Зачем покупать эффективные светильники, если вы уже отапливаете свой дом?

Да, в этом случае есть смысл купить экономичные лампочки. Вот почему:

Современные современные системы отопления используют тепловые насосы для обогрева помещения. Вместо того, чтобы просто «сжигать» электричество в резистивных нагревательных элементах для «производства» тепла, тепловой насос использует электричество для перемещения тепла снаружи дома внутрь, а любое отработанное тепло, вырабатываемое в этом процессе, отводится внутрь дома . дом вместе с теплом, полученным снаружи дома.

Этот процесс по своей сути гораздо более эффективен, чем использование$P=I^2R$потери на теплоснабжение.

Горячий воздух поднимается

Вы заметите, что радиаторы вокруг вашего дома расположены близко к полу — под ним, если вам повезет. Ваше освещение, с другой стороны, близко к потолку. Горячий воздух, который они производят, мало согреет вас там, где вы на самом деле находитесь, обычно сидя и близко к полу.

Стоимость замены ламп накаливания выше, чем стоимость более долговечных светодиодных ламп.

Другие ответы верны в том, что:

1. Во многих местах ископаемое топливо, такое как природный газ, обеспечивает более дешевое отопление, чем электрическое сопротивление (если не принимать во внимание экологические издержки), поэтому отопление с помощью лампочки обойдется вам дороже, чем газовая печь.

2. Лампы накаливания обогревают ваш дом в то время, когда на улице не холодно и вам не нужно тепло. Летом они создают дополнительную нагрузку на кондиционеры.

3. Тепловые насосы более эффективны, чем электронагрев.

4. Лампы накаливания часто находятся в неподходящих местах, чтобы доставить тепло туда, где оно вам нужно.

Но допустим, вы живете в постоянно холодном месте (Антарктида? Марс? Лыжный шале, используемый только зимой?) без дешевого природного газа, так что (1) и (2) не имеют значения. Давайте также предположим, что у вас нет денег, чтобы инвестировать в тепловой насос, так что (3) также не имеет значения. Предположим, что в вашем доме уже есть электроотопление. (4) может быть слабым аргументом, поскольку обычно вы включаете свет в комнатах, в которых находитесь, и выключите их в незанятых комнатах. Светодиодные лампы по-прежнему выигрывают в денежном выражении.

Как вы говорите, при нагреве электрическим сопротивлением вся подводимая электрическая энергия преобразуется во внутреннюю энергию (второй закон термодинамики гарантирует, что это в конечном итоге произойдет). Лампы накаливания имеют почти такой же эффект, за исключением потери энергии в свете, проходящем через окна. Окна в основном непрозрачны для инфракрасного излучения, на которое уходит большая часть мощности ламп накаливания, поэтому потери на излучение из вашего окна, вероятно, невелики. Итак, если вы постоянно обогреваете свой дом электрическим сопротивлением, в чем разница между отоплением лампочками и специальным электрическим обогревателем? Электрические обогреватели могут десятилетиями потреблять большое количество энергии, а лампочки перегорают и их приходится заменять.

Дело в том, что светодиодные лампы были бы дешевле, даже если бы они использовали такое же количество энергии, как и сопоставимые лампы накаливания, потому что они служат дольше. На этом веб-сайте говорится, что вам нужна 1 светодиодная лампа или 21 лампа накаливания на 25 000 часов использования. 21 лампа накаливания по 1 доллару за штуку обойдется вам в 21 доллар , а одна светодиодная лампа обойдется вам всего в 8 долларов .

Более того, вам не нужно было менять лампочку 21 раз, что может быть легкой задачей, но требует дополнительной когнитивной нагрузки: помнить, что вам нужны лампочки, покупать лампочки и устанавливать их. Кроме того, использование меньшего количества энергии лучше для всех, особенно если она поступает из невозобновляемых источников.

В больших масштабах это было самым большим преимуществом светодиодной технологии. Муниципалитеты тратят большие суммы денег, просто платя людям за замену натриевых и ртутных ламп высокого давления, поэтому наибольшая экономия достигается не за счет экономии энергии, а за счет сокращения технического обслуживания.

Также в игру вступает эффективность генерации. В общем, около 60% энергии, используемой для производства электроэнергии, теряется при преобразовании , поэтому на каждый ватт-час, потребляемый вашей лампочкой, приходится сжигать более двух ватт-часов топлива.

Конечно, если вы сожжете эти два ватт-часа топлива в своем котле, вы получите почти все количество в виде тепла: 92-95% для конденсационных газовых котлов и около 85% для традиционных.

В качестве примера я использовал ископаемое топливо, но потери эффективности генерации относятся и к возобновляемым источникам энергии: например, солнечные панели имеют эффективность около 20-25% по сравнению с 60+% для солнечных водонагревателей, поэтому 1 электрический ватт-час «стоит». около 3 тепловых Ватт-часов.

Это сильно зависит от того, где вы живете и какую комнату вы освещаете (не говоря уже о таких вещах, как газовое отопление, просто взгляните на электрическое отопление).

Согласно 1-му закону термодинамики, энергия не может быть создана или уничтожена. Любая «отходная» энергия от лампочек — это тепло, эффективность которого в 1:1 меньше, чем у электрического обогревателя. Однако, как уже упоминается в одном ответе, тепловые насосы могут обманывать, «воруя» тепло из воздуха, и они намного (до ~ 4 раз) более эффективны, чем резистивный нагрев. Однако, если у вас нет геотермального теплового насоса (великолепно, но очень дорого и не подходит для квартир) или водяного теплового насоса (нужно жить у озера или реки), вы смотрите на воздушные тепловые насосы. . Они хорошо работают в мягком климате, но могут работать только при температурах ~-4C (и в этой точке они эффективны только как резистивный нагрев).

Так что, если вы живете в высоких широтах (например, в Эдмонтоне, Альберте, Канаде), где в теплое время года много естественного света из-за долгих дней, а зимой долгие ночи, вам нужно освещение, и у вас есть только резистивное отопление. и вы освещаете комнату с большим окном, выходящим на юг, то не беспокойтесь об эффективности лампочек, совокупная разница будет незначительной, но беспокойтесь, например, о тех, что в вашем гараже.

Также подумайте о кондиционере, если он у вас есть, даже в климате высоких широт с резистивным отоплением вам все равно может понадобиться кондиционер летом, если вы находитесь в континентальном интерьере. Тогда, даже если лампочка во внутренней комнате без естественного света успешно обогревает ваш дом зимой, она все равно понадобится вам летом, и в этот момент она не только потребляет больше энергии, но и увеличивает воздухообмен. мошенническая нагрузка.

Отопление дома электричеством — один из самых дорогих способов (если не самый дорогой).

Обычно дома отапливаются с помощью угля/мазута/дрова/природного газа/тепловых насосов/РТГ и лишь изредка с помощью электрических обогревателей. Электрическое отопление просто дороже, чем другие источники.

Тепло не «теряется», но есть более дешевые варианты его получения. Если ваше основное отопление не электрическое, замена ламп на более энергоэффективные варианты или свечи уменьшит счет за электроэнергию.

Также возможно, что вы не захотите, чтобы данная комната была такой теплой.
Маловероятно, что это произойдет из-за лампочек, если только у вас нет действительно мощных лампочек, но я считаю, что моя комната адекватно обогревается только моим компьютером, работающим при полной нагрузке, и иногда требуется вентиляция, чтобы снизить температуру. Осень, на улице 10 по Цельсию, а обогреватели в комнатах выключены.

С более энергоэффективными лампами вы также можете иметь более яркие лампы, оставаясь при этом в безопасных пределах мощности. Меньшее количество энергии, используемой для обогрева, означает, что вы можете получить больше света, но при этом не приблизиться к допускам вашей проводки. Это еще более важно, когда у вас есть осветительный прибор с собственной максимальной мощностью. Это связано с опасностью как тепла, выделяемого лампой, так и потребляемой мощности.

С точки зрения энергии это не имеет никакого значения, при условии устойчивого состояния (конвекция воздуха и т. д.) в обоих случаях (светодиод или лампочка) вам нужно P / W для обогрева помещения и достижения одного и того же люмена.

Пример: необходимая мощность нагрева$P_h$= 500 Вт

Дело 1:$P_{LED}= 20\,W$на 1400 лм,$\eta = 25$%, Q=4000*20/1000 = 80кВтч/год - срок службы 25 лет,

P = обогрев + свет 484 Вт + 15 Вт = 500 Вт

случай 2:$P_{bulb}= 100\,W$на 1400 лм,$\eta = 5$%, 400кВтч/год, срок службы 1 год,

отопление + свет 405Вт + 95Вт = 500Вт

Давайте сравним: обогреватель (10 часов/день) + свет (10 часов/день) Светодиод против электричества на лампочке 0,12 евро/кВтч (лучший вариант для Европы)

Дело 1:$484*10*365/1000*0,07$евро/кВтч +$15*10*365/1000*0,12$евро/кВтч = 130 евро

случай 2:$405*10*365/1000*0,07$евро/кВтч +$95*10*365/1000*0,12$евро/кВтч = 145 евро

Победитель: LED или по номиналу

НО с нефтью/газом вы дополнительно увеличиваете свой$CO_2$выход намного больше, независимо от того, используете ли вы экологически чистое электричество или нет. Использование хорошего теплового насоса COP = 3-4 было бы идеально.

Вы совершенно правы в своих размышлениях! Однако, как отмечали другие, даже если вы живете в месте, где все время холодно, тепло может выделяться не в идеальном месте (я мог бы поставить небольшой обогреватель под своим столом, чтобы просто согреться, а не лампочку на столе). потолок) и выработка тепла не так эффективна, как тепловой насос, если он у вас есть. Но это определенно меняет представление о том, стоит ли покупать более эффективные лампочки!

Тепловые насосы более эффективны только тогда, когда разница температур внутри и снаружи относительно невелика. Поскольку температура снаружи приближается к 0 К (может быть, вы в Антарктиде?), они не более эффективны, чем чисто резистивный нагреватель.

Резистивные нагреватели по определению являются самыми неэффективными приборами, известными человеку. Они берут хорошую электрическую энергию и превращают ее непосредственно в тепло. Если бы цена оборудования не была проблемой, было бы гораздо разумнее иметь майнер биткойнов мощностью 1 кВт, работающий под вашим столом, чем нагреватель мощностью 1 кВт. По крайней мере, биткойн-майнер делает полезную работу. Они оба производят 1 кВт тепла!

Для большинства людей вам иногда приходится охлаждать свой дом, поэтому вы подвергаетесь двойному штрафу. Вы тратите энергию на неэффективное освещение, а затем вам приходится использовать энергию, чтобы откачивать это тепло из вашего дома с помощью кондиционера.

Интересно, что если вы живете в очень холодном и влажном месте, использование увлажнителя может обогреть ваш дом более эффективно, чем чисто пассивная нагрузка, потому что, когда вода переходит из газообразной фазы в жидкую, она выделяет тепло. Таким образом, вы получаете тепло, выделяемое двигателем, плюс тепло от конденсации воды.

Вы спрашиваете, «не логично ли покупать энергосберегающие лампочки».

Ответ зависит от того, к каким критериям вы применяете свою логику, т. е. что вы хотите максимизировать или минимизировать; а затем об обстоятельствах, касающихся этих критериев.

На ум приходят следующие критерии:

1. Среда
2. экономика
3. Личные предпочтения и обстоятельства, например проблемы восприятия света, формы ламп, направление освещения.

Воздействие на окружающую среду зависит от следующих критериев:

• Ваш климат (нужно ли тепло?): Вы уже упомянули, что живете в климате, где большую часть времени требуется отопление, поэтому при отоплении лампочками не выделяется дополнительное тепло.
• Как производится электричество: В 1980-х годах в Западном Берлине электричество производилось вместе с теплом; эффективность составляла 80% или выше, что делало его лучше, чем у большинства жилых домов. Отопление с помощью электричества в Берлине было, в виде исключения, экологически безопасным (за исключением его 100%-го углеродного следа, который он имел почти со всеми другими источниками энергии). Однако статус острова Берлина прекратился, и сегодня, вероятно, следует учитывать общий немецкий или даже европейский электроэнергетический баланс и эффективность, которая на самом деле невелика, если только вы не любите атомную энергетику, уголь и газ. Но регенеративная фракция находится на подъеме, и через 20 или 30 лет электричество будет иметь гораздо меньший углеродный след.
• Как бы вы отапливались, если бы не лампочки: если у вас нет низкотемпературного высокоэффективного отопления или вы получаете тепло от жилой комбинированной теплоэлектростанции, как тогда в Западном Берлине, разница с отоплением электричеством будет небольшой.
• Экологические затраты на производство ламп, взвешенные по сроку службы ламп. Традиционные лампы накаливания не содержат электроники, а содержат только сталь, вольфрам и стекло, что делает их относительно безопасными. Светодиодные лампы, напротив, содержат электронику, которая традиционно оказывает сильное воздействие на окружающую среду (припой, жидкости для конденсаторов, химикаты для печатных плат) и должна утилизироваться как специальные отходы. Но хорошо сделанные светодиодные лампы служат десятилетиями, что, как я полагаю, перевешивает их отдельные недостатки.

Экономика в пользу светодиодов в основном потому , что они очень долговечны. Является ли гораздо более низкое потребление электроэнергии экономическим преимуществом, зависит от того, насколько ваши затраты на отопление соотносятся с затратами на электроэнергию. Если вы отапливаете своими дровами, а электроэнергию вырабатываете с помощью генератора, вы будете счастливы; если у вас есть солнечные батареи для электричества, но газового обогревателя у вас не будет.

Учитывая, что на свет приходится только 10% потребления электроэнергии в США. домов , экономическая выгода может быть незначительной по сравнению с лично воспринимаемыми преимуществамииз любого выбора. Дают ли диммируемые светодиодные лампы, которые даже меняют свою цветовую температуру (спасибо, TCooper), такое же сияние, какое я получаю от галогенных ламп на полной яркости? Точно ли светодиодная лампа на столике для макияжа воспроизводит цвета? (Но тогда: что такое «верный»? Лампа накаливания обычно теплее дневного света, и в вашем офисе или супермаркете, скорее всего, в любом случае будет светодиодное или люминесцентное освещение.) С другой стороны, я заменил люминесцентную лампу на кухне на светодиодную. . Теперь шкаф над ним больше не нагревается, и у меня есть мгновенная полная яркость, два основных преимущества. Мне также нравятся светодиодные лампы в лампах, которые часто перемещаются или к которым прикасаются, например, на столе и тумбочке: лампы накаливания убиваются вибрацией, а некоторые люминесцентные лампы могут сломаться, в отличие от светодиодов.

Подводя итог, «логичный выбор» для меня — это лампа накаливания, где она подходит, и светодиодная лампа, где она подходит. Если сомневаетесь, мне нравятся светодиодные фонари; но моя главная причина в том, что следующим человеком, который изменит это, будет, надеюсь, мой сын.