Выбираем новогодние гирлянды правильно
Надеюсь, что все помнят ёлку своего детства, когда её украшением были большие цветные фонарики. Да, это были лампочки накаливания старого стиля, которые, в практическом смысле, были меньше, чем те, что стояли у нас в обычной лампе дома.
Думаю, что сегодня ещё у многих остались такие гирлянды и люди все еще используют их на Рождество. Они гораздо меньше, также эффективны, но не так горячи. Теперь мы пользуемся другим способом освещения, при помощи светодиодов (LED). LED отличается от лампы накаливания тем, что ему не нужна высокая температура нити для получения света. В основе работы светодиода лежат свойства полупроводникового материала, из которого он изготовлен. Пропуская электрический ток через кристалл, мы получаем оптическое излучение узкого спектра, а значит видимый свет определенного цвета.
Светодиодные лампы лучше, чем лампы накаливания? Давайте посмотрим на три сравнения светодиодов и ламп накаливания.
Где затрачивается больше энергии?
Энергия не бесплатна. В США средняя цена на электроэнергию составляет 13,3 цента за киловатт-час, у нас же около 0.25 цента. Но будьте осторожны, не путайте силу с энергией. Когда вы платите за свое электричество, вы платите за энергию. Сила - это показатель того, насколько быстро вы используете энергию. Её можно рассчитать как:
Если вы используете энергию в джоулях и время в секундах, вы получаете мощность в Ваттах(Вт). Но как насчет такой единицы, как киловатт-час? Это энергия, которую вы получаете от использования 1000 Вт в течение 1 часа (или 3600 секунд). Используя вышеприведенную формулу мощности, мы можем высчитать потраченную энергию, с 1000 Вт за 3600 секунд будет 3,6 миллиона джоулей.
Теперь попробуем измерить мощность. Для этого мы возьмём две пары гирлянд, которые протестируем. Между этими гирляндами есть два основных отличия, что одни светодиодные, а другие с использованием ламп накаливания. Один комплект гирлянд имеет белый кабель, а другой зеленый, но, конечно, это не имеет значения, тем не менее, гирлянда из ламп накаливания состоит из 100 лампочек, а светодиодная из 50. Таким образом, я не могу просто сравнить мощность двух экземпляров. Вместо этого я всего лишь получу энергию, потраченную на освещение.
Очевидно, что лампы накаливания потребляют больше энергии, ~20.0 Вт лампа накаливания и ~2.4 Вт светодиодная соответственно. Но отражается ли это как-нибудь на вашем кошельке?
Допустим, у вас есть елка с 500 лампочками. Если ваша гирлянда будет работать в течение 5 часов при 13,3 цента за киловатт-час, то светодиодные фонари будут тратить 1,6 цента, и расходные материалы составят 6,6 цента.
Просто для удовольствия, вот фотография, которая показывает, почему светодиод потребляет меньше энергии. Это инфракрасное изображение, на котором можно увидеть, какой из двух наборов огней нагревается.
Что ярче?
Разобрались, светодиодные огоньки потребляют меньше энергии. Но такие же они яркие, как и лампы накаливания? Мы могли бы просто визуально сравнить оба экземпляра, но мы сделаем по другому. Мы будем использовать датчик освещённости, который будет записывать интенсивность света в зависимости от времени, также мы включили датчик вращения, с помощью которого мы будем наблюдать за светом под разными углами.
Идея заключается в следующем, нам нужно вращать свет таким образом, чтобы датчик получал данные как сверху, так и сбоку от лампы. И вот результат работы лампы накаливания.
Обратите внимание, что яркость лампы накаливания больше по бокам, чем сверху (0 радианов - верхняя часть лампы).
Теперь для светодиодного освещения
Светодиод в какой-то степени ярче. В верхней части светодиода он получает более 70 люкс, в то время, как для лампы накаливания составляет около 15 люкс. Как только мы отодвигаемся от верхней части светодиода, вы получаете очень мало света. Подождите! Существует еще одна очень важная разница. LED светит только некоторое время. Это связано с тем, что светодиодный индикатор не всегда включен, фактически, он включается и выключается. Вот график яркости, где отображена зависимость функции времени для обоих огней в течение 0,1 интервала.
В этом масштабе времени мы можем четко видеть, что светодиод горит (синяя кривая), потом выключается и снова включается. Это из-за «D» в светодиоде - диода. Диод позволяет току двигаться в одном направлении через свет, но электрическая розетка производит переменный ток. Мы можем, конечно, исправить это, поставив преобразователь AC в DC в строку огней, но это увеличит как стоимость энергии, так и мощность, которую они используют.
Вот простой эксперимент, который может попробовать каждый из нас самостоятельно. Возьмите свой телефон и сделайте замедленное видео своих светодиодных рождественских огней. Скорее всего, это будет выглядеть примерно так.
Да, такие вспышки света могут раздражать своим медленным мерцанием, но такие же мерцания мы можем обнаружить и без камеры. Лично я, для себя, выбираю лампы накаливания. Да, вы можете утверждать, что светодиодные лампы лучше, но мы не можем не согласиться с тем, что лампы накаливания всё же лучше, чем повесить "свечи" на вашу новогоднюю красавицу))