4. Рекомендации по выбору энергосберегающей лампы
  5. Устранение основных неисправностей энергосберегающих ламп
  6. Энергосберегающие лампы — влияние на здоровье человека
  7. Энергосберегающие лампы характеристики и обзор производителей

Устройство и принцип работы энергосберегающих ламп

Принцип работы обычной энергосберегающей лампы напоминает люминесцентный светильник. Основные составляющие энергосберегающей лампы:

  • пускорегулирующее устройство;
  • люминесцентная колба.

Обычная энергосберегающая лампа отличается от люминесцентного светильника наличием электрического пускорегулирующего устройства.

Люминесцентные колбы бывают U-образных или спиральных форм. Внутренние стенки колбы имеют люминофоровое покрытие и состоят из двух спиралей, которые запаяны в конце трубки. При раскалении ЭСЛ происходит выход электронов на поверхность спирали. Между спиралями возникает большое напряжение и в парах ртути выделяется ультрафиолетовое излучение, которое обеспечивает процесс освещения. От количества ртути в составе люминофора зависит цвет свечения лампы. Строк эксплуатации ЭСЛ составляет от 6000 до 15000 часов.

Схема энергосберегающей лампы мощностью 11 Вт:

  • помехозащитный дроссель;
  • предохранитель;
  • диодный мост;
  • фильтрирующий конденсатор.

Разновидности энергосберегающих ламп

Некоторые источники называют энергосберегающими лампами, только люминесцентные лампы, но это неправильно. Ведь энергосберегающей лампой имеет право называться любое устройство, которое обладает хорошей светоотдачей, но при этом потребляет небольшое количество электроэнергии.

Поэтому к энергосберегающим лампам относят:

  • люминесцентные лампы компактного типа;
  • линейные люминесцентные лампы;
  • некоторые разновидности светодиодных ламп.

Последний вариант имеет больше преимуществ, чем обычные люминесцентные лампы. Светодиодные лампы не содержат в составе ртути и других опасных для жизни человека веществ. Уровень светоотдачи светодиодных ламп намного выше, а механическая прочность обеспечивает долгую и бесперебойную работу такого устройства.

По составу определяется температура энергосберегающих ламп, а, соответственно, и цвет, который излучает обычная ЭСЛ. Для получения мягкого белого цвета выбирают лампу 2700 К (измерение по шкале Кельвина), лампа 4200 К — обладает мягким белым цветом, а 6400 К — излучает холодный белый оттенок.

Виды люминесцентных энергосберегающих ламп

По типу устройства выделяют люминесцентные лампы:

  • с электромагнитным дросселем;
  • с электрическим дросселем.

Второй вариант отличается бесшумностью и лучшим качеством работы.

По размерам цоколя выделяют:

  • Е14 имеет резьбовое отверстие 1,4 см и устанавливаются в уменьшенные бытовые патроны;
  • Е27- 2,7 см подходит для установки в стандартные патроны;
  • Е40- 4,0 см отличаются встроенным электронным балластом.

Рекомендации по выбору энергосберегающей лампы

Энергосберегающие лампы имеют международную маркировку, которая характеризует яркость света, излучаемого лампой. Чтобы узнать показатель цветопередачи, первую цифру маркировки умножьте на 10. Интервал показателя от 60 до 100.

Вторая и третья цифры маркировки, это температура по шкале Кельвина, разделенная на 100. Например, покупая лампу с индексом маркировки 827, необходимо 8*10, а 27*100. Получается показатель цветопередачи 80, а температура и цвет — 2700.

Для освещения метро, магазинов, общественных помещений используют энергосберегающие лампы с маркировкой от 2700 до 3500 К.

Наилучший вариант освещения жилого помещения обеспечивает ЭСЛ с маркировкой 830, 840.

Чтобы увеличить строк службы энергосберегающих ламп необходимо придерживаться некоторых правил:

  • избегать колебаний напряжения, по возможности установить стабилизаторы напряжения;
  • ограничить количество включений и выключений лампы.

Устранение основных неисправностей энергосберегающих ламп

Причины появления неисправностей в работе энергосберегающей лампы:

  • использование некачественных компонентов при изготовлении или при ремонте лампы;
  • использование деталей, которые не подходят под существующее напряжение;
  • постоянная работа лампы приводит к перегреву корпуса и выходу лампы из строя, так как в колбе отсутствует вентиляция, все детали быстро нагреваются.

При прекращении работы энергосберегающей лампы первым делом проверьте целостность ламповых нитей. Потемнения стекла энергосберегающей лампы является главным признаком того, что нить оборвалась. Для восстановления такой лампы воспользуйтесь резистором 10 Ом 0,25 Вт, удалите диод, который шунтирует данную спираль. После этой процедуры, при запуске лампы на протяжении 10 секунд будет наблюдаться мерцание.

В следствии нарушений теплового режима выходят из строя транзисторы.Чтобы осуществить замену транзисторов, сначала выпаяйте данные элементы, а затем установите новые. При выборе транзисторов ориентируйтесь на серию 13003.

Наименование транзисторов в зависимости от мощности энергосберегающих ламп:

  • от 1 до 9 Вт — 13001 ТО-92;
  • 9 Вт — 13002 ТО-92;
  • от 15 Вт до 20 Вт — 13003 ТО-126;
  • от 25 Вт до 40 Вт — 13005 ТО-220;
  • от 40 Вт до 65 Вт — 13007 ТО-200;
  • 85 Вт — 13009 ТО-220;

Для устранения мерцания энергосберегающей лампы нужно проверить конденсатор. В следствии повышенного напряжения возникает пробой. В таком случае замените конденсатор.

Если быстро перегорают энергосберегающие лампы, значит отсутствует вентиляция, например, в точечных светильниках или присутствуют резкие скачки напряжения. Для этого следует установить стабилизатор.

Энергосберегающие лампы — влияние на здоровье человека

Перед тем как разобрать вопрос о влиянии энергосберегающих ламп на здоровье человека, рассмотрим основные преимущества и недостатки данного устройства.

Преимущества ЭСЛ:

  • длительный срок использования;
  • использование небольшого количества электроэнергии;
  • гарантия, которая позволяет произвести замену лампы;
  • наличие стабильного светового потока;
  • использование при высоких ограничениях температурного режима;
  • возможность выбора типа освещения.

Недостатки ЭСЛ:

  • высокая стоимость, по сравнению с обычными лампочками;
  • при механическом повреждении возможно проникновение ртути в окружающую среду;
  • довольно большая цокольная часть, которая не вписывается во все светильники;
  • научно доказанный вред энергосберегающих ламп на здоровье человека.

При проведении исследований энергосберегающих ламп было выявлено, что данные устройства обладают высоким уровнем электромагнитного и ультрафиолетового излучения, поэтому рекомендуется устанавливать энергосберегающие лампы на расстоянии 300 см от человека. Не рекомендуется устанавливать такие лампы в светильники или приборы, вблизи которых человек постоянно находится. Последствия электромагнитного излучения:

  • обострение хронических болезней;
  • влияние на нервную и сердечно-сосудистую систему;
  • ускорение расхода ресурсных сил организма.

Большое количество включенных энергосберегающих ламп наносит вред не только здоровью человека, но и негативно влияет на электротехническую безопасность.

Содержание ртути в одной лампочке способно с легкостью отравить большое количество людей, поэтому рекомендуется сдавать данные устройства на утилизацию в специальные заведения. Продолжительное влияние минимальных паров ртути также негативно влияет на здоровье человека и приводит к микромеркуализму — отравлению ртутью, сопровождающееся повышенной усталостью, сонливостью, апатией и другими симптомами.

Для людей, чувствительных к ультрафиолету, такие лампы представляют большую опасность. Ведь через колбу выходит наружу небольшое количество ультрафиолета, который вызывает кожные мутации. Ультрафиолетовый свет энергосберегающих ламп представляет наибольшую опасность для глаз, поэтому не используйте энергосберегающие лампы на расстоянии, которое превышает 200-300 см.

Энергосберегающие лампы характеристики и обзор производителей

Энергосберегающие лампы купить возможно в любом магазине электроники или на строительном рынке. Среди разнообразия торговых марок, изготавливающих ЭСЛ, тяжело не растеряться, поэтому рассмотрим основных производителей энергосберегающих ламп:

1. OSRAM (Германия) — энергосберегающие лампы, которые имеют различные формы: спирали, шара, круга, свечи, цоколя и более сложные комбинации.

Разновидности энергосберегающих ламп OSRAM:

  • интегрированного типа;
  • неинтегрированного типа.

Первый вариант запускается автоматически, а второй — требует наличия специального пускового устройства в патроне светильника.

У данного производителя энергосберегающих ламп отзывы только положительного характера. Лампы не перегорают и исполняют функции в течении длительного времени.

Цена от 2 до 6 $.

2. UNIEL (Россия) — представляет три серии энергосберегающих ламп:

  • Премиум — ЭСЛ имеют улучшенные характеристики и длительный срок службы;
  • Промо — имеют высокий световой поток и первый класс энергопотребления;
  • Стандарт — лампы имеют форму открытой спирали, экономят 80 % электроэнергии.

Разнообразие форм: спираль, груша, полуспираль, точечные лампы, рефлекторы, свечи, линейные лампы, модульные, прожекторные и ультрафиолетовые лампы.

Цена: от 3 до 5 $.

3. Philips (Голландия) — представляет большой выбор энергосберегающих ламп, которые отличаются разнообразием форм, цветов и сферы применения.

Особенности:

  • высокая энергоэффективность;
  • разнообразие цветовых температур;
  • отсутствие нагревания колбы.

Цена от 4 до 7 $.

4. Camelion (Гонконг) — энергосберегающие лампы, которые имеют ряд преимуществ:

  • срок службы в восемь раз выше, чем у обычной лампочки;
  • использование как в открытых, так и в закрытых светильниках;
  • при включении лампы отсутствует мерцание;
  • излучение мягкого света, который не ослепляет глаза;
  • термоустойчивость от -25 до +50 градусов;
  • широкий выбор мощностей и моделей ламп;
  • три серии: Классик, ПРО и Эко.

Цена от 2 до 5 $.

5. Космос (Россия) — представляет энергосберегающие лампы, которые излучают максимальный свет при минимальных размерах.

Использование:

  • спальня или гостиная для создания романтической атмосферы;
  • лампы, выполнены в необычной декоративной форме, которая позволяет использовать их без светильника;
  • жилые или промышленные помещения;
  • освещение декоративных потолков или выставочных центров.

Цена от 2 до 4 $.

6. Wolta (Германия) — используются для освещения рабочих мест или жилых помещений.

Особенности:

  • компактные модели;
  • широкий спектр применения;
  • экономичность;
  • высокая надежность и долговечность.

Цена от 4 до 9 $.

7. Vito (Турция) — энергосберегающие лампы, которые представлены сериями Spiral и Vito T8.

Характеристика:

  • эксплуатация в течении 8000 часов;
  • спиралевидная форма ламп;
  • цвета: от теплого белого до холодного синего;
  • крепкий корпус, для предотвращения механических повреждений.

Цена от 5 до 7 $.

8. General Electric (США) — представляет разнообразные модели ЭСЛ.

Особенности:

  • линейка энергосберегающих ламп Link — представляет собой “умные лампы”, которые управляются при помощи смартфона. Стоимость таких устройств составляет от 25 до 60 $;
  • компания создала вакуумные лампы накаливания, которые актуальны уже более 30-ти лет.

Цена от 5 до 9 $.

Зеленая технология: как использовать энергоэффективный свет

Не только более эффективное освещение снижает счета за электроэнергию. Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) и светодиоды не были бы сегодня во многих розетках, если бы не электроника, способная экономично управлять этими лампами. И все еще извлекаются уроки о том, как снизить затраты на системы освещения.

Возьмем, к примеру, люминесцентное освещение. Старые балласты, питающие люминесцентные лампы, были не более чем трансформаторами, которые питали ламповый газ, подавая высокое напряжение для нагрева нитей.Балласт также служит ограничителем тока при включенной лампе. Проблема с балластами старого образца заключалась как в большом объеме, так и в неэффективности.

КЛЛ

стали популярны только с появлением схем электронного балласта, которые были одновременно экономичными и достаточно компактными, чтобы поместиться в цоколе патрона лампы. Сегодняшние драйверы CFL в основном представляют собой схемы импульсного источника питания, которые включают в себя коррекцию коэффициента мощности и защиту от таких условий, как короткое замыкание и обрыв лампы накаливания. В них вместо трансформаторов используется переключающая схема для генерирования высокого напряжения (около 500 В), которое первоначально приводит в действие люминесцентные лампы, и более низких напряжений (около 200 В), поддерживающих работу лампы.Люминесцентные лампы наиболее эффективны при работе на частотах 20 кГц и выше, генерируемых электронными переключателями. Работа на более высоких частотах также позволяет уменьшить размер балластных компонентов и сделать корпус более компактным.

Электронные балласты имеют не только КЛЛ. Линейные флуоресцентные лампы тоже стали электронными. С 2006 года нормативные акты Министерства энергетики предписывали так называемые рейтинги балластной эффективности — по сути, показатель энергоэффективности. Оценки таковы, что балласты трансформаторного типа недостаточно эффективны для многих наиболее распространенных люминесцентных ламп, используемых в цехах и фабриках.В том же году ЕС запретил использование магнитных балластов, вынудив их перейти на электронные балласты для продаваемых там люминесцентных ламп.

Балласты могут быть электронными, но не все из них имеют одинаковый уровень интеграции. Некоторые производители до сих пор разрабатывают свои собственные. «Стоимость была препятствием для использования однокристальных балластов», — говорит директор по маркетингу Fairchild Semiconductor Клаудиа Иннес. Но есть тонкости в управлении люминесцентной лампой, которые могут быть процессом обучения для некоторых производителей.«По сравнению с включением лампы накаливания необходимо учитывать большее количество условий и обеспечивать меры безопасности для различных видов отказов», — говорит она. «Многие дизайнеры не знают, как это сделать. Таким образом, микросхемы электронного балласта обеспечивают надежную защиту от сбоев, чтобы проблема не повредила весь балласт ».

Например, импеданс лампы изменяется с возрастом. Это может сместить частоту колебаний от наиболее эффективной рабочей точки. Чтобы проверить наличие неисправностей, схемы балласта должны следить за коэффициентом амплитуды (отношение пикового тока к среднеквадратичному).Коэффициент амплитуды, превышающий четыре, обычно означает, что срок службы лампы подошел к концу.

Затемнение — еще одна проблема. Балластные цепи обычно регулируют управляемый напряжением генератор на затемнение КЛЛ, но «если вы поместите регулируемый КЛЛ рядом с приглушенной лампой накаливания, вы заметите, что они не тускнеют в той же степени, и они не тускнеют так же. С точки зрения дизайна необходимо учитывать еще несколько вещей », — говорит Иннес.

Типичный электронный балласт сначала выпрямляет переменный ток, а затем преобразует полученный постоянный ток в сигнал в диапазоне 50 кГц с помощью переключателя MOSFET или IGBT.Это переключающее действие может генерировать гармоники в токе и напряжении. Эти искажения вызывают излучаемые помехи и снижают эффективность. Таким образом, электронные балласты обычно включают схемы коррекции коэффициента мощности (PFC) для компенсации. Микросхемы PFC в основном удерживают время включения в фиксированном соотношении с входным линейным напряжением, поэтому нагрузка кажется резистивной по отношению к линии переменного тока.

Микросхема управления балластом затем обрабатывает предварительный нагрев и зажигание, отслеживает условия, которые указывают на обрыв нити накала, и реализует переключение при нулевом напряжении конечной высоковольтной ступени.Высоковольтный каскад, который фактически подключается к лампе, обычно представляет собой полумост, питающий МОП-транзисторы или IGBT.

Страница 2 из 2

Использование одного или нескольких чипов для реализации этих функций часто зависит от того, как производители рассматривают компромисс между стоимостью компонентов и всей системой. «Каждое соединение — это точка отказа, и каждый выбранный и установленный компонент имеет свою стоимость. Тем не менее, некоторые люди создают свои собственные », — говорит Иннес.

Точечный светильник на светодиодах
Два года назад не существовало такого понятия, как светодиодный уличный фонарь.Все изменилось в 2006 году с появлением сверхъярких светодиодов. «Сейчас требуется менее 100 светодиодов, чтобы генерировать эквивалент натриевой лампы высокого давления», — говорит Cree Inc . Директор по развитию бизнеса Марк МакКлер.

CREE Inc. изобрела свою сверхъяркую светодиодную архитектуру в 2006 году, а остальное уже история. В настоящее время светодиоды используются в уличном освещении, офисном освещении и других областях общего освещения, где снижение затрат на техническое обслуживание и электроэнергию компенсирует их более высокую цену.

Ключом к такому повороту событий стала разработка компанией CREE своего чипа питания EZBright LED.С тех пор другие производители выпустили версии светодиодов с высокой выходной мощностью. Но CREE разработала новую светодиодную топологию, которая, по ее словам, в два раза более эффективна, чем предыдущие чипы, и полагает, что она, возможно, на год опережает своих ближайших конкурентов.

Текущие исследования производителей светодиодов сосредоточены на повышении энергоэффективности и затрачиваемых люменов на доллар. Сегодня эти показатели составляют около 100 люмен / Вт и 40 люмен / доллар. Ожидается, что в 2010 году будет световая отдача 150 люмен / Вт при значительном снижении затрат.«Каждый раз, когда мы повышаем эффективность, появляется новая волна новых приложений», — говорит МакКлир.

Оказывается, преимущества светодиодов не ограничиваются эффективностью. «Муниципалитету стоит заменить лампочку так же, как купить новую лампу. Поскольку срок службы светодиодов в два-пять раз дольше, чем у обычных ламп, они позволяют избежать больших затрат на техническое обслуживание », — говорит МакКлир. Кроме того, их использование для наружного освещения дает преимущество для сна: «Когда вы заменяете желтую натриевую лампу на светодиоды, люди думают, что вы убрали это место», — говорит МакКлир.«Это потому, что глаз имеет большую остроту зрения в диапазоне света светодиода. Камеры наблюдения лучше работают со светодиодной подсветкой, и люди действительно чувствуют себя в большей безопасности на парковочных палубах, освещенных светодиодами ».

Некоторые производители ламп теперь производят светильники для наружного освещения со светодиодами. В одном из них, Beta Lighting в Стертеванте, штат Висконсин, используются светодиоды CREE, сконфигурированные в виде световых полос, каждая из которых содержит 20 светодиодов. Бета добавляет световые полосы для получения осветительных приборов определенного вывода. Фирма заявляет, что ее дизайн защищен более чем 20 патентами.

«Нашей самой большой проблемой было управление температурным режимом. Решив эту проблему, мы оптимизировали оптическую конструкцию, чтобы максимально использовать возможности светодиода », — говорит директор по продажам бета-версии Кевин Орт.

National Semiconductor рекомендует управлять группами светодиодов с помощью базовой настройки, в которой светодиоды разделены на подстроки, каждая из которых получает питание от отдельного драйвера. Это поддерживает напряжение на светодиодах ниже того, которое считается опасным и требует специальной изоляции и мер безопасности. Кроме того, один разомкнутая цепь светодиода не погасит весь световой поток.

Хотя уличные фонари с питанием от светодиодов дороже, чем обычные фонари, которые они заменяют, их содержание дешевле, говорит Орт.

Как сделать Драйверы
Светодиоды могут стать волной будущего, но, похоже, нет единого мнения о том, как лучше всего настроить их источник питания. «Пока нет установленной топологии для управления светодиодами», — заявляет National Semiconductor Corp . Старший инженер по приложениям Крис Ричардсон. «Если вы хотите управлять 100 светодиодами, чтобы получить максимальное количество света, есть много способов сделать это — фактически так много, что многие люди запуганы этой задачей.”

По словам Ричардсона, сегодня существует три общих подхода к управлению группами светодиодов. Первый и наиболее эффективный — просто подключить светодиоды последовательно от источника постоянного тока. Проблема с этим подходом заключается в том, что он может включать в себя достаточно высокие напряжения, чтобы их можно было классифицировать как опасные по UL. Используемые высоковольтные компоненты могут быть дорогими. «Это нормально, если вы действительно понимаете все правила техники безопасности и готовы выполнять двойную изоляцию и изоляцию. Но это ужасно с точки зрения тестирования безопасности, и я не рекомендую это делать », — говорит Ричардсон.

Второй, немного другой подход, также использует одноступенчатый источник питания, но включает гальваническую развязку, обычно в виде трансформатора. Это позволяет обойти некоторые проблемы безопасности и имеет преимущество доступности в виде готовых коммерческих устройств. По словам Ричардсона, проблема в том, что такой подход применим только для цепочек, состоящих максимум из восьми светодиодов. «Таким образом можно произвести не более 1 А», — объясняет он. «Это дорого, потому что вы платите надбавку за инжиниринг, который идет на поставку.”

Третий способ является наиболее распространенным. В нем используется коммерческий преобразователь переменного / постоянного тока, который выдает выходное напряжение ниже 60 В, что позволяет оставаться ниже опасного напряжения. Выходной сигнал поступает на несколько преобразователей постоянного / постоянного тока, каждый из которых управляет цепочкой светодиодов. Помимо предотвращения опасных уровней напряжения, этот подход гарантирует, что некоторые светодиоды будут гореть в случае отказа одного из них.

«Вам нужно больше времени на разработку схемы такого типа, но результат является наиболее гибким и надежным из трех возможных», — говорит Ричардсон.Устранение необходимости работать при высоком напряжении также может быть наименее сложным для большинства инженеров. «Я не встречал много инженеров по источникам питания, хорошо разбирающихся в высоковольтном переменном и низковольтном постоянном токе», — говорит Ричардсон.

Замыкание контакта

Beta LED , (800) 236-6800, betaled.com
CREE Inc ., (919) 313-5300, cree.com
Fairchild Semiconductor ,
(207) 775-8100 , fairchildsemi.com
National Semiconductor , (800) 272-9959, national.com

Что такое энергоэффективное освещение и методы его реализации

Энергоэффективное освещение и способы его реализации

Это было по оценкам, на освещение приходится около 20% от общего объема производства электроэнергии в мире. Качество и количество света не только влияют на наше здоровье, комфорт, безопасность и производительность, но также влияют на экономику.Многие страны тратят огромные средства из своего бюджета на электроэнергию на освещение.

Для достижения эффективного использования электроэнергии страны постоянно переходят на энергоэффективное освещение, которое является наиболее экономичным и надежным методом энергосбережения. В области освещения используются хорошо известные технологии для оптимизации существующих средств управления и осветительного оборудования для снижения потребления энергии при более высоком качестве освещения. Давайте подробно обсудим эту концепцию.

Что такое энергоэффективное освещение?

Когда потребление энергии продуктом снижается, не влияя на его производительность, конечную реакцию или уровень комфорта пользователя, это называется энергоэффективностью. Энергоэффективный продукт потребляет меньше энергии для выполнения той же функции по сравнению с тем же продуктом с большим потреблением энергии.

Энергоэффективность в секторе освещения обеспечивает необходимый уровень освещенности схемы освещения для того приложения, для которого она была разработана, при минимальном потреблении энергии.Проще говоря, энергоэффективное освещение может сэкономить электроэнергию, сохраняя при этом хорошее качество и количество света.

Энергоэффективное освещение предполагает замену (или переоснащение) традиционных ламп (например, ламп накаливания) на энергоэффективные, такие как люминесцентные лампы, лампы CFL и светодиодные лампы. Он также включает в себя соответствующие средства управления освещением, такие как таймеры, средства управления на основе инфракрасных и ультразвуковых датчиков и т. Д.

Он включает автоматическое выключение света, когда он не используется, особенно в дневное время.В нем используются электронные дроссели вместо балластов при обычном освещении, а также с использованием электронных схем; при необходимости можно добиться затемнения света.

Эти энергоэффективные схемы могут применяться для внешнего освещения, внутреннего освещения жилых домов и внутреннего освещения коммерческих зданий. Эти схемы не только снижают потребление энергии, но и улучшают качество освещения, повышают безопасность и благополучие персонала, а также уменьшают воздействие на окружающую среду.

Зачем нужно энергоэффективное освещение?

Освещение является основным требованием любого объекта и влияет на повседневную деятельность людей. Это составляет значительную часть общего потребления энергии в бытовых, коммерческих и промышленных установках.

В промышленности потребление энергии для освещения составляет лишь небольшую часть от общего объема потребляемой энергии, что составляет около 2-5 процентов от общего объема потребления энергии. На его долю приходится от 50 до 90 процентов в домашнем секторе, и она может возрасти до 20-40 процентов в случае коммерческого / строительного секторов, комплексов информационных технологий и гостиниц.

Таким образом, это становится важной областью, в которой необходимо экономить энергию, особенно в бытовом секторе. Поэтому решения по повышению эффективности освещения играют ключевую роль в возможностях энергосбережения.

Из-за высокого энергопотребления традиционные лампы накаливания и лампы высокого разряда необходимо заменить энергоэффективными лампами. Традиционные лампы не только потребляют большое количество электроэнергии, но они используют большую часть потребляемой энергии для производства тепла, а не света (например, 90% потребляемой энергии в случае ламп накаливания).

С установкой энергоэффективного освещения количество потребляемой энергии в конечном итоге будет снижено, что приведет к снижению счетов за электроэнергию.

Следовательно, необходимо энергоэффективное освещение

  • Чтобы снизить потребление электроэнергии, тем самым уменьшив счета за электроэнергию
  • Чтобы сэкономить электроэнергию, а не тратить ее впустую с точки зрения потерь
  • Для снижения выбросов парниковых газов, поскольку обычные лампы вызывают выбросы CO 2
  • Для снижения пиковой нагрузки

Вы также можете прочитать: Сколько ватт солнечных батарей нам нужно для наших бытовых электроприборов?

Советы, приемы и методы по внедрению энергоэффективного освещения

Лучшим и эффективным решением для энергосбережения является внедрение энергоэффективных технологий освещения в секторе освещения, что облегчает всестороннюю модернизацию систем освещения и управления.

Были внесены значительные улучшения и инновации в технологии освещения, которые могут предложить большой потенциал для экономии энергии во многих осветительных приложениях, таких как домашнее освещение, уличное освещение, гостиничные и розничные прожекторы, офисное и промышленное освещение и т. Д.

Ниже перечислены методы или типы энергоэффективного освещения , которые обычно используются как возможности энергосбережения.

  1. Замена ламп на энергоэффективные лампы

Энергоэффективные лампы могут обеспечить такое же количество освещения с большей экономией энергии при низких затратах по сравнению с обычными лампами.Традиционные лампы накаливания потребляют много энергии для получения света, при этом 90 процентов потребляемой энергии выделяется в виде тепла, а также они потребляют больше энергии, обычно в 3-5 раз больше, чем фактическое количество для производства света.

Энергоэффективные лампы решают эти проблемы, предлагая гораздо больше преимуществ, чем лампы накаливания. Два самых популярных варианта энергоэффективных ламп — это CFL (компактные люминесцентные лампы) и LED (светоизлучающие диоды) лампы.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

КЛЛ лампы представляют собой миниатюрные или фигурные версии люминесцентных ламп большого размера.Эти лампы сочетают в себе эффективность люминесцентного освещения с популярностью и удобством ламп накаливания.

Вкручиваются в светильники, подходящие для всех стандартных ламп накаливания, но не в стандартные люминесцентные светильники с длинными трубками. В зависимости от марки и области применения они бывают разных стилей, цветов и размеров.

КЛЛ потребляют на 75 процентов меньше энергии и производят на 75 процентов меньше тепла для получения того же количества света по сравнению с лампами накаливания.Они служат в 10-15 раз дольше и стоят в 10-20 раз дороже, чем лампы накаливания.

Эти лампы изготовлены с трубкой из фосфорного стекла, состоящей из инертного газа (аргона) и паров ртути. Они используют электронный балласт для создания высокого напряжения во время запуска, и это может быть отдельный блок или постоянно встроенная лампа. Некоторые специальные и старые модели КЛЛ поставляются с отдельным балластом, в то время как некоторые КЛЛ имеют встроенный балласт.

Когда через электроды пропускают электрический ток, возбуждаются электроны, связанные с атомами ртути, которые, в свою очередь, излучают ультрафиолетовый свет.Когда ультрафиолетовый свет попадает на флуоресцентное покрытие, он превращается в видимый свет.

Сравнительная таблица ламп накаливания, КЛЛ и светодиодных ламп.

На сегодняшнем рынке доступны различные типы ламп CFL. Некоторые из них — спиральные лампы, трехтрубные лампы, торшеры, шаровые лампы, прожекторы и канделябры. В случае замены ламп накаливания КЛЛ выбираются в соответствии с люменами, которые указывают количество генерируемого света, как показано на рисунке ниже.

Они доступны в различных цветах света, таких как теплый белый и мягкий белый, холодный белый и ярко-белый и т. Д., В зависимости от типа применения. В таблице ниже показан диапазон светлых цветов КЛЛ для конкретного применения.

Светоизлучающие диоды (светодиоды)

Светодиоды — это твердотельные полупроводниковые устройства, которые более энергоэффективны, чем даже КЛЛ. Они производят мало тепла и более качественное освещение, чем любые другие лампы. На момент создания использование светодиодов было ограничено в качестве индикаторов с одной лампочкой в ​​электронных схемах.

Позже несколько светодиодов объединены в группы для разработки небольших ламп для устройств с батарейным питанием, таких как зарядные фонари, фонарики и т. Д. Сегодня светодиодные лампы доступны во многих новых стилях ламп, которые достаточно ярки, чтобы заменить традиционные лампы накаливания.

Светодиодные лампы потребляют на 75 процентов меньше энергии, чем традиционные лампы накаливания, и на 50 процентов меньше энергии, чем у КЛЛ. Они могут служить в 8-25 раз дольше, чем лампы накаливания, и до четырех раз дольше, чем CFL.В отличие от ламп накаливания и КЛЛ, светодиодные лампы не выделяют тепла и, следовательно, достаточно холодны, чтобы их можно было прикоснуться. Но это дороже; однако они доступны в долгосрочной перспективе.

Светодиоды состоят из полупроводниковых материалов и образуют PN переходы. Когда ток течет через эти соединения, он высвобождает энергию в виде света. Длина волны и, следовательно, цвет света зависят от состава материалов. Светодиоды могут излучать желтый, красный, синий, зеленый и белый свет.Для освещения несколько белых светодиодов сгруппированы в кластеры, чтобы обеспечить необходимое освещение для приложения.

Светодиодные лампы доступны в различных формах, размерах и стилях в зависимости от типа применения, для которого они предназначены. Некоторые из этих типов включают в себя рассеивающие лампы, светодиодные лампы с регулируемой яркостью, лампы со штыревым цоколем для трекового освещения, лампы с ввинчиваемым цоколем для отражателя, светодиоды с пламенным наконечником и ламповые светодиодные лампы.

Сравнение ламп накаливания, КЛЛ, светодиодных и галогенных ламп и ламп.

  1. Улучшение управления освещением

Освещением можно управлять с помощью различных датчиков, чтобы лампы могли работать всякий раз, когда они необходимы. Эти датчики обнаруживают присутствие людей, движение, время или присутствие и на основе выходного сигнала датчика включают и выключают лампы. Типы этих элементов управления включают инфракрасные датчики, автоматические таймеры, датчики движения (инфракрасные и ультразвуковые датчики) и диммеры.

Фотодатчики следят за условиями дневного света и соответственно посылают сигналы на главный контроллер для автоматического выключения ламп на рассвете и включения в сумерках.Этот тип управления освещением обычно используется для уличного и наружного освещения.

Уличное освещение — еще одна важная область энергосбережения, поскольку оно способствует значительному энергопотреблению, особенно на автомагистралях. Централизованные системы управления чаще всего используются при управлении уличным освещением.

Популярным централизованным управлением является система SCADA (диспетчерский контроль и сбор данных), которая обеспечивает удаленное управление работой уличных фонарей из центра.Системы на основе GSM / GPRS также используются для дистанционного управления уличным освещением.

  1. Замена существующих приспособлений и балластов

Замена энергоэффективных принадлежностей новыми энергоэффективными приспособлениями и балластом дает превосходную экономию энергии, долговечность и надежность. Основная функция светильника или осветительной арматуры — распределять, направлять и рассеивать свет.

Некоторые светильники могут поглощать более половины света, излучаемого лампой, что снижает эффективность освещения.Светильники с более высокой эффективностью могут излучать больше света, и, следовательно, можно сэкономить энергию и деньги. Такие светильники состоят из отражателей, которые направляют свет в нужном направлении.

Все газоразрядные лампы требуют пускорегулирующего устройства для достижения требуемой работы. Обычные балласты магнитного типа вызывают потери мощности, которые обычно составляют 15 процентов от мощности лампы. Это также может повысить температуру прибора во время работы. Поэтому необходимо выбрать правильный балласт, чтобы снизить потери балласта, температуру арматуры и мощность системы.На современном рынке доступно много электронных или твердотельных балластов, которые могут сэкономить от 20 до 30 процентов энергии по сравнению со стандартными балластами.

Вы также можете прочитать:

Интеллектуальный автоматический выключатель для энергоэффективных домов

Давно известно, что энергоаудит часто является лучшим местом для начала, прежде чем производить энергосберегающие улучшения в доме. Энергетический аудит может помочь определить наиболее рентабельные обновления энергоэффективности путем тщательной оценки дома в целом.Обычно это начинается с оболочки здания, работая внутрь к отдельным приборам, таким как кондиционер, водонагреватели и освещение.

По иронии судьбы, шлюз к большей части потребления энергии в доме, также известный как коробка выключателя или электрическая панель, редко оценивается. Кто-то может спросить, почему, однако, причина довольно проста; этот «тупой металлический ящик» практически не изменился за последние полвека.

Электрическая панель и автоматические выключатели служат только нескольким ключевым целям, включая распределение электричества в доме на нагрузки и защиту от перегрузки по току.Эти функции имеют решающее значение для функциональности и безопасности наших домов, но не дают реального представления о наших привычках потребления и не дают нам никакого контроля над тем, как наш дом использует энергию.

Несмотря на то, что энергоаудит может помочь в установлении базовых показателей нашего потребления и предложении обновлений, как мы можем гарантировать, что наши дома продолжат работать эффективно и что мы максимизируем полезность этих обновлений с течением времени?

Войдите в интеллектуальный автоматический выключатель!

Что такое интеллектуальный автоматический выключатель?

Хотя, вероятно, не существует общепринятого определения интеллектуального автоматического выключателя или интеллектуальной электрической панели, я попытаюсь объяснить здесь.Интеллектуальный автоматический выключатель должен выполнять все те же функции, что и обычный выключатель, но также обеспечивать мониторинг и дистанционное управление отдельным выключателем.

Интеллектуальный автоматический выключатель по-настоящему также должен быть способен реагировать на управление нагрузкой или, другими словами, автоматизировать энергопотребление дома на уровне выключателя, чтобы оптимизировать эффективность и полезность энергетических систем дома.

Как работает интеллектуальный автоматический выключатель?

С физической точки зрения интеллектуальный автоматический выключатель может заменить традиционный автоматический выключатель или может включать в себя отдельное оборудование, которое подключается к существующему автоматическому выключателю.Новый интеллектуальный выключатель или оборудование, вероятно, будут включать датчики мощности, механические переключающие механизмы, такие как реле и коммуникационные платы. Большинство технологий интеллектуальных автоматических выключателей также будут включать программное обеспечение, а также мобильный или веб-интерфейс пользователя.

Чтобы понять, как работают интеллектуальные автоматические выключатели после установки, лучше всего определить многие компоненты / факторы, которые могут взаимодействовать с панелью интеллектуального выключателя.

Во-первых, к каждому выключателю подключены конечные потребители энергии, также известные как «нагрузки».Во-вторых, есть источники энергии, которые могут включать поставщика электроэнергии (коммунальное предприятие), производство на месте, такое как солнечные фотоэлектрические или газовые генераторы, накопители энергии, такие как батареи, или любую их комбинацию.

В совокупности эти локальные источники питания, когда они могут работать независимо или параллельно с поставщиком электроэнергии, часто называют «домашней микросетью». Наконец, существует множество других факторов, таких как цены на электроэнергию, модели поведения и даже соображения безопасности, которые могут повлиять на работу программируемого автоматического выключателя.

В следующих двух разделах мы кратко разберем некоторые способы взаимодействия интеллектуальных автоматических выключателей с вышеперечисленным.

Солнечная энергия с автоматическими выключателями для умного дома

Обдумывая способы экономии энергии в вашем доме, улучшения энергоэффективности, такие как герметизация, изоляция и светодиодное освещение, обычно являются одними из самых рентабельных и должны рассматриваться в первую очередь. В наши дни производство собственной энергии с помощью солнечной фотоэлектрической энергии почти так же привлекательно с точки зрения рентабельности инвестиций и часто имеет даже больший общий потенциал для экономии.

За первые 40 лет использования солнечных панелей на крышах в США было установлено 1 миллион жилых домов. В последующие три года в США было установлено 2 миллиона жилых домов, и в настоящее время ожидается, что к 2023 году их будет 4 миллиона. Этот быстрый рост солнечных фотоэлектрических систем является свидетельством того, насколько далеко эта технология продвинулась как в эффективности производства, так и в ее эффективности. доступность.

Хотя пандемия Covid-19 в 2020 году может немного замедлить установку солнечных фотоэлектрических систем по всей стране, она также ведет к новой тенденции повышенного стремления к объединению солнечных фотоэлектрических систем с системами хранения энергии на основе батарей.Без накопления энергии фотоэлектрические системы не смогут обеспечить электроэнергией дом во время отключения электроэнергии.

В связи с активизацией работы на дому, потребностью в бесперебойном электроснабжении и повышенным риском отключений из-за лесных пожаров, ураганов и других стихийных бедствий многие установщики сообщают о повышенном интересе к хранилищам. Фактически, второй квартал 2020 года стал рекордным для жилищного накопления энергии в США

.

Каковы преимущества установки интеллектуальной электрической панели?

Итак, где же интеллектуальные схемы вписываются в эту новую тенденцию создания энергоэффективных домов с питанием от солнечных батарей и отказоустойчивых резервных аккумуляторных батарей? В Lumin мы считаем, что преимущества можно легко разделить на безопасность, экономию и полезные сведения.

Обеспечивает безопасность

Здоровье и безопасность часто идут рука об руку с энергоэффективными домами. Правильно закрытый, но хорошо вентилируемый дом обеспечивает лучшее качество воздуха в помещении, а меньшее потребление энергии означает меньшее количество выбросов вредных загрязнителей. Интеллектуальные автоматические выключатели также обеспечивают дополнительную безопасность помимо традиционной защиты от перегрузки по току.

Слишком легко быть забывчивым. Если вы спешите закончить ужин или пытаетесь выйти утром на работу, все неизбежно проваливается.В большинстве случаев это что-то маленькое. Но иногда это может быть что-то серьезное, например, если вы оставили включенной плойку в ванной или случайно оставили включенной духовку, когда уходили из дома на день.

Если вы забудете выключить эти устройства, это создаст опасную ситуацию, которую необходимо устранить, чтобы обеспечить безопасность вашего дома. Умные выключатели с дистанционным управлением для жилых помещений могут помочь здесь, предоставив вам инструменты для быстрой проверки этих опасных цепей и удаленного отключения их из любого места, без необходимости мчаться домой.

Экономия

Из многих целей, направленных на повышение эффективности вашего дома, экономия часто оказывается на первом месте. Я имею в виду, почему бы не сэкономить немного денег, спасая планету, верно? Интеллектуальная электрическая панель также может значительно помочь.

Управление энергопотреблением — ключевая особенность интеллектуального автоматического выключателя. Во многих домах есть фантомные нагрузки, которые потребляют значительную мощность, даже когда они не используются. Домовладельцы могут просто запланировать отключение этих цепей, если знают, что не планируют их использовать.

Коммунальные предприятия стремительно развивают тарифы на электроэнергию по многим причинам, и все более заметной тенденцией является взимание тарифов с изменяемой оплатой в зависимости от времени суток (обычно называемых тарифами по времени использования). Подобно планированию фантомных нагрузок, потребители с высокой энергией, такие как кондиционер, водонагреватели, стиральные машины или сушилки, также могут быть запланированы для работы только при низких тарифах на электроэнергию (непиковые нагрузки).

Анализ

Итак, как мы узнаем, что наш дом работает эффективно? Как мы узнаем, какой размер солнечной фотоэлектрической панели и батареи нам нужен? Счет за коммунальные услуги — хорошее место для начала, но, конечно, мы получаем их только раз в месяц, и они ограничены в данных.Проницательность, возможно, является величайшей особенностью электрических панелей умного дома.

Когда что-то в доме не работает должным образом, мы часто обнаруживаем аномально высокий счет за коммунальные услуги. Наблюдая за этими ключевыми приборами, такими как блоки переменного тока или водонагреватели, потребление энергии может дать вам раннее предупреждение, если что-то не так.

Когда дело доходит до добавления солнечной батареи + накопитель, один из самых сложных вариантов зависит от размера системы. Интеллектуальные схемы могут помочь вам и профессиональному установщику лучше понять как историческое потребление, так и пиковую потребляемую мощность тех ключевых устройств, для которых требуется резервное копирование.Во многих случаях покупка системы хранения энергии меньшего размера, но «подходящего размера» может сэкономить вам тысячи долларов.

Наконец, идеи системы управления энергопотреблением, состоящей из интеллектуальных цепей, могут действительно улучшить общую энергетическую систему дома. Чтобы получить более подробные сведения, ознакомьтесь с Руководством Lumin по резервному питанию от аккумулятора для всего дома.

Почему панель Lumin Smart Panel — правильный выбор

Подводя итог, можно сказать, что интеллектуальные схемы могут обеспечить гибкое управление нагрузкой, которое раскрывает весь потенциал системы накопления энергии и не ограничивает домовладельца горсткой резервных схем.

Аккумуляторные системы защищены от быстрого истощения благодаря автоматическому контролю, и домовладелец может направлять энергию на все, что ему нужно, когда это необходимо. Домовладелец также будет иметь данные в режиме реального времени о том, как дом потребляет энергию, сколько времени должна работать батарея, и контролировать их потребление. Интеллектуальные схемы являются ключом к работе микросети любого дома!

Джон Проффитт, директор по разработке приложений Lumin

EECSenergy site: Энергопотребление: электронные устройства

EECSenergy home Производство и хранение энергии > Термоэлектрика> Солнечная фотовольтаика> Термофотовольтаика> Турбинные проекты> Микро-сборщики энергии> Хранение Энергоэффективность > Освещение> Энергопотребление: архитектурное> Использование энергии: электронные устройства> Передача электроэнергии> Электрические машины > Транспорт Энергетические отчеты и ресурсы EECSenergy Teaching

Энергоэффективность электронных устройств, особенно компьютеров, является важной темой исследований в области электротехники и информатики в отделе.Одна из важных целей — резко снизить энергопотребление быстрорастущих компьютерных серверов и центров обработки данных.

Прогресс требуется на всех уровнях электронных систем, от технических материалов для устройств до оптимизации схем, изменения архитектур схем, управляющего программного обеспечения и вычислительных парадигм. Предполагается, что продолжение исследований в области проектирования с учетом энергопотребления может снизить потребление энергии на несколько порядков. Например, для реализации логической функции с использованием специализированного оборудования требуется до 1000 раз меньше энергии, чем реализация на микропроцессоре, работающем с программным обеспечением.Массачусетский технологический институт активно участвует во многих усилиях на системном уровне по оптимизации энергоэффективности, с недавними примерами, такими как разработка ведущих цифровых схем сверхнизкого напряжения, использование устройств III-V для вычислительной логики, использование фотоники для маломощных внутри- и межкристальная связь, изобретение принципиально новых аналоговых схем без усилителя и маломощных радиочастотных схем с цифровой поддержкой. Недавно продемонстрированные методы показывают потенциал для уменьшения рассеиваемой мощности более чем на порядок за счет интеграции исследований в разных дисциплинах.

Очень высокочастотное электронное преобразование энергии


Дэвид Перро

Практически для всех электронных устройств требуются преобразователи мощности для управления или регулирования входной электрической мощности. Основным средством повышения производительности и уменьшения размера такой силовой электроники является увеличение частоты переключения. Однако традиционные конструкции преобразователей мощности подвержены ряду ограничений, которые значительно ограничивают их практическую частоту коммутации.Мы разрабатываем схемы преобразования энергии, которые работают на очень высоких частотах (30–300 МГц), что на два порядка выше, чем у традиционных схем. Эта работа продемонстрировала способность достигать и поддерживать высокий КПД (85-90 +%) на очень высоких частотах в широком диапазоне рабочих условий (напряжение> 2: 1, мощность> 20: 1) и достигать чрезвычайно быстрого переходного отклика. Применение этой технологии для получения чрезвычайно высокого КПД (> 95%) на современных частотах переключения в настоящее время продолжается.

Решение энергетических проблем с помощью нитридных полупроводников


Томас Паласиос

Наша группа специализируется на разработке новых электронных устройств на основе нитридных полупроводников. Эти материалы идеально подходят для решения многих проблем, с которыми в настоящее время сталкивается мир в области производства, преобразования и экономии энергии. Например, использование белых светоизлучающих диодов (СИД) на основе GaN вместо ламп накаливания повысит эффективность белого освещения с 4% до по крайней мере 52% (теоретический максимум 80%).Кроме того, в электронных приложениях использование усилителей мощности на основе GaN для беспроводной связи на высоких частотах позволяет существенно повысить эффективность, что упрощает конструкцию системы, снижает ее стоимость и обеспечивает значительную экономию энергии. Еще одна ключевая область исследований в области энергетики — использование GaN-транзисторов в силовой электронике. Наконец, более высокая частота и мощность, допускаемые GaN-транзисторами, обеспечат беспрецедентные характеристики в гибридных транспортных средствах, фотоэлектрических системах и ветряных турбинах.

Настоящая правда о домашних энергосберегающих устройствах

Бытовые энергосберегающие устройства — эффективны? Что на самом деле правда?

Бытовые энергосберегающие устройства низкого напряжения в последнее время привлекают большое внимание как потребителей, так и производителей. Обычно он используется в жилых домах для экономии энергии и уменьшения счетов за электроэнергию. Это небольшое устройство, которое необходимо подключить к любой розетке переменного тока в доме (в основном возле счетчика энергии). Более того, некоторые компании заявляют, что их энергосберегающие устройства экономят до 40% энергии.

Многие считают, что заявления компаний-производителей энергосберегающих устройств ложны. Почти все люди, покупающие энергосберегающие устройства, делают это, чтобы уменьшить свои счета за электроэнергию на .

Многие люди, которые использовали эти энергосберегающие устройства, сказали, что они могут снизить свои счета за электроэнергию с помощью этих устройств; однако снижение оказалось не таким значительным, как они ожидали. Более того, они не могли понять, произошло ли сокращение счетов за электроэнергию из-за энергосбережения или из-за их усилий по сокращению потребления электроэнергии.Было несколько серьезных дискуссий о подлинности устройства.

В этой заметке мы попытаемся найти настоящую правду об этих энергосберегающих устройствах, которые утверждают, что экономят до 40% энергии.

Принцип работы энергосберегающего устройства в соответствии с производством

Энергосберегающий прибор — это устройство, которое подключается к розетке питания. Очевидно, просто оставив устройство подключенным, вы сразу же снизите потребление энергии. Типичные претензии — это экономия от 25% до 40%.

Известно, что электричество, которое приходит в наши дома, носит нестабильный характер.В этом токе много колебаний, подъемов и падений, а также скачков / скачков. Этот нестабильный ток не может использоваться ни одной бытовой техникой. Более того, флуктуирующий ток расходует электрический ток из цепи, преобразуя электрическую энергию в тепловую.

Эта тепловая энергия не только выбрасывается в атмосферу, но и наносит вред приборам и электропроводке.

Бытовое устройство энергосбережения — Принципиальная схема

Энергосберегающее устройство накапливает электроэнергию внутри себя с помощью системы конденсаторов и высвобождает его более плавным образом в нормальное состояние без скачков.Системы также автоматически удаляют нагар из контура, что также способствует более плавному электрическому потоку. Это означает, что у нас будет меньше скачков мощности. Больше электричества, протекающего по цепи, можно использовать для питания приборов, чем раньше.

В основном утверждается, что энергосберегающие устройства работают по принципу защиты от перенапряжения технологии . Энергосберегающие устройства работают над выпрямлением этого нестабильного электрического тока, чтобы обеспечить плавный и постоянный выход. Колебания напряжения непредсказуемы и не поддаются контролю.Однако энергосберегающие устройства используют колебания тока для обеспечения полезной мощности, действуя как фильтр и позволяя только плавному току проходить через цепь. В энергосберегающих устройствах для этой цели используются конденсаторы. Когда в цепи возникает скачок тока, конденсатор энергосберегающего устройства накапливает избыточный ток и высвобождает его при резком падении. Таким образом, из устройства выходит только плавный выходной ток.

Кроме того, устройство энергосбережения также удаляет любой углерод из системы, что способствует дальнейшему более плавному потоку.Основное преимущество энергосберегающих устройств заключается не в том, что они обеспечивают резервную систему в периоды слабого тока , а в том, что они защищают бытовую технику. Известно, что резкое повышение мощности может вывести из строя электроприбор. Таким образом, функция энергосбережения не только защищает прибор, но и увеличивает его срок службы. Кроме того, они также снижают потребление энергии и, следовательно, счета за электроэнергию.

Энергосбережение зависит от количества приборов в электрической цепи.Кроме того, системе требуется не менее недели, чтобы полностью адаптироваться к схеме, прежде чем она начнет демонстрировать максимальную производительность. Максимальная экономия напряжения будет видна в областях, где колебания тока самые высокие.

Обзор мошенничества с энергосберегающим устройством для дома

Коррекция коэффициента мощности для бытовых потребителей (домовладельцев) — это афера? В лучшем случае каждая единица стоит вложения. Коррекция коэффициента мощности имеет смысл для некоторых коммерческих / промышленных потребителей.

Многие компании продвигают и рекламируют, что их блок энергосбережения может снизить потребление электроэнергии в жилых домах за счет применения метода «активной коррекции коэффициента мощности» на линии питания. Концепция кажется довольно впечатляющей, поскольку концепция верна и принята с юридической точки зрения. Но на практике мы обнаружим, что это невозможно.

Чтобы подтвердить вышеприведенное утверждение, сначала нам нужно понять три термина:
  1. Тип электрической нагрузки дома,
  2. Базовая терминология мощности (кВт, кВА, кВАр).
  3. Электротарифная методика Электроэнергия Общество для бытовых и промышленных потребителей.

В основном в каждом доме существует два типа нагрузки: одна резистивная, например лампы накаливания, нагреватели и т. Д., А другая — емкостная или индуктивная, например, переменного тока, холодильники, компьютеры и т. Д.

Коэффициент мощности Резистивная нагрузка как у тостера или обычной лампы накаливания — 1 (одна). Устройства с катушками или конденсаторами (например, насосы, вентиляторы и балласты люминесцентных ламп) — Реактивная нагрузка имеет коэффициент мощности меньше единицы.Когда коэффициент мощности меньше 1, ток и напряжение не в фазе. Это происходит из-за того, что энергия накапливается и высвобождается в индукторах (катушках двигателя) или конденсаторах в каждом цикле переменного тока (обычно 50 или 60 раз в секунду).

При работе с переменным (AC) питанием необходимо понимать три термина.

  1. Первый термин — киловатт (кВт) и представляет реальной мощности. Настоящая мощность может выполнять работу. Счетчики коммунальных услуг на стороне дома измеряют это количество (реальную мощность), и энергетическая компания взимает за это плату.
  2. Второй член — это реактивная мощность, измеряемая в кВАр. В отличие от кВт не может выполнять работу. Бытовые потребители не платят за KVAR, и коммунальные счетчики на домах тоже не регистрируют его.
  3. Третий член — полная мощность, обозначаемая как кВА. Используя мультиметры, мы можем измерить ток и напряжение, а затем умножить показания и получить полную мощность в ВА.
Треугольник мощности

Коэффициент мощности = Реальная мощность (Вт) / Полная мощность (ВА)

Следовательно, Реальная мощность (Вт) = Полная мощность × PF = Напряжение × Ампер × PF .

В идеале PF = 1 , или единица, для устройства определяет чистое и желаемое энергопотребление, в основном бытовое оборудование (рассеиваемая выходная мощность становится равной приложенной входной мощности).

В приведенной выше формуле мы видим, что если коэффициент мощности меньше 1, амперы (потребление тока) приборов увеличиваются, и наоборот.

При резистивной нагрузке переменного тока напряжение всегда совпадает по фазе с током и составляет идеальный коэффициент мощности, равный 1.Однако при индуктивных или емкостных нагрузках форма волны тока отстает от формы волны напряжения и не является тандемной. Это происходит из-за присущих этим устройствам свойств накапливать и выделять энергию с изменяющейся формой волны переменного тока, и это вызывает общую искаженную форму волны, снижающую чистый коэффициент мощности устройства.

Производители заявляют, что указанная выше проблема может быть решена путем установки хорошо рассчитанной цепи катушки индуктивности / конденсатора и ее автоматического и надлежащего переключения для исправления этих колебаний.Блок энергосбережения предназначен именно для этой цели. Эта коррекция позволяет максимально приблизить уровень коэффициента мощности к единице, тем самым значительно улучшая кажущуюся мощность. Повышенная полная мощность будет означать меньшее потребление ТОКА всеми бытовыми приборами .

Пока все выглядит нормально, но какой толк от вышеуказанного исправления?

Счет за коммунальные услуги, который мы оплачиваем, никогда не основывается на полной мощности (кВА), а на реальной мощности (кВт). Счет за коммунальные услуги, который мы оплачиваем, никогда не выставляется за кажущуюся мощность, а за реальную мощность.

За счет снижения текущего потребления не снижает счета за электроэнергию домашних хозяйств.


Исследование энергосбережения при бытовой нагрузке

Давайте попробуем изучить на примере реактивно-резистивную электрическую нагрузку и характеристику всплеска напряжения.

1. Энергосбережение при реактивной нагрузке дома

Рассмотрим один пример для реактивной нагрузки. Холодильник с номинальной реальной мощностью 100 Вт при 220 В переменного тока имеет коэффициент мощности = 0,6. Итак, мощность = Вольт X Ампер X P.F становится 100 = 220 × A × 0,6 Следовательно, A = 0,75 ампер

Теперь предположим, что после установки энергосбережения, если коэффициент мощности доведен до примерно 0,9, приведенный выше результат теперь будет отображаться как: 100 = 220 × A × 0,9 и A = 0,5 ампер

Во втором выражении мы ясно показываем снижение потребления тока холодильником, но, что интересно, в обоих вышеупомянутых случаях реальная мощность остается той же , т.е. холодильник продолжает потреблять 100 Вт, и поэтому счет за коммунальные услуги остается прежним.Это просто доказывает, что, хотя коррекция коэффициента мощности, выполняемая устройством энергосбережения, может снизить силу тока приборов, , она никогда не может снизить их энергопотребление и сумму счета электрическая .

Реактивная мощность не является проблемой для реактивной нагрузки бытовой техники, такой как переменный ток, заморозка, двигатель для ее работы. Это проблема для электроэнергетической компании, когда они взимают плату только за кВт. Если два потребителя используют одинаковое количество реальной энергии, но у одного коэффициент мощности равен 0.5, то этот покупатель также потребляет удвоенный ток. Этот повышенный ток требует, чтобы Энергетическая компания использовала более крупные трансформаторы, проводку и сопутствующее оборудование.

Для возмещения этих затрат Энергокомпания взимает штраф с промышленных потребителей за их низкий коэффициент мощности и дает им преимущества, если они улучшают свой коэффициент мощности. С бытовых потребителей (домов) никогда не взимается дополнительная плата за их реактивную мощность.

2. Энергосбережение в резистивной нагрузке дома

Поскольку резистивная нагрузка не несет коэффициента мощности, нет никаких проблем с фильтрацией напряжения и тока, поэтому мощность = напряжение x ток.


3. В условиях скачков / колебаний напряжения в бытовой технике

Приведенное выше обсуждение просто доказывает, что пока напряжение и ток постоянны, потребляемая мощность также будет постоянной. Однако, если из-за колебаний входное напряжение возрастет, то, как объяснялось выше, ваши приборы будут вынуждены потреблять пропорциональное количество энергии. Это становится более очевидным, потому что ток, будучи функцией напряжения, также увеличивается пропорционально.Однако это повышение энергопотребления будет пренебрежимо малым; следующая простая математика докажет это.

Рассмотрим лампочку, потребляющую 100 Вт мощности при 220 вольт. Это просто означает, что при 240 вольт он потребляет около 109 ватт мощности. Рост составляет всего около 9%, и, поскольку такие колебания случаются довольно редко, это значение может быть уменьшено до менее 1%, что незначительно.

Таким образом, приведенные выше обсуждения убедительно доказывают, что энергосберегающие устройства никогда не могут работать, и эта концепция практически неосуществима.


Что происходит при установке энергосбережения?

На рис показан результат использования режима энергосбережения. Кондиционер (у которого есть большой двигатель компрессора) все еще потребляет реактивную мощность, но она питается от расположенного поблизости конденсатора (который находится в тех коробках «KVAR»). Если бы вы установили его на кондиционере и включили вместе с кондиционером, а также правильно рассчитали конденсатор, то на линии, идущей обратно к панели предохранителей, не было бы реактивной мощности.

Если провод между панелями предохранителей очень длинный и недостаточного размера, уменьшение тока приведет к тому, что он будет охлаждаться и иметь более высокое напряжение на кондиционере. Эта экономия за счет более прохладной проводки минимальна.

Что происходит, когда установлен Power Saver

Еще одна сложность заключается в том, что если вы установите блок «KVAR» на панели предохранителей, он ничего не сделает для тепловых потерь, за исключением двух футов огромного провода между панелью предохранителей и счетчиком электроэнергии. . Многие блоки KVAR продаются как коробки, которые вы устанавливаете в одном месте.

Если ваш блок коэффициента мощности слишком велик, он будет обеспечивать реактивную мощность для чего-то еще, возможно, для вашего соседа.

Заключение

Устройства коррекции коэффициента мощности улучшают качество электроэнергии, но обычно не повышают энергоэффективность ( означает, что они не уменьшат ваш счет за электроэнергию. ). Есть несколько причин, по которым их заявления об энергоэффективности могут быть преувеличены.

Во-первых, с бытовых потребителей взимается плата не за кВА в час, а за использование киловатт-часов .Это означает, что любая экономия энергии не приведет напрямую к снижению счета за коммунальные услуги бытового пользователя.

Во-вторых, единственный потенциал для реальной экономии энергии мог бы возникнуть, если бы продукт был помещен в цепь только при работающей реактивной нагрузке (например, двигатель) и отключен от цепи, когда двигатель не работает. Это непрактично, учитывая, что в обычном доме есть несколько двигателей, которые могут включиться в любое время (холодильник, кондиционер, вентилятор HVAC, пылесос и т. Д.).), но само устройство Power Saver предназначено для постоянного автономного подключения рядом с панелью выключателя в доме.

И уж точно не так, как производители рекомендуют их устанавливать, то есть постоянно подключая их к главной панели. Это приводит к увеличению емкостного коэффициента мощности, когда асинхронные двигатели выключены, и может создать некоторые реальные проблемы с вызывным напряжением.

KVAR должен иметь идеальный размер для балансировки индуктивных нагрузок. Поскольку наши двигатели периодически включаются и выключаются, и мы не используем кондиционер зимой, невозможно подобрать его надлежащего размера, если у нас нет чего-либо, чтобы контролировать линию и включать и выключать ее емкость (конденсаторы) по мере необходимости.

Добавление конденсатора может повысить линейное напряжение до опасного уровня, поскольку он взаимодействует с входящими линиями электропередачи. Добавление конденсатора в линию, на которой есть гармонические частоты (созданные некоторым электронным оборудованием), может привести к нежелательному резонансу и высоким токам.

Для коммерческих объектов коррекция коэффициента мощности редко бывает рентабельной, основанной только на экономии энергии. Основная часть экономии, которую может предложить коррекция коэффициента мощности, заключается в отказе от платы за коммунальные услуги при низком коэффициенте мощности .

Экономия энергии обычно ниже 1% и всегда ниже 3% нагрузки, причем больший процент имеет место, когда двигатели составляют значительную часть общей нагрузки объекта. Сама по себе экономия энергии не делает установку рентабельной.

Инструменты интеллектуального освещения для экономии энергии

Домашнее освещение имеет важное практическое и эстетическое применение. Мы используем освещение, чтобы украсить наши дома ночью, привлечь внимание, обеспечить безопасность и создать атмосферу. Как нация, американцы потребляют значительное количество энергии для освещения наших домов — около 91 миллиарда киловатт-часов (кВтч) в год, по данным U.S. Управление энергетической информации. На освещение приходится примерно 6% энергопотребления дома.

Появление умного дома позволило полностью контролировать домашнее освещение при одновременном сокращении энергопотребления. Умные лампочки могут управлять отдельным светом, но они не лучшее решение для всех, особенно для домовладельцев, которые хотят интегрировать свое энергосберегающее умное освещение с умным домашним помощником. К счастью, есть альтернативы.

Энергоэффективные таймеры, диммеры и энергосберегающие переключатели света можно запрограммировать с помощью интеллектуального концентратора или домашней системы управления энергопотреблением, такой как Constellation Connect, для экономии энергии и повышения безопасности дома.

1. Используйте интеллектуальные переключатели света, чтобы управлять светом с помощью голоса или смартфона.

Интеллектуальный выключатель света — это простой способ управлять домашним освещением и экономить электроэнергию. После установки проводным энергосберегающим выключателем света можно управлять из приложения для смартфона или интеллектуального концентратора. Вы даже можете использовать голосовое управление для переключения проводных интеллектуальных выключателей света.

Как интеллектуальные выключатели света экономят энергию

Энергосберегающий выключатель света поставляется с собственным приложением для смартфона.После того, как он установлен на вашем телефоне, вы можете включать и выключать свет из любого места. Не уверены, оставили ли вы свет включенным, когда выходили из дома? Просто проверьте свой телефон!

Лучшие выключатели света являются программируемыми, что позволяет устанавливать расписание, автоматически включая и выключая свет в определенное время дня. Это не только удобно, но и автоматические настройки также гарантируют, что свет не будет тратить впустую энергию, когда рядом нет никого, кому они нужны.

Как выбрать умный выключатель света

  • Однополюсный интеллектуальный выключатель: Однополюсный выключатель света подключается к осветительной арматуре из одного физического места.Однополюсные выключатели света, часто используемые в спальнях и домашних офисах, являются наиболее распространенным типом интеллектуальных выключателей света.
  • Трех- или четырехпозиционный интеллектуальный переключатель: В больших комнатах могут быть трех- или четырехпозиционные переключатели, которые управляют одним прибором из нескольких мест. В таких случаях нет необходимости заменять все переключатели на интеллектуальные. Обычно достаточно замены одного выключателя на энергосберегающий выключатель света.
  • Подключаемый интеллектуальный выключатель: Напольные и настольные лампы редко подключаются напрямую к электрической системе вашего дома.Вместо этого они подключены к розеткам. Лучшими выключателями для таких светильников являются вставные выключатели света, позволяющие управлять светом на розетке.

2. Установите интеллектуальные диммеры, чтобы освещать дом с меньшим потреблением электроэнергии.

Интеллектуальные диммерные переключатели — простой способ сэкономить электроэнергию. Как и умные переключатели света, умные диммеры можно легко подключить к умным домашним помощникам, и их можно запрограммировать или управлять, просто говоря.

Как интеллектуальные диммеры экономят энергию

Не вдаваясь в технические подробности, диммеры могут регулировать величину напряжения, проходящего через цепь переключателя.Чем выше напряжение, тем ярче свет. Снижение напряжения уменьшает количество энергии, достигающей лампочки, поэтому лампа потребляет меньше энергии и производит меньше света.

С какими типами лампочек работают диммеры?

Ваш выбор умного диммера зависит от нескольких факторов. Количество переключателей, управляющих светом, является важным фактором, как и количество необходимой мощности. Вы также должны учитывать тип регулятора яркости, который вы предпочитаете, и тип лампочки, используемой в приборе.

Можно ли регулировать яркость всех лампочек?

Технически да, все лампочки можно затемнить, хотя некоторые типы ламп плохо сочетаются с переключателями света. Четыре самых распространенных типа лампочек хорошо подходят для использования с диммерами. Выбирайте внимательно, так как количество энергии, потребляемой этими типами лампочек, значительно различается.

  • КЛЛ: Компактные люминесцентные лампы или КЛЛ очень энергоэффективны. Однако, если вы хотите использовать их с переключателем диммера, вам следует использовать КЛЛ, совместимые с диммером.КЛЛ, не предназначенные для использования с диммером, будут иметь более короткий срок службы и могут мигать или мерцать. Несовместимые КЛЛ будут иметь отметку «Не использовать с диммерами» на лампе или упаковке. Использование совместимых с диммером КЛЛ от одного производителя обеспечит наилучшие результаты при соединении КЛЛ с диммерными переключателями.
  • Светодиоды: Светодиодные лампы — одни из лучших ламп для диммерных переключателей, особенно если ваша цель — снизить количество энергии, потребляемой вашим освещением.Светодиоды потребляют гораздо меньше энергии, чем другие лампочки, и их срок службы измеряется десятилетиями. Ищите светодиодные лампы, предназначенные для использования с диммерами, и используйте их с диммерными переключателями, совместимыми со светодиодами.
  • Галогенные лампы: При использовании с диммерными переключателями галогенные лампы потребляют до 20% меньше энергии, чем когда они не затемняются. Однако есть и обратная сторона: галогенные лампы с затемненным светом менее эффективны, что потенциально сводит на нет любые преимущества использования переключателя яркости. Вместо галогенной лампы и регулятора яркости большинству домовладельцев лучше просто заменить галогенную лампу на лампу меньшей мощности.
  • Лампы накаливания: Лампы накаливания можно использовать с диммерами, но не ожидайте с их помощью какой-либо экономии энергии: уменьшение яркости лампы накаливания мощностью 60 Вт до 40 Вт на самом деле требует больше энергии, чем простое переключение на лампу мощностью 40 Вт.
Живите в безопасности и под контролем

Constellation Connect защищает ваш дом.
И ваше спокойствие.

Начать покупки

3. Настройте датчики движения на автоматическое включение света при входе в комнату.

Датчики движения также можно использовать для экономии энергии освещения. Некоторые из лучших выключателей света включают в себя интеллектуальные датчики движения, которые отправляют уведомления в концентраторы умного дома при включении света. Эта функция повышает безопасность вашего дома, так как вы можете настроить своего умного домашнего помощника на отправку предупреждений на ваш телефон, если детекторы движения регистрируют подозрительную активность, когда вас нет дома.

Как датчики движения экономят энергию

Датчик движения и выключатели света позволяют экономить электроэнергию за счет автоматического отключения освещения в помещениях, в которых не обнаруживается никакой активности.Многие из них могут быть настроены на включение света только в ответ на деятельность человека, чтобы семейная кошка не включала свет при движении по дому.

Как бы эффективны ни были детекторы движения, во многих случаях более энергоэффективно переключаться на КЛЛ или светодиоды. Даже при постоянном включении КЛЛ и светодиоды потребляют меньше энергии, чем датчики движения.

Профессиональный совет! Министерство энергетики США рекомендует отключать КЛЛ только в том случае, если вы планируете находиться вне комнаты более 15 минут.Если вы все же решили комбинировать КЛЛ с переключателями света, обнаруживающими движение, установите ограничение по времени на детекторе движения как минимум на 15 минут.

Где разместить энергосберегающие датчики движения в вашем доме

Выключатели света

с датчиком движения обеспечивают максимальную экономию энергии при использовании в местах, где свет часто случайно остается включенным.

Места, подходящие для использования детекторов движения:

  • Подвалы
  • Ванные комнаты
  • Детские
  • Гардеробы
  • Подъезды
  • Гаражи
  • Гостевые комнаты
  • Коридоры
  • Наружное освещение

Детекторы движения менее полезны в местах с интенсивным движением, таких как кухни и жилые комнаты.Свет в этих местах, как правило, остается включенным в течение длительного времени, поэтому датчик движения не будет активироваться достаточно часто, чтобы иметь смысл.

4. Используйте энергосберегающие таймеры для автоматического выключения света.

Даже самые лучшие выключатели света не могут управлять освещением, которое не подключено к электрической системе вашего дома. Если вы хотите контролировать, когда настольные и торшеры включаются и выключаются, вместо этого можно использовать энергосберегающие таймеры.

Как интеллектуальные таймеры экономят энергию

Энергоэффективные таймеры размещаются между розеткой и вилкой и могут быть настроены на отключение подключенного к сети устройства в определенное время.Интеллектуальные энергосберегающие таймеры, также известные как таймеры, имеют множество применений, но чаще всего они используются для выключения устройств и освещения, которые были оставлены включенными случайно. Таймеры также можно использовать для включения света в заранее определенное время, например, непосредственно перед тем, как вы вернетесь с работы.

Как использовать энергосберегающие таймеры в доме

В дополнение к выключению забытого света таймеры для помещений также имеют компонент безопасности: вы можете настроить их на включение и выключение света в пустом доме, чтобы отпугнуть потенциальных грабителей.Некоторые таймеры даже имеют случайные настройки, поэтому любой, кто наблюдает за домом, не может судить о загруженности по повторяющимся, с точностью до минуты изменениям освещения.

Энергосберегающие таймеры также используются для энергосбережения вне помещений. Таймеры могут выключать наружное освещение по установленному расписанию, поэтому свет включается только тогда, когда он вам нужен, а таймеры на улице часто используются для управления праздничным освещением или освещением внутреннего дворика.

Обязательно выбирайте таймеры, предназначенные для использования на открытом воздухе, когда используете их для управления на открытом воздухе — внутренние таймеры не смогут противостоять дождю, снегу и другим стихийным факторам.

Энергосберегающие таймеры могут использоваться для управления:

  • Лампы обогрева
  • Гидромассажные ванны и фильтры для бассейнов
  • Внутреннее освещение
  • Наружное охранное освещение
  • Мелкая бытовая техника (компьютеры, радиоприемники, утюги и т. Д.)
  • Водонагреватели

5. Превратите фонарь в интеллектуальное устройство с помощью интеллектуальных розеток.

Умные розетки

позволяют легко познакомиться с устройствами умного дома, даже если у вас нет умного помощника или концентратора.Превращение напольной или настольной лампы в интеллектуальное устройство — одно из наиболее распространенных применений интеллектуальных розеток: просто вставьте интеллектуальную вилку в розетку, а затем вставьте лампу в интеллектуальную розетку.

Как интеллектуальные розетки экономят энергию

Интеллектуальные розетки контролируют, когда и как подключенные устройства используют электроэнергию, позволяя оптимизировать использование устройства и экономить энергию. Умная розетка управляется из приложения на вашем телефоне, поэтому вы можете устанавливать таймеры для использования устройства, включать и выключать устройства из любого места и даже просматривать, сколько энергии потребляет устройство.

Как использовать умные розетки в доме

Подключив интеллектуальные розетки к наиболее часто используемым источникам света, вы можете управлять освещением прямо со своего телефона. Другие распространенные применения интеллектуальных розеток включают в себя мониторинг энергопотребления приборов, включение кофейников в определенное время и управление потоком энергии к приборам, которые в противном случае продолжали бы потреблять энергию, когда они не использовались, например, игровым консолям и телевизорам.

Лучшие выключатели света, умные розетки, таймеры и датчики движения — все это предлагает стратегии энергосбережения для умных домов.Сочетание интеллектуального управления освещением со светодиодными или CFL-лампами еще больше увеличивает экономию энергии. Поскольку умные дома становятся нормой, системы управления домашним энергопотреблением позволяют домовладельцам полностью контролировать, сколько энергии потребляет их дом, улучшая при этом качество своей жизни и безопасность дома. Изучение ваших привычек и дома помогает определить, какие умные устройства лучше всего подходят для вашего образа жизни.

Электронный балласт

: принцип работы и принципиальная схема

Что такое электронный балласт?

Электронный балласт (или электрический балласт) — это устройство, которое регулирует пусковое напряжение и рабочие токи осветительных устройств.

Это происходит по принципу газового разряда . Электронный балласт преобразует частоту сети в очень высокую частоту для инициации процесса газового разряда в люминесцентных лампах — путем управления напряжением на лампе и током через лампу.

Использование электронного балласта

Использование электронного балласта вместо электромагнитного балласта дает некоторые преимущества.

  1. Работает при низком напряжении питания. Он производит высокую частоту, чтобы дать очень высокое выходное напряжение на начальном этапе для запуска процесса разряда.
  2. Во время работы создает очень низкий уровень шума.
  3. Не создает стробоскопического эффекта или радиочастотных помех.
  4. Поскольку он работает с очень высокой частотой, он помогает мгновенно включить лампу.
  5. Не требует стартера, который используется в электромагнитном балласте.
  6. Не вызывает мерцания.
  7. Нет вибрации при запуске.
  8. Его вес очень минимален.
  9. Потери балласта очень меньше. Следовательно, возможна экономия энергии.
  10. Увеличивает срок службы лампы.
  11. Из-за работы на более высокой частоте процесс разряда в люминесцентной лампе идет с большей скоростью. Следовательно, качество света повышается.

Принцип работы электронного балласта

Электронный балласт работает с частотой 50-60 Гц. Сначала он преобразует переменное напряжение в постоянное. После этого выполняется фильтрация этого постоянного напряжения с использованием конфигурации конденсатора. Теперь отфильтрованное постоянное напряжение подается на каскад высокочастотных колебаний, где колебания обычно представляют собой прямоугольную волну, а диапазон частот составляет от 20 кГц до 80 кГц.

Следовательно, выходной ток имеет очень высокую частоту. Предусмотрена небольшая индуктивность, связанная с высокой скоростью изменения тока на высокой частоте, чтобы генерировать высокие значения. Обычно для включения процесса газового разряда в свете люминесцентных ламп требуется более 400 В. Когда переключатель включен, начальное напряжение на лампе становится около 1000 В из-за высокого значения, поэтому газовый разряд происходит мгновенно.

Как только процесс разряда начинается, напряжение на лампе снижается от 230 В до 125 В, а затем этот электронный балласт позволяет ограниченному току проходить через эту лампу.Этот контроль напряжения и тока осуществляется блоком управления электронного балласта. В рабочем состоянии люминесцентной лампы электронный балласт действует как диммер для ограничения тока и напряжения.

Базовая схема электронного балласта


В наши дни конструкция электронного балласта настолько прочна и в некоторой степени сложна, что позволяет очень плавно работать с высокой управляемой способностью. Основные компоненты, используемые в электронном балласте , перечислены ниже.

  1. Фильтр электромагнитных помех: блокирует любые электромагнитные помехи
  2. Выпрямитель: преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока
  3. PFC: выполняет коррекцию коэффициента мощности 80 кГц).
  4. Цепь управления: Управляет напряжением и током через лампу и через нее соответственно.

Что такое СПРЯТАННЫЙ балласт?

A Балласт HID (HID означает «Разряд высокой интенсивности») — это устройство, которое используется для управления напряжением и током дуги разрядных ламп высокой интенсивности во время их работы. Принципиальная схема для различных типов балластов HID показана ниже.

Типы балласта HID

Балласты HID можно разделить на четыре различные категории / типы:

  1. Балласт реактора
  2. Балласт запаздывания
  3. Балласт регулятора
  4. Балласт автоматического регулятора

Краткое описание каждого типа приведено ниже. приведен ниже.

Балласт реактора

  • Этот балласт реактора представляет собой катушку из проволоки на железном сердечнике, установленную последовательно с лампой.
  • Конденсатор вводится для корректировки коэффициента мощности, и этот конденсатор необходимо вставить поперек линии.
  • Изменение напряжения в лампе из-за реактора составляет 18%, для мощности — изменение 5% и изменение линейного напряжения 5%.
  • Он очень хорошо регулирует напряжение лампы, но очень плохо регулирует сетевое напряжение.
  • Балласт реактора обеспечивает низкий пик-фактор тока около 1.5.
  • Величина пускового напряжения, которое она может подать на лампу, ограничена до линейного напряжения.

Балласт регулятора показан ниже.

Балласт запаздывания

  • Комбинация автотрансформатора и реактора образует балласт запаздывания.
  • Этот запаздывающий балласт имеет те же характеристики регулирования, что и балласт реактора.
  • Но запаздывающий балласт преодолевает ограничение пускового напряжения, то есть больше, чем напряжение в сети.
  • Он большой по размеру с большей потерей.
  • Затягивающий балласт дороже.

Принципиальная схема запаздывающего балласта показана ниже.

Балласт регулятора

  • Балласт регулятора имеет изолированные первичную и вторичную обмотки.
  • Он обеспечивает ограничение тока через последовательный конденсатор.
  • Этот конденсатор проводит ток, чтобы вести вторичное напряжение.
  • С балластом регулятора достигается отличное регулирование.
  • При использовании этого балласта регулятора изменение линейного напряжения составляет ± 13%, а примерно ± 3% — изменение мощности лампы.
  • Его коэффициент мощности составляет около 0,95.
  • Он сводит к минимуму проблемы с заземлением и предохранителями.
  • Более высокий пик-фактор тока — это только его недостаток, так как этот пик-фактор находится в пределах от 1,65 до 2,0.

Принципиальная схема балласта регулятора показана ниже.

Балласт авторегулятора

  • Балласт авторегулятора имеет характеристики как запаздывающего балласта, так и балласта регулятора.
  • Этот балласт с авторегулятором является наиболее популярным и предназначен для использования в качестве компромисса.
  • Его стоимость меньше, и он не обеспечивает изоляцию между первичной и вторичной обмотками.
  • Имеет плохую застройку.
  • Это вызывает изменение напряжения в сети на ± 10% и изменение мощности на ± 5%.

Принципиальная схема балласта авторегулятора показана ниже.

Какой текущий пик-фактор для балласта HID?

Текущий пик-фактор — это отношение пикового значения к среднеквадратичному току балласта HID , т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *