CFL contro lampadine a LED

Lampadine CFL sono più economici di Lampadine a LED, ma non possono essere oscurati e potrebbe volerci del tempo dopo averli accesi affinché diventino completamente luminosi. Allo stesso modo, le lampadine CFL potrebbero non accendersi o raggiungere la piena luminosità in climi molto freddi, rendendole meno adatte per l'illuminazione esterna. Le lampadine a LED durano più a lungo e sono più efficienti dal punto di vista energetico. Mentre le lampadine a LED non contengono mercurio, rendendole più facili da smaltire rispetto alle lampade fluorescenti compatte, spesso contengono altri elementi che possono essere dannosi per l'ambiente.

Grafico comparativo

Tabella di confronto tra lampadine fluorescenti e lampadine a LED

Lampadine fluorescenti	Lampadine a LED
Costo	Circa $ 6 a $ 15 per un pacchetto da 4; $ 2 a $ 15 per lampadina per lampadine qualificate Energy Star	$ 16 a $ 25 per le lampadine qualificate Energy Star
Longevità	Di solito 6.000 a 15.000 ore. Fino a 35.000 ore.	50.000 ore o più
Come funzionano	Le lampadine fluorescenti generano luce inviando una scarica elettrica attraverso un gas ionizzato.	Illuminazione tramite movimento di elettroni attraverso materiale semiconduttore
Materiali usati	Argon, vapori di mercurio, tungsteno, bario, stronzio e ossidi di calcio	Materiale semiconduttore drogato con impurità per creare una giunzione p-n, priva di mercurio
Efficienza energetica	Più che le lampadine a incandescenza; meno delle lampadine a LED	Molto più delle lampadine a incandescenza e fluorescenti
tipi	Bulbi abbronzanti, bulbi da crescita, bulbi di bilirubina, bulbi germicidi	Applicazioni nel settore dell'aviazione, automobilistico, della pubblicità e dell'illuminazione dei segnali stradali
Energia elettrica utilizzata pari a 60 W a incandescenza	13-15 watt	6-8 watt
Attiva immediatamente	No: richiede tempo per riscaldarsi a pieno regime	sì
Sensibilità alla temperatura	Sì, potrebbe non funzionare a 120 ° F	Nessuna
Interessato dall'accensione / spegnimento	Sì, può ridurre la durata della vita	Nessun effetto

Contenuto: lampadine CFL vs LED

• 1 Come funzionano le lampade fluorescenti compatte e i LED?
• 2 longevità
• 3 Efficienza energetica
• 4 problemi di salute e impatto ambientale
  • 4.1 Smaltimento
• 5 componenti di lampadine CFL vs LED
• 6 applicazioni
• 7 costo
  • 7.1 Prezzi
  • 7.2 Come scegliere una lampadina a LED
• 8 Storia di lampadine CFL e LED
• 9 riferimenti

Come funzionano CFL e LED?

Le lampade fluorescenti compatte generano luce inviando una scarica elettrica attraverso un tubo contenente argon e una piccola quantità di vapore di mercurio. Questo genera luce UV che eccita un rivestimento fluorescente o fosforo all'interno del tubo, con conseguente emissione di luce visibile.

Un diodo ad emissione luminosa (LED) è una sorgente luminosa a semiconduttore, in cui l'illuminazione è generata con il movimento di elettroni attraverso il materiale semiconduttore. A differenza delle lampade CFL e ad incandescenza, che emettono luce e calore in tutte le direzioni, un LED emette solo luce in una direzione specifica. Questa immediatezza consente un uso più efficiente della luce e dell'energia.

Longevità

Le lampadine CFL e LED consumano fino all'80 percento in meno di energia rispetto alle loro controparti incandescenti e possono durare fino a 25 volte di più.

La lampadina CFL è nota per ridurre i costi di sostituzione ed è un risparmio energetico. Tuttavia, la sua durata media è molto inferiore a quella di una lampadina a LED. Inoltre, le CFL hanno problemi di sfarfallio e una vita più breve se viene acceso e spento frequentemente. Il processo di commutazione richiede in genere un po 'di tempo per essere completato, motivo per cui le CFL impiegano più tempo di altre luci per diventare completamente accese. Queste lampadine richiedono anche temperature ottimali per funzionare; sono noti per funzionare sotto capacità quando accesi a temperature più basse.

I LED hanno una serie di vantaggi rispetto alle lampade fluorescenti compatte, tra cui un minore consumo di energia, una maggiore durata e nessun utilizzo tossico del mercurio. I LED producono anche minori quantità di calore rispetto alle lampade fluorescenti compatte. I LED tipici rilasciano il calore in un dissipatore di calore, rendendo la lampadina LED fresca al tatto.

Efficienza energetica

Rispetto ad una lampadina a incandescenza da 60 watt che consuma più di $ 300 di elettricità all'anno e fornisce circa 800 lumen di luce, entrambe le lampadine risparmiano significativamente più energia. Una CFL utilizza meno di 15 watt e costa solo circa 75 $ di elettricità all'anno. Le lampadine a LED emettono un output simile e assorbono meno di 8 watt di potenza, con costi annui vicino a $ 30 e ultime 50.000 ore, forse di più.

Il video seguente illustra i pro e i contro delle lampadine fluorescenti rispetto ai LED:

Problemi di salute e impatto ambientale

La lampadina CFL per risparmiare energia è benefica per l'ambiente. Tuttavia, il suo contenuto di mercurio può anche danneggiare l'ambiente. Con lo smaltimento delle lampadine CFL, il suo contenuto di mercurio può evaporare e causare inquinamento atmosferico e idrico. Il mercurio è anche una neurotossina che può avere un effetto dannoso sugli esseri umani, in particolare i bambini.

Un nuovo studio condotto dagli scienziati di UC Irvine e UC Davis ha studiato i residui di varie luci LED multicolore polverizzate. L'analisi del contenuto chimico ha mostrato che i LED rossi a bassa intensità contenevano fino a otto volte la quantità di piombo consentita dalla legge californiana. I bulbi furono inoltre trovati per contenere nichel, arsenico, rame e altri metalli. La Oladele Ogunseitan della UC Irvine ha detto che rompere una lampadina e respirare i suoi fumi non causerebbe automaticamente danni a nessuno, ma può portare a possibili problemi per uno regolarmente esposto ad un altro cancerogeno.

Disposizione

A causa della longevità e dell'efficienza energetica delle lampade fluorescenti compatte e delle lampadine a LED, ci vorrà molto tempo prima di dover pensare a smaltirle. Anche allora, nel caso in cui una lampadina si rompa o smetta di funzionare, c'è un modo specifico per smaltirli.

Lampadine fluorescenti

Se si gettano i CFL nella spazzatura, è più probabile che si rompano anche prima che raggiungano la discarica, ponendo una minaccia per la salute dei membri della famiglia e dei lavoratori della gestione dei rifiuti, e alla fine rilasciando le tossine nella terra o nell'acqua più vicina la zona.

Se la vita della CFL è terminata, trova un sito di riciclaggio CFL approvato dall'Environmental Protection Agency.

Nel caso in cui una CFL a casa si rompa, l'EPA raccomanda:

• Tutti i membri (inclusi gli animali domestici) lasciano la stanza
• Esci dalla stanza per 10-15 minuti
• Spegni l'aria forzata centrale
• Raccogli i frammenti con carta rigida, nastro adesivo o un tovagliolo di carta umido
• Metti i pezzi in un barattolo di vetro con un coperchio di metallo o in una busta di plastica sigillabile
• Porta la lampadina rotta in un sito di riciclaggio.

Aspirare pezzi rotti non è sicuro, in quanto può diffondere polvere o vapore contenente mercurio attraverso la casa.

Lampadine a LED

Le lampadine a LED non hanno il rischio di mercurio, ma contengono nichel, piombo e persino tracce di arsenico che possono causare notevoli rischi per la salute se lasciate in discarica.

Oltre il 95% di una lampadina a LED è riciclabile: è sufficiente verificare presso la propria società di gestione dei rifiuti locale le politiche di raccolta e riciclaggio.

Componenti di lampadine CFL vs LED

Il bulbo CFL è tipicamente un tubo a forma di spirale in tungsteno ed è rivestito con ossidi di bario, stronzio e calcio e l'evaporazione di solventi organici. Il rivestimento interno del tubo è rivestito con miscele di sali metallici fosforati di terre rare e il suo interno è riempito con vari vapori, tra cui argon, krypton, neon o xeno e vapori di mercurio a bassa pressione. Il calore viene applicato al tubo per fondere il rivestimento con le lampade. I CFL richiedono quantità di mercurio, circa 4 mg in ciascuna lampadina. Per confronto, il contenuto di mercurio del vecchio termometro a mercurio conteneva oltre 100 volte questa quantità. Tuttavia, avere qualsiasi contenuto di mercurio è ancora un problema ambientale.

I LED sono costituiti da un chip di materiale semiconduttore drogato con impurità per creare una giunzione p-n. I portatori di carica di elettroni e buchi fluiscono verso le giunzioni dagli elettrodi con tensioni diverse. I livelli di energia del fotone vengono rilasciati se un elettrone incontra un buco. Le lunghezze d'onda della luce emessa, e quindi il suo colore, dipendono dall'energia del gap di banda dei materiali che formano la giunzione p-n. I materiali LED utilizzati hanno una banda proibita diretta con energie corrispondenti a una luce vicina all'IR, visibile o vicina ai raggi UV.

applicazioni

La lampadina CFL viene generalmente descritta in base al consumo energetico, alla longevità, al colore della luce emessa e alla luminosità. I vari tipi di lampadine CFL includono:

• Indurre l'abbronzatura artificiale
• Coltiva le lampade utilizzate per incoraggiare la fotosintesi e la crescita nelle piante
• Trattamenti medici con bilirubina e lampade germicide.

Le lampade a LED bianche stanno conquistando quote di mercato crescenti con il loro requisito di alta efficienza e bassa potenza. Alcune applicazioni sono torce elettriche, luci a energia solare per giardini o passerelle e luci per biciclette. Per la lampada a LED monocromatica (colorata), le applicazioni includono lampade per segnalazioni sul traffico e corde luminose per le vacanze. A partire dal 2010, la NASA sta usando i LED per far crescere le piante. Le lunghezze d'onda rosse e blu dello spettro di luce visibile possono essere utilizzate per la fotosintesi, con questi colori che vengono utilizzati maggiormente nei pannelli a crescita progressiva a LED.

Costo

Le lampade fluorescenti compatte e le lampadine a LED possono avere un prezzo più elevato e lampadine a incandescenza, ma riducono significativamente i costi dell'elettricità domestica a lungo termine; Lampadine a LED ancora di più. La seguente tabella riporta i prezzi e i relativi costi per le due lampadine:

Prezzi

I prezzi della lampadina variano in base al tipo di lampadina e al negozio da cui acquisti. Puoi studiare e confrontare i tipi e i prezzi di CFL e di LED su Amazon prima di acquistare.

Come scegliere una lampadina a LED

In questo video e correlati giornale di Wall Street articolo, Michael Hsu dice che i prezzi delle lampadine a LED sono diminuiti drasticamente da dove erano alcuni anni fa, e le lampadine sono migliorate. Hsu offre anche suggerimenti su come scegliere la lampadina LED giusta per la tua casa.

Storia di lampadine CFL e LED

Sebbene Thomas Edison sia accreditato di aver inventato la lampadina a incandescenza, fu il primo a perseguire l'uso commerciale di lampadine fluorescenti. Nel 1934, Arthur Compton della General Electric condusse esperimenti con lampadine fluorescenti, portando a GE la commercializzazione dei bulbi. Negli Stati Uniti entro il 1951 fu prodotta più luce da lampadine fluorescenti che da lampadine a incandescenza. Dalla loro introduzione negli anni '70, le lampadine CFL solo negli ultimi due decenni hanno sviluppato un mercato forte. Ciò è dovuto forse al suo costo più elevato, impiegando più tempo per raggiungere la piena luminosità e le preoccupazioni ambientali sull'uso del mercurio.

Mentre l'elettroluminescenza come fenomeno fu scoperta nel 1907 dallo sperimentatore britannico H. J. Round di Marconi Labs, fu solo nel 1955 che Rubin Braunstein della Radio Corporation of America riferì di emissione infrarossa da gallio arsenuro (GaAs) e altra lega di semiconduttori. Alla TI di Dallas nel 1961, James R. Biard e Gary Pittman scoprirono che i GaA emettevano luce a infrarossi quando veniva applicata corrente elettrica. Nel 1962, Nick Holonyak, Jr. in GE sviluppò il primo vero LED a spettro visibile (rosso).

A partire dal 1962, i primi LED emettevano una luce rossa a bassa intensità, ma ora sono disponibili versioni moderne attraverso le lunghezze d'onda visibili, UV e IR e con luminosità più elevata. Il primo LED blu ad alta luminosità, basato su nitruro di gallio indio (InGan), fu fondato nel 1994 da Shuji Nakamura della Nichia Corporation. Nel 2012, Osram ha dimostrato LED InGaN ad alta potenza basati su commerciale coltivati ​​su substrati di silicio.

Riferimenti

• In The Dark About Picking A Light Bulb? Questa FAQ può aiutare - Tutto considerato, NPR
• Le migliori lampadine a LED per colori vivaci e intensi - giornale di Wall Street
• Grafico di confronto delle lampadine - Design Recycle Inc.
• Ultimate Light Bulb Test: fluorescente contro fluorescente compatta contro LED - Meccanica popolare
• Brillare una luce sulle lampadine a basso consumo energetico (Infografica) - Madre Natura Network
• Wikipedia: lampada a LED
• Wikipedia: diodo emettitore di luce
• Wikipedia: lampada fluorescente compatta
• Cinque cose da considerare prima di acquistare lampadine a LED - CNET
• Come funzionano le lampadine a LED - Come funzionano le cose
• Illuminazione ad alta efficienza energetica - Eartheasy.com
• Come riciclare le lampadine a basso consumo energetico - Energia fresca