Kysymys:
Kuluttaako lampun sytyttäminen ja sammuttaminen toistuvasti enemmän energiaa kuin vain jättäminen päälle tuntikausia?
Christopher Chipps
2013-01-23 09:46:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

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?

Jos haluat säästää energiaa, harkitse LED-tekniikan käyttöä.
Minkälainen polttimo?
Ihmettelen, onko vastaus sama kaikissa valon muunnoksissa. Olen nähnyt hehkulamppujen, loisteputkien ja LEDien testejä. Mutta entä korkeapainanatrium, metallihalogenidi, elohopeahöyry jne.?
@marcel tai oikeastaan ​​"kaikkea muuta kuin hehkulamppuja" .. melko kunnolliset 60 watin LED-lamppujen vastineet ovat tämän kommentin aikaan Amazonissa noin 15 dollaria ja vetävät enintään 9 w, usein vähemmän.
@JeffAtwood Voin vain tukea sitä. Minulla on joitain LED-lamppuja (Philips-tuotemerkiltä) ja ne ovat erinomaisia. Kiinnitä huomiota vain vaaleaan väriin, kaikilla ei ole mukavaa valkoista valoa, joillakin halvemmilla kerran voi olla jonkin verran vihreä väri.
Ajattelin käyttää myllyn hehkulamppuja.
@Marcel johtuu siitä, että [lumen] (http://en.wikipedia.org/wiki/Lumen_%28unit%29) on määritelty vastaamaan karkeasti vihreälle herkimpiä ihmissilmän väripainotuksia. Vihreä sävy on yksi tapa lisätä lumenia / wattia pienemmän [värintoistoindeksin] kustannuksella (http://fi.wikipedia.org/wiki/Color_rendering_index). Sama pätee loisteputkiin, joiden fosforivalinnassa on sama muotoilu. Korkea valovirta / watti on markkinoitavampi kuin korkea CRI.
Ajattelin aina, että myytti koski polttimoa, joka kestää kauemmin, ellei sitä jätetä säästämättä virtaa. Tehon kierto aiheuttaa hehkulangan lämpenemisen ja jäähtymisen ja sen kulumisen nopeammin. Oletin, että se oli samaa ajattelua taustalla olevan loistavan valaistuksen takana. Asiat kuluvat nopeammin, jos niiden tila muutetaan usein.
Kuusi vastused:
Phil Frost
2013-01-23 09:55:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

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:

  1. tämä on murto-osa sekunnista
  2. sen saaminen lämpötilaan ei vie enää energiaa kuin olisi pitänyt jättää se päälle lämpötilan ylläpitämiseksi
  3. vaikka virta voi olla suurempi, se ei ole niin paljon korkeampi. Himmennetäänkö kaikki muut talosi valot väliaikaisesti, kun kytket sen päälle?

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.

Yksi huomio on, että jotkut loisteputket eivät lämmetä täydelliseen kirkkauteen ennen kuin ne ovat olleet päällä vähintään minuutin. Ne saattavat syttyä vain noin neljänneksellä täydellä kirkkaudella ja nousta hitaasti. Tämä voi olla hieno ominaisuus, joka auttaa silmiäsi sopeutumaan pimeästä huoneesta vaaleaan tai ärsyttävää, jos siirryt valaistusta huoneesta toiseen. Voidaan haluta vaihtaa jonkin verran korkeammat energiakustannukset, jos tämä on asia.
+1 hyvästä vastauksesta. Onko sinulla linkkiä raporttiin? Kuulostaa hyvin uskottavalta, mutta olisi mielenkiintoista lukea (ja aina hyvä saada viite).
@Leo - vain hehkulampun sähköisten ominaisuuksien (vastus-lämpötilakäyrä ja aikavakio jne.) Tarkastelun pitäisi antaa sinun mallintaa se matemaattisesti ja vakuuttaa itsesi vastauksesta.
@JohnU: Ymmärrän nyt, että kommenttini oli hieman epäselvä. Tarkoitin sitä, jos hänellä oli linkki raporttiin, jossa otettiin huomioon hehkuvien polttimoiden kuluminen virran kytkemisen päälle ja pois päältä. Se edellyttäisi täydellistä LCA: ta hehkuvilla polttimoilla, ennen kuin aloitat edes laskea käynnistysvirtaa, mikä tekee siitä hieman mielenkiintoisemman.
@Leo En valitettavasti löytänyt tiettyä artikkelia. Suurin osa Google-sivun ensimmäisistä hakutuloksista "jätetäänkö valoa säästämään energiaa" sanoo, että valon sammuttaminen on halvempaa, jopa ottamalla huomioon polttimon kustannukset. Minusta on useita numeroita, joista jotkut ovat jopa 6 minuuttia, vähimmäisaikaa varten, jotta sammuttaminen olisi taloudellista. Oletan, että se riippuu suuresti polttimosta.
60 sekuntia kuulostaa * waayyy * liian pitkä hehkulampulle. Ajattele, että ne kytkeytyvät melkein heti inhimillisesti. Sanotaan 100 ms ollaksemme antelias. Vaikka kylmä virta on 10x kuuma virta, se on vain 1 sekunti käyntiaikaa.
Hehkulampuissa kaiken, mikä lisää lampun kulutettua tehoa, on lisättävä ympäristöön hajautettua lämmön kokonaismäärää (näkyvän säteilyn, infrapunasäteilyn, johtumisen, konvektion jne. Kautta). mikä tahansa väli vähentää - sikäli kuin voin kertoa - ehdoitta vähentää hukattavan lämmön määrää ja sen on siten vähennettävä kulutettua energiaa.
@OlinLathrop: Tulkitsin 60 sekunnin tapauksen, kun sisällytät kulumisen ja sähkön jaksotuksen elinkaarianalyysin tietoihin, jolloin luku saattaa olla kohtuullinen. (Tulkitsin myös numeron hehkuville polttimoille, mikä tekee siitä myös uskottavamman). Minun on myönnettävä, että pelkkä sähkön peruskäytön laskeminen tekee lukumäärästä kuitenkin absurdin.
Oli Glaser
2013-01-23 20:00:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

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.

Bulb Test Circuit

Tässä on simulaatio, jonka keskimääräinen teho näkyy valintaikkunassa:

Bulb Test Simulation

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):

Bulb Test Closeup

Ja tässä on simulaatio, jossa lamppu on kytketty päälle koko ajan, ja keskimääräinen teho näytetään:

Bulb Test On

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):

Bulb Test Quick Switch

+1 kaavioille. Myytinmurtajat osoittautuivat samoiksi, mutta he osoittivat kuitenkin, että fluoresoiva kuluttaa merkittävästi käynnistyksen yhteydessä.
Kyllä, luulen, että muistan nähneeni tämän näyttelyn ikiajo sitten. Voisin tarkastella loisteputkea hieman myöhemmin ja lisätä sen, koska olen varma, että se kuluttaa paljon enemmän virtaa käynnistyksen yhteydessä, joten olisi mielenkiintoista vertailla.
En usko, että * mikään * käyttöjakso voisi lisätä virrankulutusta tavanomaisesti rakennetussa hehkulampussa; ehkä voit lukea vastaukseni ja kertoa minulle, onko perusteluissani virheitä.
@supercat - luultavasti ei, koska hehkulanka ei jäähtynyt tarpeeksi vaihdon välillä, minkä tajusin vähän aikaa sitten. Joten luulen, että olet aivan oikeassa, ja lisätään huomautus tästä ja luultavasti muutan simulaatiota myöhemmin, kun minulla on vähän enemmän aikaa tarkastella myös loisteputkea. Pääasia (kuten tiedätte) oli näyttää kuinka pieni vaihtamisen vaikutus on kokonaisuutena.
@supercat - huomaa, että otamme tässä huomioon vain itse lampun, emmekä muuta järjestelmää. Johdotuksen impedanssin ja muiden ei-ihanteellisten järjestelmätekijöiden tarkastelu voi olla myös mielenkiintoista (minulla ei kuitenkaan ole aikaa tehdä sitä nyt oikeudenmukaisesti)
Gustavo Litovsky
2013-01-23 14:02:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

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.

Tarvitset enemmän energiaa sen kytkemiseksi päälle, mutta sinun on vähennettävä säästämäsi energia sammuttamalla se.
@AlKepp: Tämä kaikki riippuu "käyttöjaksosta"
Chris Stratton
2013-01-23 09:55:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

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.

Polttimon hinta on erinomainen tapa lisätä numero kuljetus- ja valmistuskustannuksiin. Ihmiset eivät loppujen lopuksi myy niitä menettääkseen rahaa. Sinun pitäisi huolehtia vain [ulkoisuudesta] (http://fi.wikipedia.org/wiki/Externality), kuten valmistuksen ympäristörasituksesta, jota ei veloiteta takaisin valmistajalta. Mutta tämä on kuitenkin harhautus, kysymys koskee nimenomaan energian käyttöä, ei kustannuksia.
Ajatuksena olisi, että kustannukset rajoittavat valmistus- / kuljetuskustannusarvioita ja siten sen toteuttamiseen kulutettua energiaa. Mutta jotkut ulkoisvaikutukset voisivat sisältyä energiankulutukseen, esimerkiksi jätevirran käsittely kuluttaa todennäköisesti energiaa (koska tässä mukana olevilla jätteillä ei ehkä ole potentiaalia prosessin ohjaamiseen)
+1 antaa toisen käytännön tavan tarkastella ongelmaa. Mielestäni vaikka kysymys on hyvin yksinkertainen, voit kirjoittaa melko pitkän (ja matemaattisen) paperin useista tekijöistä, joihin näissä vastauksissa viitataan. Vain johdotuksen impedanssi, kytkimen pomppiminen, polttimon lämpöominaisuudet olisi hauskaa aloittaa ...
Toisessa vastauksessa mainitun Mythbusters-jakson mukaan '' Lisäksi valon sytyttämisen ja sammuttamisen kuluminen ei vähentänyt lampun kokonaiselinaikaa riittävästi kompensoimaan lisääntynyttä sähkönkulutusta. Siksi on paljon taloudellisempaa sammuttaa valo kuin jättää se päälle.
supercat
2013-01-23 21:47:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

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.

Tämä päättely antaa olettaa, missä mitataan energiankulutus alkuperäisen kysymyksen tarkoituksiin: jos mitataan se sähköisesti lähellä polttimon kantaa, se on oikein. Mutta se jättää huomiotta käytön ja käyttötavan aiheuttamat menetysten mahdollisuudet muualla, jotka eivät näy hukkalämpöinä itse lampussa vaan pikemminkin voimalaitoksessa, jakeluverkossa jne. Päätelmä on todennäköisesti muuttumaton.
@ChrisStratton: Jos infrastruktuuri mallinnetaan resistiiviseksi, se on samanlainen kuin korkean ja matalan lämpötilan filamenttien tilanne; jos infrastruktuuri on "monimutkaisempi", niin kaikki on mahdollista. Jos rakennuksella, jota palvelevat pitkät kaapelit, on voimakkaasti induktiivinen kuormitus, sarjaan suurella kannella varustetun polttimon kytkeminen voisi - ainakin teoriassa - vähentää johtohäviöitä paljon enemmän kuin polttimon kuluttama teho.
"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 vähemmän lämpöä." Eivätkö nuo lauseet ole täysin ristiriidassa keskenään ....? Ainoa tapa kuluttaa enemmän sähköä on enemmän lämpöä, mutta se, joka kuluttaa enemmän sähköä, tuottaa vähemmän lämpöä .....?
@Affe - itse asiassa he eivät, mutta se ei voi kestää. Kuuma polttimo hävittää enemmän lämpöä, koska häviöaste on lämpötilan funktio. Kylmän polttimon hajoamisen epäonnistuminen niin paljon johtaa kuitenkin nopeasti siihen, että siitä tulee kuuma lamppu.
l8rs
2013-01-26 10:59:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

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



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...