Номинальная и фактическая потребляемая мощность линейной люминесцентной лампы

После некоторых проблем с питанием я решил исследовать самые большие потери энергии в нашей компании и пришел к выводу, что 128 ламп дают большую мощность ( и это еще не все!).

В целом, я рассматриваю возможность замены всех ламп на светодиоды, но я хотел бы избежать неожиданностей, когда фактическое энергопотребление будет значительно выше номинального. Когда я начал подсчитывать потребляемую мощность, я понял, что существует довольно большая разница между фактической потребляемой мощностью и номинальной мощностью.

Измеренный ток при подключении к сети составил 0,31667 А/лампа — самый низкий результат был использован как «наиболее эффективный в настоящее время», хотя среди них могла быть и перегоревшая лампа. Измерения были сделаны в разных областях для надежности, и я убедился, что все другие опытные пользователи были учтены. В данном случае все лампы линейные люминесцентные, Т8 58Вт 150см, с использованием стартеров.

Используя «стандартные» 220 В , я получаю следующий результат:

0,31667 А * 220 В = 69,6674 Вт

Используя рассчитанные 233,33 В от подключения к сети 35 кВт, 3 x 50 А , вместо этого я получаю это:

0,31667 А * 233,33 В = 73,8886 Вт

Тем не менее, обе лампы далеки от мощности 58 Вт.

0,31667 А * 183,1560 В = 58 Вт

Я что-то неправильно рассчитываю? Несоответствие вызвано износом лампы или стартером? Есть ли что-то еще очевидное, что мне не хватает?

Следует ли беспокоиться об этом несоответствии при плановой замене светодиодов? Учитывая, что текущие лампы имеют мощность 58 Вт, а замена светодиодов будет 24 Вт.

Я не эксперт, и хотя я хорошо знаю, что A * V = W не всегда работает, я предположил, что это должно быть достаточно точным для ламп.

Номинальная мощность, о которой вы думаете, это мощность лампы (58 Вт), но балласт также потребляет некоторую мощность. Электронные балласты (те, что без стартера) потребляют меньше энергии, может быть, 5 Вт против 10+ Вт старых. Все-таки не экономично сейчас менять балласты, сразу переходить на светодиоды.
@FarO В итоге мы перевели практически все лампы на светодиоды около 10 месяцев назад, и хотя есть несколько предостережений, о которых следует помнить, я могу с уверенностью сказать, что инвестиции уже окупились только за счет экономии энергии. В настоящее время, если ваша энергия не очень дешевая, если ваши лампы работают не менее 6 часов в день, вы, скорее всего, теряете деньги, не переключаясь на светодиоды.

Ответы (5)

Также учтите, что многие светодиоды могут вызывать проблемы с качеством электроэнергии. Светодиоды привносят в систему более высокие гармоники, и для их устранения может потребоваться разработка фильтра нижних частот. [1]

Если вы хотите узнать больше о коррекции коэффициента мощности, вы можете посмотреть [2].

Кроме того, ваш поставщик электроэнергии может захотеть время от времени измерять показания мощности, если это здание компании, и если он обнаружит, что вы затопляете сеть гармониками, с вашей компании могут быть взиматься высокие сборы, поскольку вы уменьшаете сеть. качество электроэнергии.

Для цепей переменного тока используйте P=U* I* cos(phi) для измерения активной мощности. Если вы хотите измерить косинус (фи), вы можете измерить реальную мощность (P), затем измерить среднеквадратичные значения тока и напряжения и, исходя из этого, рассчитать полную мощность (S), умножив I (среднеквадратичное значение) на U (среднеквадратичное значение) . Cosinus phi будет P/S. Существуют также измерительные приборы, которые могут измерять cos(phi) самостоятельно.

[1] http://pe.org.pl/articles/2012/11a/61.pdf

[2] https://www.ecnmag.com/product-release/2011/08/power-factor-correction-techniques-led-lighting

Используя коэффициент мощности 0,86 cosφ, который я нашел в википедии по электроустановкам для люминесцентных ламп, мои цифры в конечном итоге приближаются к тому, что я считаю погрешностью (69,66 Вт измерено против 67,44 Вт вычислено).

В системах переменного тока необходимо учитывать коэффициент мощности:

P = V * I * потому что (фи)

Напряжение может меняться в дневное время, поэтому оба значения, которые вы написали, могут быть правильными.

Это особенно относится к люминесцентным лампам, так как в более старых используется индуктивный балласт для управления током лампы, поэтому коэффициент мощности может быть намного меньше 1.
Даже светодиодные лампы имеют довольно низкий коэффициент мощности (у моей настольной лампы PF = 0,74), но нагрузка емкостная.

Измеренная мощность при подключении к сети составила 0,31667 А/лампа.

Нет, это не сила тока. Если вы хотите измерить мощность, используйте ваттметр. Причина: мощность - это напряжение x ток, и если фазовый угол между напряжением и током не равен нулю (коэффициент мощности равен единице), то измерение тока даст завышенное восприятие мощности (при условии, что ваш источник напряжения был зафиксирован на уровне 220 вольт).

Однако вы знаете, что если ток значительно упадет при замене одной лампы на светодиоды, то, по всей вероятности, уменьшится и мощность. Так что просто попросите своего босса подписать контракт на замену одной лампы, купите один из тех дешевых ваттметров, которые можно купить на ebay, и устройте эксперимент.

Светодиоды будут выигрывать каждый раз, так что не откладывайте — проведите один эксперимент, расскажите своему начальнику о результатах и ​​рассчитайте срок окупаемости. Тогда, надеюсь, вы увидите достаточно доказательств, чтобы убедить своего босса внести большие изменения:

введите описание изображения здесь

Источник изображения .

Ой, я забыл о токе, когда переписывал эту часть - исправлено. Говоря о тестировании, это было измерено, когда в субботу утром ничего не работало, поэтому колебания напряжения были минимальными. Но означает ли это, что если я умножу соотношение между номинальным и измеренным (1,27) на потребляемую мощность светодиода, получу ли я реальный результат? Или лучше просто работать с 58 Вт - 24 Вт (светодиод) = 34 Вт (экономия) и предположить, что это наихудший сценарий?
Единственное замечание о светодиодных лампах — нагрев приведет к их преждевременному выходу из строя. Большинство читали на упаковке, что их «не следует» использовать в герметичных светильниках, но на самом деле это означает, что их нельзя.
@Sašo, вам нужно сравнивать яблоки с яблоками, поэтому вы хотите сравнить две технологии, которые производят одинаковую светоотдачу на ватт.
Люмены на ватт не совсем сопоставимы при сравнении FL со светодиодами, поскольку замена светодиодов более направлена, чем FL лампы. Поскольку даже авторитетные производители светодиодов продают светодиодные лампы мощностью 19–24 Вт для замены FL-ламп мощностью 58 Вт, причем более ярких просто не существует, я должен предположить, что светодиодная лампа на 2300 люмен, за неимением лучшего слова, столь же эффективна, как и FL 4700 люмен, учитывая обычную высоту установки ламп. Хотя эффективность лампы - это отдельный вопрос от фактической потребляемой мощности. Последнее можно экстраполировать, а первое требует реальной проверки.
Вы говорите, что «светодиоды всегда будут побеждать», а затем показываете иллюстрацию, на которой светодиодная лампа имеет меньшую эффективность (64 лм/Вт), чем люминесцентная лампа T8 (80 лм/Вт). Современные компактные люминесцентные лампы имеют эффективность 70 лм/Вт, а ваша иллюстрация показывает 57 лм/Вт. Ваша иллюстрация древняя. Думаю лет 10-15.
@ Неправильно понятая диаграмма показывает 64 люмен на ватт для светодиода и 57 люмен на ватт для КЛЛ. Я не уверен, где вы взяли цифру 80? Иллюстрация может быть действительно древней, но какая технология, по вашему мнению, повысила эффективность больше всего за указанный вами период? Это риторический вопрос.
Я проверил светосилу 80 лм/Вт, изучив характеристики T8 на различных сайтах, продающих Philips Sylvania (например, Home Depot). На самом деле это от 80 до 90 лм/Вт. Самым улучшенным может быть ДНаТ до 150 лм/Вт, что лучше, чем у многих светодиодов.
Таким образом, вы в основном говорите, что такие технологии, как КЛЛ, более энергоэффективны, чем светодиоды?
Нет, никогда ничего подобного не говорил. Мне просто не понравилась ваша иллюстрация, потому что она не соответствует современному уровню техники. И лампочки не актуальны при замене линейного освещения. И светодиоды не "выигрывают каждый раз".

Современные лампы с тремя люминофорами от 4500K до 5000K «могут» быть такими же эффективными и иметь лучший индекс цветопередачи, чем дешевые светодиодные лампы 88LPW, но обе лучше, чем лампы накаливания 15 LPW.

Простой счетверенный магнитный балласт не является постоянным током, как вы ошибочно предположили. T5 x 4 фута использует 28 Вт, в то время как T8 может быть 32 Вт и ожидать 2800 люмен от лучших.

Есть много вариантов лучшего освещения, и стоимость может быть обманчивой мерой «лучшего». Изучите Lumination Engineering, если хотите быть мудрее.

Также узнайте, как правильно измерять среднеквадратичную мощность.

Его легко модифицировать, но используйте более дорогие трифосфорные лампы, рассчитанные на 30 кГц при 1 цикле переключения в день или 50 кГц непрерывно. Ваши глаза оценят контраст и улучшение чтения.

Энергопотребление вызывает больше беспокойства, чем стоимость, хотя затраты на светодиодные лампы могут быть покрыты в течение 2 лет, а после этого все сэкономлено. Мне хорошо известно о более низкой яркости так называемых «эквивалентных» светодиодных ламп, но это просто то, что мне нужно проверить заранее и посмотреть, достаточно ли этого для наших требований. Что касается высокочастотных трифосфорных ламп, то они звучат интригующе, хотя я не могу найти ничего конкретного по энергосбережению, но если не менее 40% (при той же яркости), то это не совсем вариант.
чистый LPW является фактором для сравнения и CRI

На самом деле дело не в мощности источника света, а в том, сколько света вы получаете на ватт стены.

Эффективность источников света для общего освещения будет измеряться в люменах на ватт. Обычная повседневная линейная люминесцентная лампа T8 мощностью 58 Вт обеспечивает световой поток около 80 лм/Вт за вычетом потерь на пропускание панели диффузора и направленных потерь (свет, падающий на потолок).

Какой тип освещения зависит от того, офис это, торговая или производственная установка и высота потолка.

Затем есть цветовая температура, выраженная как холодная, нейтральная и теплая, которая указывается в кельвинах как коррелированная цветовая температура (например, CCT = 4000K).


Примеры ККТ. Я сделал эти фотографии белой бумаги, отражающей светодиодное освещение 1750K 98 CRI, 3000K 80 CRI и 2700K 97 CRI. Красное мясо — это специальный светодиодный спектр для мясного прилавка, который делает красное мясо более привлекательным. Светодиод красного мяса очень похож на спектр 1750K.

введите описание изображения здесь


Кроме того, есть индекс цветопередачи (CRI тип. 70-90), который указывает на качество света и насколько он близок к солнечному свету (например, CRI=80). Чем выше, тем лучше и дороже. 80 CRI — это середина пути. 90 CRI содержит больше красного спектра.

Верхняя половина этого фото имеет низкий CRI, нижняя — высокий CRI.

введите описание изображения здесь

Как правило, источники света с более низкой CCT и более высоким CRI (кроме ламп накаливания) будут иметь более низкие рейтинги эффективности (например, 2700K 90 CRI ≈150 лм/Вт макс.).

Типичный линейный флуоресцентный светильник — это трубка T12 4 фута. CCT колеблется от 4000K до 6500K, а эффективность находится в диапазоне 60 лм/Вт. Лампы CFL составляют около 70 лм/Вт. T8 Линейный люминесцентный 80 лм/Вт

Проблема сравнения светодиодов с лампочками заключается в том, что светодиод не имеет ничего общего с лампочкой. Самая большая проблема - измерение люмена. Поскольку лампочки являются изотропным источником света (излучают свет одинаково во всех направлениях), люмены работают хорошо. Люмены измеряют общий свет, выходящий из лампочки во всех направлениях.

Светодиоды представляют собой анизотропный источник света, что означает, что свет, выходящий из источника, движется по направленному пути. Это означает, что вы можете направить светодиодный свет в определенном направлении, где люмены сосредоточены на меньшей площади. Линейные люминесцентные лампы также будут иметь отражатель, который пытается перенаправить свет в сторону освещаемой области. Часть освещенности теряется или направляется неправильно с помощью отражателей.

На приведенном ниже рисунке представлен типичный анизотропный светодиод. Если бы это был изотропный источник, то линии от источника были бы одинаковой интенсивности и покрывали бы всю окружность.

введите описание изображения здесь

Что важнее люменов, так это освещенность или люкс (лм/м²). Светодиодный светильник с таким же световым потоком (люменами), что и люминесцентный светильник, скорее всего, будет измерять больше люкс на освещенной поверхности, чем люминесцентный светильник.

Светодиодные светильники обладают преимуществом затемнения. Если вам не нужно столько света, сколько дает прибор, просто приглушите его и сохраните. Также можно улучшить атмосферу.

Эффективность линейных люминесцентных ламп не включает рассеивающую панель, которая может блокировать до 80% света. Панели рассеивателя будут иметь рейтинг пропускания, который указывает процент света, который проходит через панель и не отражается и не поглощается. Прозрачная панель из поликарбоната будет иметь коэффициент пропускания около 95%. Коэффициент пропускания 40% для молочно-белого рассеивателя считается хорошим.

Я заменил все свои лампы накаливания на светодиодные лампочки более 10 лет назад. Я бы не стал делать то же самое сегодня. Я не сторонник светодиодных ламп.

Когда светодиоды нагреваются, они производят меньше света. Когда светодиоды концентрируются на небольшой площади, как это делается в лампочке. Для отдельной светодиодной лампы требуется собственный источник питания и светодиодный драйвер, что снижает эффективность и надежность.

Теперь я использую полоски многих недорогих светодиодов средней мощности, где светодиоды расположены на расстоянии около 10 мм друг от друга с прямым напряжением 45 В.

Я использую высокоэффективные и надежные драйверы Mean Well HLG 48V с коррекцией коэффициента мощности. Я использую 48 В, потому что он имеет более высокий КПД, чем драйверы с более низким напряжением. Также причина, по которой у меня есть полоски на 45 В.

Хорошей заменой для ламп T12 являются ленты Samsung F-Series Gen 3 длиной 1120 мм (44"). Они также доступны длиной 280 мм и 560 мм.
Эффективность 180 лм/Вт примерно в 2,25 раза выше, чем у лампы T8.

Для хорошо выглядящих приспособлений мне нравятся приспособления Klus Design Fixtures and Extrusions для размещения полос. У них есть много хорошего оборудования для установки планок на потолках, стенах, полах, в поручнях, ступенях лестниц, под шкафами и прилавками.

введите описание изображения здесьвведите описание изображения здесьвведите описание изображения здесьвведите описание изображения здесь

ССЫЛКА: Каталог Klus

Я делаю свои собственные полосы шириной 560 мм x 9 мм, чтобы получить 2700K 90 CRI, и они подходят для более узких (дешевых) профилей 10 мм.

Ниже показана полоса шириной 560 мм (обведена белым), расположенная поверх моего 55-дюймового монитора и обращенная вверх, поэтому свет рассеивается от потолка. Она потребляет 17 Вт, включая драйвер HLG-40-48B. задняя стенка.

Вы можете видеть направленную интенсивность. Светодиоды направлены прямо вверх. Непосредственно над полосой (верхний край фото) она самая яркая. На задней стенке освещенность уменьшалась при изменении угла освещения (задника к кронштейну, на котором крепится полоса, нет.

Если вы щелкнете и увеличите свет, вы увидите что-то похожее на синий индикатор питания в центре полосы. Лента прикручена к алюминиевому уголку, который обмотан синей изолентой.

введите описание изображения здесь


Ниже показана полоса Samsung F-Series Gen 3 с экструзией Klus micro-ALU, установленная в качестве временного освещения растений.

введите описание изображения здесь

Спасибо за обзор. Жара вызывает беспокойство, особенно потому, что я должен использовать корпуса IP6x (пыль). Что касается замены обычных ламп на светодиодные, по моему опыту (в частном использовании), они значительно улучшились за последние несколько лет. Довольно недавние «ретро» лампы накаливания также кажутся довольно хорошими, но это очень общее наблюдение с обычным YMMV в зависимости от марки.
Есть некоторые полоски Bridgelux EB-Series Gen 2, которые немного лучше, чем Samsung по рассеиванию тепла, но они шире и очень трудно найти экструзию, в которую они впишутся. У Klus есть много вариантов, включая IP67 и немного IP68, вам следует скачать каталог, если вы еще этого не сделали. Тепло не должно быть большой проблемой. Выступы действуют как радиаторы, и я уменьшаю ток до тех пор, пока температура не станет той, которую я ищу. Я прогнал несколько полосок Bridgelux 560 мм при 1400 мА и температуре около 42°C на открытом воздухе. Samsung работает теплее, чем Bridgelux.
Номинальная и фактическая потребляемая мощность линейной люминесцентной лампы
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v