Об экологии псто 2. Мусор от безответственности.
Что-то периодически возникают вопросы о экологии в бытовом понимании. Чтобы не писать в чятах одно и тоже попробую описать свою точку зрения. Техническую. Электронную. Спектроскопическую.
Продолжая тему отсутствия электронных экологических помощников в бытовых приборах. В прошлом посте упоминалось про преждевременное выкидывание кадмия и ртутные лампы. Сейчас же подробнее про лампы.
Опуская маслёнки, керосин и газогенераторы переместимся к лампе накаливания. Она горячая. Она неэффективная. Она часто перегорает.
Однако с эффективностью вопрос интересный. Например при электрическом отоплении дома нет никакой разницы между обогревателем в 1450Вт и эффективной светодиодной лампой на 50Вт или обогревателем на 1000Вт и лампой накаливания в 500Вт. Ламповый светофор никогда не покроется испариной или налипшим снегом.
Время жизни лампы обратно связано с ее температурой, а соответственно эффективностью. У показометрических низкомощных применений, например лампа в холодильнике или светящаяся кнопка, срок службы зачастую составляет десятки лет. У ламп осветительных? То-то и оно.
Кроме температуры лампу, особенно эффективную и мощную, добивает резкое включение. Дело в том, что сопротивление холодного металла существенно меньше разогретого, и при включении ток через лампу многократно выше. Естественно спираль неоднородна, и всегда найдется тонкое место. Которое может в момент включения разогреться достаточно горячо, когда соседние участки еще обладают малым сопротивлением. Лавина, да. А еще при включении можно попасть и на гребень синусоиды, т.е. все 310 Вольт. У нормальных ламп для безопасности снаружи колбы, внутри цоколя один из проводников сделан тонким, чтобы при перегорании спирали и зажигании дуги в колбе разогреться на воздухе и натурально окислиться и разорвать цепь. У дешевых ламп колба вылетает из патрона одновременно со сработкой автомата в щитке.
Как бороться с бабахом при резком включении? Включать плавно. Т.е. или крутить диммером\латром\реостатом или добавить электронный софт-старт. Цена всех решений многократно превосходит стоимость лампы. Здравствуй маркетинг, прощай лампа накаливания.
Лампа дневного света (ЛДС) состоит из электрического разряда в парах ртути, очень эффективно светящего в ультрафиолете, и люминофора, преобразующего это безобразие в то что мы хотим и можем видеть.
Люминофор со временем деградирует. С этим ничего не поделаешь. В защиту лампы скажу, что белый светодиод работает ровно тем же образом - частично преобразует свет синего светодиодного кристалла.
Однако бытовая лампа перегорает по другой причине. Метр паров ртути можно пробить только большими киловольтами. Это сложно и дорого, хотя и вполне применяется. Гораздо проще по краям разрядного промежутка встроить спирали. И подогревать их. Хотя потеря КПД на нагреве ничтожна, болезни лампы накаливания перекочевали сюда в полном объеме. Да-да, в лампе за 149 рублей спираль не защищена ничем. Софт-старт спирали в природе существует, цена мелкосхемы несколько баксов. Досвидания ртутная лампа, спасибо маркетинг.
Светодиод. Как много маркетинга в этом оптоэлектронном квантовом приборе. Стандартная надпись на коробке стандартной светодиодной лампы за 99 рублей: срок службы светодиодов до 50000 часов.
Светодиод питается током. Это свойство полезно при последовательном включении диодов, даже разных цветов. Напряжение при этом будет зависеть от цвета, самого тока, температуры кристалла (зависящей от мощности на диоде!), цвета носков юзера. В розетке или батарейке у нас обычно прячется именно напряжение. А как сделать из напряжения ток?
Вариант первый. Поставить резистор*. Он будет греться. Чем больше на нем будет падать напряжение, тем стабильнее будет ток, но больше нагрева. Чем ближе напряжения в источнике к напряжению на сборке диодов тем больше эффективность но большая зависимость от вариации напряжения. Поставили качественные батарейки или скакнуло напряжение в сети - досвидания ресурс.
* в качестве резистора на переменном токе можно использовать конденсатор. Он не будет греться, но возникает вопрос безопасности.
Второй вариант застабилизировать напряжение и поставить резистор. Вроде бы все хорошо, но в экстремальных условиях (а других не бывает) его может не хватить. Диод перегреется, напряжение упадет, ток увеличится, перегрев усилится, досвидания. Откуда возникает экстремальное условие? Скачок напряжения, а в нашей лампе из соображений цены и габаритов стоит маленький входной конденсатор.
Вариант самый правильный - инверторный конверторный преобразователь напряжение - ток. В бюджетной лампочке за 149 рублей, конечно.
Таким образом не столько важно какой природы источник света использовать, сколько разбираться в нем, а особенно в сопутствующей электронике. Светодиод не сильно лучше ЛДС, однако найти нормальные лампы можно (например в Икее), а нормальные ЛДС уже нет. И конечно нормальная светодиодная лампа дешевой (200-300руб) может быть только на распродаже.
А одновременно дешево, экологично и с цивилизацией не бывает.
В следующих постах про другой мусор.
Продолжая тему отсутствия электронных экологических помощников в бытовых приборах. В прошлом посте упоминалось про преждевременное выкидывание кадмия и ртутные лампы. Сейчас же подробнее про лампы.
Опуская маслёнки, керосин и газогенераторы переместимся к лампе накаливания. Она горячая. Она неэффективная. Она часто перегорает.
Однако с эффективностью вопрос интересный. Например при электрическом отоплении дома нет никакой разницы между обогревателем в 1450Вт и эффективной светодиодной лампой на 50Вт или обогревателем на 1000Вт и лампой накаливания в 500Вт. Ламповый светофор никогда не покроется испариной или налипшим снегом.
Время жизни лампы обратно связано с ее температурой, а соответственно эффективностью. У показометрических низкомощных применений, например лампа в холодильнике или светящаяся кнопка, срок службы зачастую составляет десятки лет. У ламп осветительных? То-то и оно.
Кроме температуры лампу, особенно эффективную и мощную, добивает резкое включение. Дело в том, что сопротивление холодного металла существенно меньше разогретого, и при включении ток через лампу многократно выше. Естественно спираль неоднородна, и всегда найдется тонкое место. Которое может в момент включения разогреться достаточно горячо, когда соседние участки еще обладают малым сопротивлением. Лавина, да. А еще при включении можно попасть и на гребень синусоиды, т.е. все 310 Вольт. У нормальных ламп для безопасности снаружи колбы, внутри цоколя один из проводников сделан тонким, чтобы при перегорании спирали и зажигании дуги в колбе разогреться на воздухе и натурально окислиться и разорвать цепь. У дешевых ламп колба вылетает из патрона одновременно со сработкой автомата в щитке.
Как бороться с бабахом при резком включении? Включать плавно. Т.е. или крутить диммером\латром\реостатом или добавить электронный софт-старт. Цена всех решений многократно превосходит стоимость лампы. Здравствуй маркетинг, прощай лампа накаливания.
Лампа дневного света (ЛДС) состоит из электрического разряда в парах ртути, очень эффективно светящего в ультрафиолете, и люминофора, преобразующего это безобразие в то что мы хотим и можем видеть.
Люминофор со временем деградирует. С этим ничего не поделаешь. В защиту лампы скажу, что белый светодиод работает ровно тем же образом - частично преобразует свет синего светодиодного кристалла.
Однако бытовая лампа перегорает по другой причине. Метр паров ртути можно пробить только большими киловольтами. Это сложно и дорого, хотя и вполне применяется. Гораздо проще по краям разрядного промежутка встроить спирали. И подогревать их. Хотя потеря КПД на нагреве ничтожна, болезни лампы накаливания перекочевали сюда в полном объеме. Да-да, в лампе за 149 рублей спираль не защищена ничем. Софт-старт спирали в природе существует, цена мелкосхемы несколько баксов. Досвидания ртутная лампа, спасибо маркетинг.
Светодиод. Как много маркетинга в этом оптоэлектронном квантовом приборе. Стандартная надпись на коробке стандартной светодиодной лампы за 99 рублей: срок службы светодиодов до 50000 часов.
Светодиод питается током. Это свойство полезно при последовательном включении диодов, даже разных цветов. Напряжение при этом будет зависеть от цвета, самого тока, температуры кристалла (зависящей от мощности на диоде!), цвета носков юзера. В розетке или батарейке у нас обычно прячется именно напряжение. А как сделать из напряжения ток?
Вариант первый. Поставить резистор*. Он будет греться. Чем больше на нем будет падать напряжение, тем стабильнее будет ток, но больше нагрева. Чем ближе напряжения в источнике к напряжению на сборке диодов тем больше эффективность но большая зависимость от вариации напряжения. Поставили качественные батарейки или скакнуло напряжение в сети - досвидания ресурс.
* в качестве резистора на переменном токе можно использовать конденсатор. Он не будет греться, но возникает вопрос безопасности.
Второй вариант застабилизировать напряжение и поставить резистор. Вроде бы все хорошо, но в экстремальных условиях (а других не бывает) его может не хватить. Диод перегреется, напряжение упадет, ток увеличится, перегрев усилится, досвидания. Откуда возникает экстремальное условие? Скачок напряжения, а в нашей лампе из соображений цены и габаритов стоит маленький входной конденсатор.
Вариант самый правильный - инверторный конверторный преобразователь напряжение - ток. В бюджетной лампочке за 149 рублей, конечно.
Таким образом не столько важно какой природы источник света использовать, сколько разбираться в нем, а особенно в сопутствующей электронике. Светодиод не сильно лучше ЛДС, однако найти нормальные лампы можно (например в Икее), а нормальные ЛДС уже нет. И конечно нормальная светодиодная лампа дешевой (200-300руб) может быть только на распродаже.
А одновременно дешево, экологично и с цивилизацией не бывает.
В следующих постах про другой мусор.