Да. И вот почему.

Реостатные диммеры

В старых диммерах для приглушения света использовался переменный резистор. Давайте рассмотрим простой пример.

Мы можем найти полное сопротивление (RT), сложив все сопротивления.

RT = R1 + R2 = 0 Ом + 144 Ом = 144 Ом

Тогда мы можем найти полный ток (ИТ).

IT = ET / RT = 120 В / 144 Ом = 0,83 А

Затем мы рассчитаем напряжение на каждой резистивной нагрузке.

E1 = IT * R1 = 0,83 А * 0 Ом = 0 В

E2 = IT * R2 = 0,83 А * 144 Ом = 120 В

Наконец, мы рассчитаем общую мощность (Вт)

WT = V ^ 2/R = 120 В ^ 2 / 144 Ом = 100 Вт

Давайте посмотрим, что произойдет, когда мы увеличим сопротивление R1.

RT = 200 Ом + 144 Ом = 344 Ом

IT = 120 В / 344 Ом = 0,349 А

E1 = 0,349 А * 200 Ом = 69,77 В

E2 = 0,349 А * 144 Ом = 50,23 В

WT = 120 В ^ 2 / 344 = 41,86 Вт

Как видите, мы увеличили сопротивление R1 и эффективно уменьшили напряжение на R2. И теперь у нас тусклый свет.

Тиристорный диммер

Современные диммеры используют TRIAC , чтобы сократить время, в течение которого свет горит. Однако из-за схемы в диммере прямого энергосбережения 1:1 не происходит. Уменьшение яркости света до 50 % не означает 50 % экономии электроэнергии.

Типичная форма сигнала в системе переменного тока будет выглядеть так.

TRIAC предотвращает протекание электричества каждый раз, когда напряжение достигает 0, что-то вроде этого.

Таким образом, вы получите форму волны, которая выглядит следующим образом.

С TRIAC свет фактически выключается и включается 120 раз в секунду. С каждым циклом вы экономите небольшое количество энергии. Достаточно ли того, что вы видите в своем счете за электричество? Я думаю, это будет зависеть от того, как долго свет горит и на какой процент он приглушен.

Короткий ответ: да, вы сэкономите на стоимости электроэнергии. Вероятно, любой диммер, произведенный за последние 20 лет, обладает технологией, позволяющей сэкономить ваши деньги. Это от Lutron , одного из крупнейших производителей диммеров в мире.

Как видите, вы не только сэкономите электроэнергию, но и ваши лампы прослужат дольше. Вот почему лампы на 130 вольт служат дольше, чем лампы на 120 вольт.

Регулировать яркость светодиодов легко, но чтобы добиться наилучшего эффекта затемнения, вам понадобится диммер, предназначенный для светодиодов. У них есть то, что я называл подстроечным винтом, поэтому вы можете настроить диммер, чтобы использовать весь диапазон затемнения. Триммерные винты использовались для управления скоростью вентилятора, и вы должны были отрегулировать триммерный винт так, чтобы вентилятор вращался, когда регулятор скорости повернут на более низкое значение.

В то время как реостаты использовались в качестве диммеров в театральном освещении еще в первые дни, это не было обычным явлением с 1950-х годов или ранее, и я никогда не видел бытового диммера, в котором не использовался бы тиристор. Вы не экономите много энергии при диммировании ламп накаливания из-за очень нелинейной зависимости эффективности от температуры нити накала (яркости), но это НЕ из-за того, что в диммере сжигается дополнительное напряжение. Вместо того, чтобы приглушить лампу, световой поток смещается в сторону инфракрасного излучения, при этом больший процент мощности превращается непосредственно в тепло в колбе , чем в видимом свете. Вы все еще сохраняете немного, но не так много, как вы думаете.

Тем не менее, некоторые из современных светодиодных ламп с регулируемой яркостью действительно экономят много энергии. На нескольких, которые я измерил, «лампочка» на 10-13 Вт, затемненная до того, что выглядит примерно вдвое менее ярким, на мой взгляд, потребляет всего 2-3 Вт.

Недавно я потратил немало времени на изучение этого вопроса, в том числе заплатил электрику, чтобы тот приехал к нам домой. У него НЕТ понимания проблемы. Большинство диммеров, которые вы покупаете, представляют собой просто переменные резисторы. Это означает, что если у вас есть 100-ваттная лампочка в цепи, но затемненная наполовину, вы отдаете 50 ватт на лампочку, а 50 ватт превращается в тепло в распределительной коробке.

Сбросьте слишком много тепла в распределительную коробку, и вы можете обнаружить, что нагреваете диммер. В нашем случае 300 Вт лампочек на диммере, приглушенном до слабого окружающего освещения, было достаточно, чтобы приготовить диммерный переключатель, рассчитанный на 500-600 Вт. (Наш электрик увидел, что диммер теоретически рассчитан на мощность, поэтому это не может быть нашей проблемой.)

Так что нет, вы НЕ экономите электроэнергию, уменьшая яркость лампочки, по крайней мере, с помощью стандартного диммера. Вы можете купить светодиодные лампы или лампы CFL, чтобы помочь здесь. Но имейте в виду, что не все светодиодные лампы работают на всех диммерах. И лампы CFL не очень хорошо затемняют свет, даже те, которые предназначены для затемнения.

Вы также можете купить электронный диммер. Это диммер, который выполняет свою работу, полностью отключая питание много раз в секунду. Это действительно экономит электроэнергию, потому что электроны, которые не переходят к свету, не просто шунтируются через резистор для выработки тепла. Электронные диммеры стоят дороже. Обратите внимание, что большинство диммерных переключателей, которые вы покупаете в домашнем магазине, по-прежнему являются резисторными.

Наконец, вы можете сделать еще одну вещь. Если вы обычно опускаете выключатель с тусклым светом довольно далеко, поместите в розетки меньшее количество лампочек или лампочки меньшего размера. Например, у нас было пять 60-ваттных ламп накаливания в одной цепи, которые мы обычно включали с пониженной яркостью для окружающего освещения. Хотя я планирую купить светодиодные лампы, чтобы заменить их, диммируемые светодиоды сейчас слишком дороги, чтобы оправдать это. Проще было просто выкрутить 3 из 5 лампочек. Две 60-ваттные лампочки, все еще затемненные наполовину, вполне достаточны для освещения помещения, как мы и хотели.

С лампами накаливания (которые, как заметили другие, являются единственными надежно диммируемыми лампочками), даже в лучшем случае их светоотдача падает быстрее, чем их энергопотребление - так, например (цифры вымышлены, но принцип верен), если вы затемните их до 75% от нормальной яркости, вы все равно будете использовать, возможно, 80-90% исходной мощности. Чем они ярче, тем эффективнее.

Хотя верно, что добавление переменного сопротивления последовательно с лампочкой снизит ток и, следовательно, снизит мощность (по мере увеличения сопротивления), факт остается фактом: мощность теряется в виде тепла через переменный резистор. Я не думаю, что сегодня продаются какие-либо из этих старых типов «реостатов» (переменных резисторов). Более новый дизайн на рынке изменяет форму волны переменного тока, чтобы она была только частью каждого цикла. Эта конструкция более эффективна, поскольку она не тратит неиспользуемую мощность впустую, однако кремниевый компонент, используемый в диммере, также должен рассеивать тепло и делает это через монтажный фланец (обычно алюминий). Это одна из причин, по которой в коробке может находиться только определенное количество переключателей и проводов.

Я протестировал поворотный диммер Leviton за 5 долларов мощностью 600 Вт, затемняя рождественские гирлянды. Нагрузка составила 520 Вт. Диммер работал, ослабляя подаваемое переменное напряжение. Что я обнаружил, так это то, что температура диммера увеличивалась, когда напряжение переменного тока было максимальным, и температура уменьшалась, когда напряжение уменьшалось. Сначала я думал, что рассеиваемое тепло увеличивается при диммировании, но теперь похоже, что большая часть выделяемого тепла связана с неэффективностью транзисторов внутри. Чем выше напряжение и больше ток, протекающий через него, тем горячее становится устройство. При нагрузке 520 ватт он нагрелся настолько, что я не мог прикоснуться к радиатору дольше нескольких секунд.

Урок здесь заключается в том, что не используйте диммеры, если вы собираетесь оставлять свет включенным на максимум большую часть времени. Энергия, не преобразованная в свет, теряется в виде тепла. Затемнение света будет потреблять меньше электроэнергии и экономить ваши деньги. Независимо от того, приглушен свет или нет, диммер тратит некоторую энергию в виде тепла. Потери энергии увеличиваются пропорционально нагрузке.

Приглушение света уменьшит энергопотребление. Некоторые люди предполагают, что любая мощность, не идущая на лампочку, вместо этого нагревает выключатель. Хотя некоторая мощность будет выделять тепло, вы не будете использовать почти столько же энергии, сколько на лампочке.

Вот несколько простых математических уравнений мощности: P=IE Мощность равна произведению тока на напряжение, общее напряжение в цепи практически постоянное ~ 120 В переменного тока.

Если ваш диммер представляет собой простой реостатный резистор, по мере увеличения сопротивления ваш ток будет уменьшаться в соответствии с законом Ома. V/R, чтобы доказать, что ток уменьшается по мере увеличения сопротивления при постоянном напряжении.

другой способ записи степенного закона: P = (V ^ 2) / R при постоянном напряжении и увеличении сопротивления, выходная мощность будет снижаться. Мощность имеет отрицательную корреляцию с сопротивлением.

если бы у вас была лампочка мощностью 100 Вт и затемнение до 50 Вт, вы бы НЕ производили 50 Вт тепла на диммере. Это сожжет ваш дом.

Другой тип диммера, который вы, вероятно, увидите, это диммер TRIAC. Этот диммер, по сути, включает и выключает питание более 100 раз в секунду, поэтому будет потреблять меньше энергии, поскольку освещение выключено большее количество времени из каждой секунды, чем больше они затемнены.

Вы действительно говорите о проблеме «Ватты против ВА».

Вернитесь назад и посмотрите на иллюстрацию «триммерного диммера» Tester101.

• Ватт — это мощность, которую вы фактически используете (исключая черную область под синусоидой).
• VA — это полная синусоида , которую генератор должен генерировать для создания детали, которую вы используете.

«Коэффициент мощности» — это разница между ваттами, которые вы фактически используете, и всей синусоидой. А симисторные диммеры имеют плохой «коэффициент мощности», который, очевидно, зависит от настройки.

Таким образом, для генерирующей мощности диммирование симистора не экономит столько энергии, потому что либо генератор должен создать всю синусоиду, либо необходимо выполнить некоторую «коррекцию коэффициента мощности», чтобы перераспределить энергию вокруг полной формы волны. Это то, в чем «вращающиеся преобразователи» были довольно хороши, исключительно как побочный эффект: инерция в прядильной машине служила «конденсатором переменного тока» для смещения энергии во времени для перераспределения ее вокруг синусоиды. Конечно, теперь это будет сделано в электронном виде.

Однако ваш измеритель измеряет только мощность, которую вы используете, и ничего не знает о коэффициенте мощности. Таким образом, вы получаете выгодную сделку, оплачивая только ту часть синусоиды, которую используете.

Я отвечаю на этот вопрос 10 лет спустя, но с некоторыми забавными данными. Многие ответы касаются потерь энергии в виде тепла, особенно на самом диммере. Я использовал тепловизионную инфракрасную камеру для измерения температуры на моем диммере. В каждой панели нижнее показание температуры находится на выключателе, а верхнее показание температуры — на стене рядом с ним для справки.

Диммер «тратит впустую» примерно одинаковую энергию (в виде тепла) при высоких или низких настройках, но свет «тратит впустую» гораздо больше энергии в виде тепла, чем переключатель. Таким образом, затемнение света экономит энергию.

Вот некоторые детали из данных:

• Даже при выключении выделяется некоторое количество тепла. Кажется, это из-за локатора, который всегда включен по умолчанию.
• Диммер, казалось, нагревался еще на один градус при высокой настройке. Я не уверен, насколько точна тепловизионная камера.
• Сам свет производит гораздо больше тепла, а переключатель управляет четырьмя источниками света. Используя закон Стефана-Больцмана , я подсчитал, что при включенном диммере (нижний ряд изображений) я вырабатываю примерно в 18 раз больше тепла на светодиодах, чем на диммере.

В других ответах есть много (иногда противоречивой) информации о том, являются ли диммеры обычно тиристорными или реостатными. Мой конкретный переключатель - это Левитон, и я не могу найти тип на их веб-сайте, но у меня складывается общее впечатление, что те, кто говорит, что реостаты больше не используются, правы. В любом случае, сайт Левитона дал следующую полезную таблицу, которая также отвечает на первоначальный вопрос для всех типов ламп:

Электричество для меня — черная наука, и у меня нет опыта в этом вопросе. Но мне кажется, что при использовании диммера резисторного типа вы пропускаете мощность через счетчик к выключателю, а затем ограничиваете подачу на прибор или глобус, превращая часть этой нежелательной мощности в тепло. Это означало бы, что экономия энергии за счет использования диммерного переключателя резисторного типа является иллюзией. Конечно, результат, который вы видите, меньше света. Но вы платите не за то, что видите, а за то, что прописано на счетчике. Новые диммеры, которые включают и выключают питание 120 раз в секунду, — это совсем другая история.