Oletetaan, että makuuhuoneessani on 60 W: n lamppu lampussa. Jos pidin lamppua päällä 2 tuntia suoraan, mutta seuraavana päivänä, kytkin sen päälle ja pois 10 kertaa 5 minuutin välein. Mikä skenaario kuluttaa enemmän energiaa?
Oletetaan, että makuuhuoneessani on 60 W: n lamppu lampussa. Jos pidin lamppua päällä 2 tuntia suoraan, mutta seuraavana päivänä, kytkin sen päälle ja pois 10 kertaa 5 minuutin välein. Mikä skenaario kuluttaa enemmän energiaa?
Jättäminen päälle kuluttaa ehdottomasti enemmän energiaa. Joskus ihmiset yrittävät vakuuttaa itsensä siitä, että valon kytkeminen päälle ja pois päältä kuluttaa enemmän energiaa, koska siellä on jonkin verran suurta käynnistysvirtaa tai vastaavaa.
Ensinnäkin hehkulampuilla ei juurikaan ole käynnistysvirtaa, koska ne eivät Heillä ei ole kondensaattoreita lataamista varten, eikä niiden tarvitse lyödä valokaarta polttimoon. Virta on aluksi suurempi, koska hehkulangan vastus on pienempi, mutta:
Toiseksi, jos otat loisteputken, jossa voi olla kondensaattoreita ja joka saattaa siten vaatia käynnistysvirtaa ei aloita korvaamaan valon jättämisen kustannuksia. Harkitse uudelleen, kuinka lyhyt käynnistysjakso on suhteessa lähtöjaksoon. Vaikka otettaisiin huomioon polttimon, käynnistimen ja kiinnittimen kuluminen, lampun sammuttaminen on melkein aina edullisempaa. Luin jonkun raportin, joka vaivautui tekemään kaikki matematiikat, ja he päättelivät, että jos aiot jättää valon pois yli 60 sekunniksi, se on taloudellisempaa.
Okei, perustetaan yksinkertainen simulointi:
Wiki-sivun hehkulampuille mukaan 100 W: n ja 120 V: n polttimon kylmävastus on ~ 9,5Ω, ja kuumavastus ~ 144Ω. Kestää noin 100 ms, ennen kuin polttimo saavuttaa kuumavastuksen käynnistettäessä.
Joten tämän tiedon avulla voimme simuloida ja todistaa, että alkutahto olisi ehdottomasti merkityksetön, jos vaihdamme polttimoa 5 minuutin välein. Emme todellakaan tarvitse käyttää simulaatiota 2 tuntia tämän todistamiseksi, mutta tulemme. Olen jopa pidentänyt "lämpenemisajan" 300 ms: iin.
Tässä on SPICE-piirimme, lamppua edustaa kytkin, joka muuttaa asteittain vastuksen 9,5Ω: sta 144Ω: iin ohjaussignaalin nousun (300ms) yli. Valokytkin on edustettuna toisella kytkimellä, joka vaihtuu vain 1mΩ: sta 10MΩ: iin.
Tässä on simulaatio, jonka keskimääräinen teho näkyy valintaikkunassa:
Tässä on lähikuva kytkimestä, jossa polttimon vastus on esitetty (älä huoli siitä, että vastus on negatiivinen, yksinkertaisesti siksi, että SPICE laski sen tällä tavoin nykyisen virtauksen avulla - se on silti todellinen positiivinen vastus):
Ja tässä on simulaatio, jossa lamppu on kytketty päälle koko ajan, ja keskimääräinen teho näytetään:
Voit nähdä, että keskimääräinen teho on 95,659 W, mikä on vain hieman pienempi kuin jos kaksinkertaistaisimme 48,2 W: n (48,2 "* 2 = 96,4 W), joten vaihtaminen on pieni.
Kuinka nopeasti sinun pitäisi vaihtaa, jotta se olisi huonompi?
Sitä ei todennäköisesti ole mahdollista pahentaa, kuten Supercat toteaa oikein, koska hehkulanka ei jäähty tarpeeksi vaihdon välillä. Joten pidä alla olevaa kaaviota pahimpana mahdollisena skenaariona (esim. Polttimo räjäytetään pakkaskaasulla vaihdon tai muun välillä :-) Huomaa, että tämä lisäisi järjestelmään kuitenkin uutta energialähdettä, joten olisi tietysti huijausta) Kuinka nopeasti se jäähtyy ja vaikutusta olisi kuitenkin mielenkiintoista tarkastella, ja jos aika sallii, lisää siihen vielä lisää.
Joten, olettaen yllä olevan, melko nopeasti, noin kerran 2 sekunnissa mukaan yllä oleva liioiteltu simulaatio (todellisuudessa todennäköisesti noin kerran sekunnissa) Tässä on kahden minuutin arvoinen kytkentä kerran kahden sekunnin ajan, ja keskimääräinen teho on hieman yli 100 W (~ 104 W):
Mythbusters-jakson yhteenvedon mukaan Wikipediassa:
"The MythBusters laski, että valon syttymisestä johtuva virtapiiri kuluttaa vain yhtä paljon virtaa kuin jättää sen päälle murto-osa sekunnista (lukuun ottamatta loisteputkivaloja; käynnistys kuluttaa noin 23 sekunnin tehon) ".
Joten on itse asiassa mahdollista, että virran kytkeminen päälle / pois päältä kuluttaa enemmän virtaa, jos fluoresoiva valo on jatkuvasti kytketään päälle ja pois päältä.
Jatkuvasti päällä oleva kulutus kuluttaa enemmän energiaa polttimon virransyöttöön.
Mahdollinen vastalause on, että käynnistys / sammutus-jakso lyhentäisi lampun käyttöikää ja siten energiakustannuksia. sen valmistus, kuljetus ja hävittäminen poistetaan lyhyemmillä käyttöajoilla. Mutta ilman todellisten lukujen kaivamista, sisämielestäni tuntuu, että tämä ei todennäköisesti ylitä käyttöenergiaa. Yksi uskottava tapa sitoa arvio on verrata itse lampun ja sen virran kustannuksia.
Kaikki hehkulamppuun menevä energia muuttuu lämmöksi, joka on sitten hävitettävä jotenkin. Osa tuosta lämmöstä säteilee sitten valon muodossa, mutta energian täytyy alkaa lämmönä. Siksi ainoa tapa, jolla hehkulamppu voi käyttää enemmän virtaa, on se, että se johtaa enemmän lämpöä. Kylmä polttimo kuluttaa enemmän sähkövirtaa kuin kuuma, mutta myös kuluttaa vähemmän lämpöä. Jos vakaan lämpötilan virralla varustettu polttimo kytketään pois päältä hetkellä T1, jäähtyy jonkin verran, kytketään takaisin päälle ja on palannut aikaisempaan lämpötilaansa ajanhetkellä T2, ajan T1 ja T2 välisenä aikana kulutetun kokonaisenergian on oltava kokonaismäärä hajautuneen lämmön määrä, ja se tulee olemaan pienempi kuin lämmön määrä, joka olisi hävinnyt, jos polttimo olisi ollut jatkuvasti päällä.
Ainoa skenaario, jossa hehkulamppu voisi käyttää enemmän virtaa pyörittäessä kuin silloin, kun sitä käytettäisiin jatkuvasti, olisi, jos polttimossa olisi erilaiset hehkulangan osat, jotka on kytketty sarjaan ja joita käytetään eri lämpötiloissa (jotkut projektorin polttimot on rakennettu näin). Tuossa skenaariossa polttimon pyörittäminen saisi korkean lämpötilan osan säteilemään vähemmän, mutta joissakin käyttöjakson olosuhteissa matalan lämpötilan osa säteilisi enemmän. Olisi mahdollista rakentaa polttimo siten, että alhaisen lämpötilan osasta johtuneen hajoamisen kasvu ylitti korkean lämpötilan osuudesta johtuneen vähennyksen, mikä lisäsi siten energian kokonaiskäyttöä; En ole varma, koskeeko tällaisia ehtoja koskaan "käytännöllisiä" lamppumalleja.
Valon jättäminen päälle kuluttaa enemmän virtaa. Valon sammuttaminen säästää virtaa.
Oletetaan, että valo kuluttaa nollaa virtaa, kun se on sammutettu (POWER_OFF = 0), ja 100 W tai mitä tahansa, kun se on päällä (POWER_ON = 100).
Kokonaisteho wattitunteina on yhtä suuri kuin: POWER_ON * TIME_ON + POWER_OFF * TIME_OFF.
Huomaa, että koska POWER_OFF = 0, kokonaisteho määräytyy yksinomaan TIME_ON-termin avulla.
--l8rs