Tiêu thụ điện năng của đèn huỳnh quang và đèn LED: Công suất hệ thống, tải và mức tiết kiệm

Người quản lý cơ sở thay thế 120 bộ đèn T8 4 foot thường bắt đầu bằng một con số: 32 W mỗi đèn. Con số đó chưa đầy đủ. Chấn lưu tăng thêm từ 2 đến 15 W và bóng đèn LED thay thế đèn có thể tiêu thụ 12 đến 18 W ở công suất tương tự. Câu trả lời ngắn gọn: Đèn LED thường tiêu thụ ít điện năng hơn, nhưng so sánh thực tế là công suất của hệ thống chứ không phải công suất của đèn.

Sự khác biệt đó ảnh hưởng đến ngân sách năng lượng, kích thước máy cắt, thời gian chạy khẩn cấp và khả năng hoàn vốn khi trang bị thêm. Một thông số kỹ thuật chỉ so sánh các nhãn đèn có thể phóng đại mức tiết kiệm trong một dự án và đánh giá thấp chúng ở một dự án khác.

Câu trả lời ngắn gọn: công suất hệ thống quyết định hóa đơn

Một hệ thống huỳnh quang T8 bốn chân điển hình sử dụng 34 đến 37 W: 32 W cho đèn cộng với 2 đến 5 W cho chấn lưu điện tử. Một bóng đèn LED tương đương thường sử dụng công suất từ ​​16 đến 18 W. Công suất này thấp hơn khoảng 30% đến 50% so với đèn huỳnh quang T8 và thấp hơn 60% đến 75% so với hệ thống chấn lưu từ tính T12 cũ.

Chạy phép tính. Một trăm thiết bị T8 ở công suất 36 W, hoạt động 10 giờ mỗi ngày trong 250 ngày, tiêu thụ 9.000 kWh. Chuyển đổi sang đèn LED 18 W, chúng tiêu thụ 4.500 kWh. Với mức giá 0,12 USD/kWh, khoản tiết kiệm được là 540 USD/năm trước khi bảo trì. Kết quả thực tế phụ thuộc vào tỷ lệ tiện ích, số giờ hoạt động và liệu đèn LED thay thế có phù hợp với mức lumen được cung cấp hay không.

Mức tiêu thụ năng lượng huỳnh quang tăng lên như thế nào

Đèn huỳnh quang tạo ra một vòng cung thông qua hơi thủy ngân, phát ra năng lượng tia cực tím mà phốt pho chuyển thành ánh sáng khả kiến. Chấn lưu điều chỉnh dòng điện. Chấn lưu từ tính lãng phí nhiều năng lượng hơn dưới dạng nhiệt; chấn lưu điện tử giảm tổn thất đó nhưng vẫn tiêu tốn năng lượng. Đó là lý do tại sao đèn 32 W hiếm khi tương đương với hệ thống 32 W.

Tổn thất dằn không phải là lỗi làm tròn

Chấn lưu từ trong thiết bị cố định T12 có thể tăng thêm 8 đến 15 W. Chấn lưu điện tử cho đèn T8 thường tăng thêm từ 2 đến 5 W. Nhân con số đó với hàng trăm thiết bị cố định, chấn lưu sẽ trở thành một phần có thể đo được của tải. Trong các thiết bị huỳnh quang khẩn cấp, chấn lưu khẩn cấp cũng quản lý việc sạc pin và vận hành đèn khi mất điện.

Chấn lưu khẩn cấp huỳnh quang dòng JEB cho đèn T5 và T8 Cung cấp ít nhất 90 phút hoạt động khẩn cấp cho đèn huỳnh quang được chỉ định, có vỏ thép, pin NiCd, công tắc kiểm tra và tuân thủ UL. Xem sản phẩm →

Nhiệt độ và tuổi tác thay đổi tải

Sản lượng huỳnh quang thay đổi theo nhiệt độ môi trường. Không gian lạnh có thể khiến việc bắt đầu khó khăn hơn; không gian nóng có thể rút ngắn tuổi thọ của đèn và chấn lưu. Khi đèn cũ đi, sản lượng lumen giảm xuống. Cơ sở vật chất có thể bù đắp bằng cách bổ sung thêm thiết bị cố định hoặc chấp nhận mức ánh sáng thấp hơn nhưng công suất của hệ thống không giảm.

Mức tiêu thụ điện năng của đèn LED hoạt động như thế nào

Hiệu suất của đèn LED thường là 100 đến 200 lm/W, trong khi hệ thống huỳnh quang thường cho hiệu suất 50 đến 100 lm/W. Đèn LED tạo ra ánh sáng thông qua chất bán dẫn, do đó không có hồ quang, hơi thủy ngân hoặc điện cực. Trình điều khiển chuyển đổi AC thành DC và hiệu suất của nó ảnh hưởng đến công suất cuối cùng của hệ thống. Trình điều khiển chất lượng có thể có hiệu suất từ ​​85% đến 92%; trình điều khiển kém lãng phí nhiều nhiệt hơn và có thể có hệ số công suất thấp hơn.

Biến tần khẩn cấp đầu ra công suất không đổi 4W cho tải LED Hoạt động với hầu hết các tải LED, cung cấp đầu vào điện áp kép, pin NiCd tích hợp, công tắc kiểm tra và hoạt động khẩn cấp ít nhất 90 phút. Xem sản phẩm →

Yếu tố công suất quan trọng. Trình điều khiển LED thương mại thường vượt quá 0,9, trong khi chấn lưu huỳnh quang từ tính cũ hơn có thể ở mức gần 0,5 đến 0,6. Hệ số công suất thấp làm tăng công suất biểu kiến ​​và dòng điện, ảnh hưởng đến kích thước dây dẫn và cầu dao. Đèn LED cũng giảm khi nhiệt độ tiếp giáp tăng, do đó, đèn chiếu sáng có định mức 120 lm/W trong văn phòng mở có thể phát ra ít ánh sáng hơn khi trần nhà nóng. Bộ điều khiển giảm độ sáng và chiếm chỗ chỉ có thể cắt giảm năng lượng hơn nữa khi trình điều khiển tương thích.

Năng lượng vòng đời: nơi huỳnh quang mất nhiều hơn

Trong hơn 50.000 giờ, một đèn huỳnh quang T8 36 W sử dụng 1.800 kWh; một đèn LED thay thế 18 W sử dụng 900 kWh. Đèn LED cũng tránh được việc thay thế đèn và chấn lưu nhiều lần. Đèn huỳnh quang có thể có tuổi thọ từ 10.000 đến 20.000 giờ, trong khi đèn LED thường yêu cầu tuổi thọ từ 25.000 đến 50.000 giờ, tùy thuộc vào thiết kế nhiệt và chất lượng trình điều khiển.

Chiếu sáng khẩn cấp: so sánh thay đổi theo pin

Ở chế độ bình thường, thiết bị cố định khẩn cấp có thể tiêu thụ ít điện năng ngoài việc sạc pin. Ở chế độ khẩn cấp, pin phải điều khiển tải đèn hoặc đèn LED trong ít nhất 90 phút theo các mã như NFPA 101 và UL 924. Tổn thất khi sạc, chuyển đổi và truyền tải có nghĩa là năng lượng của pin không phải là năng lượng trên tường. Chấn lưu khẩn cấp huỳnh quang có thể có tổn thất ở chế độ chờ cao hơn so với các bộ điều khiển khẩn cấp LED hiện đại, nhưng sự khác biệt phụ thuộc vào sản phẩm cụ thể và thành phần hóa học của pin.

Để trang bị thêm, hãy khớp bộ điều khiển khẩn cấp hoặc bộ pin với tải LED, điện áp và công suất quang thông cần thiết. Biến tần có kích thước nhỏ sẽ rút ngắn thời gian chạy; một cái quá khổ sẽ làm tăng chi phí và tổn thất ở chế độ chờ. các Chứng chỉ UL E464915 là một ví dụ về tài liệu tuân thủ mà người mua nên yêu cầu. Để biết sự khác biệt về mạch, xem Chấn lưu khẩn cấp khác với chấn lưu thông thường như thế nào .

Bộ pin khẩn cấp LED dòng JEB với 700 Lumens Cung cấp 700 lumen đầu ra ban đầu và ít nhất 90 phút hoạt động khẩn cấp bằng cách sử dụng pin niken-cadmium tích hợp trong vỏ thép. Xem sản phẩm →

Loại pin cũng có vấn đề. Các gói niken-cadmium, lithium-ion và axit chì có cấu hình điện tích, tuổi thọ và giới hạn nhiệt độ khác nhau. Một gói hàng hoạt động tốt trong văn phòng có thể sớm bị hỏng trong nhà kho hoặc bãi đỗ xe. So sánh công suất, thời gian sạc và khoảng thời gian thay thế, không chỉ công suất đèn.

Một lộ trình so sánh thực tế cho người mua

Sử dụng đánh giá kiểu cây trước khi chọn phương án thay thế:

• So sánh công suất hệ thống
  • Huỳnh quang: điều khiển chấn lưu đèn
  • LED: Điều khiển trình điều khiển tải LED
• Kiểm tra chất lượng điện năng
  • hệ số công suất
  • Tổng độ méo hài
  • Dòng điện khởi động
• Xác minh chế độ khẩn cấp
  • Dung lượng pin và thời gian chạy
  • Tổn thất về bộ sạc và chuyển giao
  • Các thành phần được liệt kê theo mã

Sau đó tính toán năng lượng vòng đời, lao động thay thế và thải bỏ. Đèn huỳnh quang có chứa thủy ngân và cần được xử lý theo quy định ở nhiều thị trường. Đèn LED thường thắng về mức tiêu thụ điện năng, nhưng mức độ thắng phụ thuộc vào chất lượng trình điều khiển, thiết kế tản nhiệt, lumen trên mỗi watt và khả năng kết hợp linh kiện khẩn cấp. Việc thay thế với chi phí thấp mà bỏ qua hệ số công suất, ánh sáng được cung cấp hoặc tải pin có thể làm mất đi phần lớn lợi thế.

Quy tắc thực tế rất đơn giản: chỉ định loại ánh sáng bạn cần, sau đó so sánh tổng công suất của hệ thống, chất lượng điện và chi phí vòng đời. Hệ thống huỳnh quang vẫn có thể được bảo trì nhưng chúng gây tổn thất dằn, thủy ngân và phải thay thế thường xuyên hơn. Hệ thống đèn LED không tự động hoạt động hiệu quả ở mọi sản phẩm nhưng khi được kết hợp phù hợp với ứng dụng, chúng thường tiêu thụ ít năng lượng hơn cho cùng một ánh sáng hoặc tốt hơn.

Đối với các dự án chiếu sáng khẩn cấp, hãy mở rộng sự so sánh đó sang pin, trình điều khiển và đường dẫn tuân thủ. Thiết bị cố định có công suất ở chế độ bình thường thấp nhất có thể không có thời gian chạy khẩn cấp đáng tin cậy nhất. Điều chỉnh cấu hình nguồn phù hợp với không gian, yêu cầu về mã và kế hoạch bảo trì.