แสงฟลูออเรสเซนต์เทียบกับการใช้พลังงาน LED: วัตต์ของระบบ โหลด และการประหยัด

ผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวกที่เปลี่ยนโคมไฟ T8 ขนาด 4 ฟุตจำนวน 120 ชิ้น มักจะเริ่มต้นด้วยหมายเลขเดียว: 32 วัตต์ต่อหลอด จำนวนนั้นไม่สมบูรณ์ บัลลาสต์จะเพิ่มกำลัง 2 ถึง 15 วัตต์ และหลอด LED ที่ใช้แทนหลอดไฟอาจดึงพลังงาน 12 ถึง 18 วัตต์ที่เอาท์พุตที่คล้ายกัน คำตอบสั้นๆ: ไฟ LED มักจะใช้พลังงานน้อยกว่า แต่การเปรียบเทียบที่แท้จริงคือวัตต์ของระบบ ไม่ใช่วัตต์ของหลอดไฟ

ความแตกต่างดังกล่าวส่งผลต่องบประมาณด้านพลังงาน ขนาดของเบรกเกอร์ ระยะเวลาการทำงานฉุกเฉิน และการคืนทุนสำหรับการติดตั้งเพิ่มเติม ข้อมูลจำเพาะที่เปรียบเทียบเฉพาะฉลากหลอดไฟเท่านั้นที่สามารถกล่าวเกินจริงเรื่องการประหยัดในโครงการหนึ่งและกล่าวเกินจริงในอีกโครงการหนึ่งได้

คำตอบสั้นๆ คือ วัตต์ของระบบเป็นตัวกำหนดบิล

ระบบฟลูออเรสเซนต์ T8 ขนาดสี่ฟุตทั่วไปใช้ไฟ 34 ถึง 37 วัตต์: 32 วัตต์สำหรับหลอดไฟ บวก 2 ถึง 5 วัตต์สำหรับบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ หลอด LED ที่เทียบเคียงกันมักใช้กำลังไฟ 16 ถึง 18 วัตต์ ซึ่งต่ำกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์ T8 ประมาณ 30% ถึง 50% และต่ำกว่าระบบบัลลาสต์แม่เหล็ก T12 รุ่นเก่าประมาณ 60% ถึง 75%

รันเลขคณิต. อุปกรณ์ติดตั้ง T8 หนึ่งร้อยชิ้นที่ 36 วัตต์ ทำงาน 10 ชั่วโมงต่อวันเป็นเวลา 250 วัน ใช้พลังงาน 9,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง เมื่อแปลงเป็นหลอด LED 18 วัตต์ จะกินไฟ 4,500 kWh ที่ 0.12 ดอลลาร์ต่อ kWh ประหยัดได้ 540 ดอลลาร์ต่อปีก่อนการบำรุงรักษา ผลลัพธ์ที่แท้จริงขึ้นอยู่กับอัตราการใช้งาน ชั่วโมงการทำงาน และการเปลี่ยน LED ทดแทนนั้นตรงกับลูเมนที่ส่งหรือไม่

การใช้พลังงานจากหลอดฟลูออเรสเซนต์เพิ่มขึ้นอย่างไร

หลอดฟลูออเรสเซนต์พุ่งชนส่วนโค้งผ่านไอปรอท ซึ่งปล่อยพลังงานอัลตราไวโอเลตซึ่งฟอสเฟอร์แปลงเป็นแสงที่มองเห็นได้ บัลลาสต์ควบคุมกระแส บัลลาสต์แม่เหล็กสิ้นเปลืองพลังงานมากกว่าความร้อน บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ช่วยลดการสูญเสียดังกล่าวแต่ยังคงใช้พลังงานอยู่ นั่นคือสาเหตุที่หลอดไฟ 32 วัตต์แทบจะไม่เท่ากับระบบ 32 วัตต์

การสูญเสียบัลลาสต์ไม่ใช่ข้อผิดพลาดในการปัดเศษ

บัลลาสต์แม่เหล็กในฟิกซ์เจอร์ T12 สามารถเพิ่มกำลังได้ 8 ถึง 15 วัตต์ บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับหลอด T8 มักจะเพิ่ม 2 ถึง 5 วัตต์ เมื่อคูณด้วยฟิกซ์เจอร์หลายร้อยตัว บัลลาสต์จะกลายเป็นส่วนที่วัดได้ของโหลด ในอุปกรณ์ติดตั้งฟลูออเรสเซนต์ฉุกเฉิน บัลลาสต์ฉุกเฉินยังจัดการการชาร์จแบตเตอรี่และการทำงานของหลอดไฟในระหว่างที่ไฟดับอีกด้วย

บัลลาสต์ฉุกเฉินฟลูออเรสเซนต์ ซีรีส์ JEB สำหรับหลอด T5 และ T8 ให้การทำงานฉุกเฉินอย่างน้อย 90 นาทีสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ระบุ พร้อมโครงเหล็ก แบตเตอรี่ NiCd สวิตช์ทดสอบ และเป็นไปตามข้อกำหนด UL ดูผลิตภัณฑ์ →

อุณหภูมิและอายุทำให้ภาระเปลี่ยนแปลง

เอาท์พุตฟลูออเรสเซนต์จะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิแวดล้อม พื้นที่เย็นอาจทำให้การสตาร์ทยากขึ้น พื้นที่ร้อนอาจทำให้หลอดไฟและอายุการใช้งานของบัลลาสต์สั้นลง เมื่อหลอดไฟมีอายุมากขึ้น กำลังส่งลูเมนจะลดลง สิ่งอำนวยความสะดวกอาจชดเชยด้วยการเพิ่มอุปกรณ์ติดตั้งหรือยอมรับระดับแสงที่ต่ำกว่า แต่วัตต์ของระบบจะไม่ตก

การใช้พลังงานของ LED มีพฤติกรรมอย่างไร

โดยทั่วไปประสิทธิภาพของ LED อยู่ที่ 100 ถึง 200 ลูเมน/วัตต์ ในขณะที่ระบบฟลูออเรสเซนต์มักจะให้ความสว่าง 50 ถึง 100 ลูเมน/วัตต์ LED สร้างแสงผ่านเซมิคอนดักเตอร์ ดังนั้นจึงไม่มีส่วนโค้ง ไอปรอท หรือการให้ความร้อนจากอิเล็กโทรด ไดรเวอร์แปลง AC เป็น DC และประสิทธิภาพส่งผลต่อวัตต์สุดท้ายของระบบ ตัวขับเคลื่อนคุณภาพอาจมีประสิทธิภาพ 85% ถึง 92%; คนขับที่ไม่ดีจะสิ้นเปลืองความร้อนมากขึ้นและอาจมีตัวประกอบกำลังต่ำกว่า

อินเวอร์เตอร์ฉุกเฉินเอาต์พุตกำลังคงที่ 4W สำหรับโหลด LED ใช้งานได้กับโหลด LED ส่วนใหญ่ มีอินพุตแรงดันไฟฟ้าคู่ แบตเตอรี่ NiCd ในตัว สวิตช์ทดสอบ และการดำเนินการฉุกเฉินอย่างน้อย 90 นาที ดูผลิตภัณฑ์ →

ปัจจัยด้านกำลังมีความสำคัญ ไดรเวอร์ LED เชิงพาณิชย์โดยทั่วไปมีค่าเกิน 0.9 ในขณะที่บัลลาสต์แม่เหล็กฟลูออเรสเซนต์รุ่นเก่าอาจอยู่ที่ประมาณ 0.5 ถึง 0.6 ตัวประกอบกำลังต่ำจะเพิ่มกำลังและกระแสไฟฟ้าที่ชัดเจน ส่งผลต่อขนาดของตัวนำและเบรกเกอร์ นอกจากนี้ LED ยังลดลงเมื่ออุณหภูมิของหัวต่อเพิ่มขึ้น ดังนั้นฟิกซ์เจอร์ที่ได้รับการจัดอันดับที่ 120 ลูเมน/วัตต์ในสำนักงานแบบเปิดอาจส่งความร้อนน้อยลงเมื่ออยู่บนเพดานที่ร้อน การควบคุมการหรี่แสงและการเข้าใช้งานสามารถตัดพลังงานเพิ่มเติมได้เมื่อผู้ขับขี่เข้ากันได้เท่านั้น

พลังงานวงจรชีวิต: โดยที่ฟลูออเรสเซนต์สูญเสียมากกว่า

กว่า 50,000 ชั่วโมง หลอดฟลูออเรสเซนต์ T8 ขนาด 36 W ใช้พลังงาน 1,800 กิโลวัตต์ชั่วโมง; การเปลี่ยน LED 18 W ใช้ 900 กิโลวัตต์ชั่วโมง นอกจากนี้ LED ยังหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนหลอดไฟและบัลลาสต์ซ้ำๆ หลอดฟลูออเรสเซนต์อาจมีอายุการใช้งาน 10,000 ถึง 20,000 ชั่วโมง ในขณะที่หลอดไฟ LED โดยทั่วไปจะใช้เวลา 25,000 ถึง 50,000 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับการออกแบบการระบายความร้อนและคุณภาพของไดรเวอร์

ไฟฉุกเฉิน: การเปรียบเทียบจะเปลี่ยนไปตามแบตเตอรี่

ในโหมดปกติ อุปกรณ์ติดตั้งฉุกเฉินอาจใช้พลังงานเกินกว่าการชาร์จแบตเตอรี่เล็กน้อย ในโหมดฉุกเฉิน แบตเตอรี่จะต้องขับเคลื่อนหลอดไฟหรือโหลด LED เป็นเวลาอย่างน้อย 90 นาทีภายใต้รหัส เช่น NFPA 101 และ UL 924 การสูญเสียการชาร์จ การแปลง และการถ่ายโอนหมายความว่าพลังงานแบตเตอรี่ไม่ใช่พลังงานติดผนัง บัลลาสต์ฉุกเฉินแบบฟลูออเรสเซนต์อาจมีการสูญเสียขณะสแตนด์บายสูงกว่าไดรเวอร์ฉุกเฉิน LED สมัยใหม่ แต่ความแตกต่างจะขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์เฉพาะและเคมีของแบตเตอรี่

สำหรับการปรับปรุงเพิ่มเติม ให้จับคู่ไดรเวอร์ฉุกเฉินหรือชุดแบตเตอรี่กับโหลด LED แรงดันไฟฟ้า และเอาต์พุตลูเมนที่ต้องการ อินเวอร์เตอร์ที่มีขนาดเล็กลงจะทำให้รันไทม์สั้นลง อันที่ใหญ่เกินไปทำให้ต้นทุนและความสูญเสียในการสแตนด์บายเพิ่มขึ้น ที่ ใบรับรอง UL E464915 เป็นตัวอย่างของเอกสารการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ผู้ซื้อควรขอ สำหรับความแตกต่างของวงจร โปรดดู บัลลาสต์ฉุกเฉินแตกต่างจากบัลลาสต์ทั่วไปอย่างไร .

ชุดแบตเตอรี่ฉุกเฉิน LED ซีรีส์ JEB ที่ให้ความสว่าง 700 ลูเมน ให้ความสว่างเริ่มต้น 700 ลูเมน และการทำงานฉุกเฉินอย่างน้อย 90 นาทีโดยใช้แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมในตัวในตัวเรือนเหล็ก ดูผลิตภัณฑ์ →

ประเภทของแบตเตอรี่ก็มีความสำคัญเช่นกัน แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม ลิเธียมไอออน และกรดตะกั่วมีโปรไฟล์การชาร์จ อายุการใช้งาน และขีดจำกัดอุณหภูมิที่แตกต่างกัน บรรจุภัณฑ์ที่ทำงานได้ดีในสำนักงานอาจล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ ในคลังสินค้าหรือโครงสร้างที่จอดรถ เปรียบเทียบความจุ เวลาในการชาร์จ และช่วงเวลาในการเปลี่ยน ไม่ใช่แค่กำลังไฟของหลอดไฟเท่านั้น

เส้นทางการเปรียบเทียบเชิงปฏิบัติสำหรับผู้ซื้อ

ใช้การตรวจสอบแบบต้นไม้ก่อนเลือกสิ่งทดแทน:

• เปรียบเทียบวัตต์ของระบบ
  • ฟลูออเรสเซนต์: การควบคุมบัลลาสต์หลอดไฟ
  • LED: การควบคุมไดรเวอร์โหลด LED
• ตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้า
  • ตัวประกอบกำลัง
  • ความเพี้ยนฮาร์มอนิกรวม
  • กระแสไหลเข้า
• ตรวจสอบโหมดฉุกเฉิน
  • ความจุแบตเตอรี่และรันไทม์
  • เครื่องชาร์จและการสูญเสียการถ่ายโอน
  • ส่วนประกอบที่อยู่ในรายการรหัส

จากนั้นคำนวณพลังงานตลอดอายุการใช้งาน ค่าแรงทดแทน และการกำจัด หลอดฟลูออเรสเซนต์มีสารปรอทและต้องมีการกำจัดตามกฎระเบียบในตลาดหลายแห่ง โดยทั่วไปแล้ว LED จะชนะเมื่อใช้พลังงาน แต่ขนาดของชัยชนะนั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพของไดรเวอร์ การออกแบบการระบายความร้อน ลูเมนต่อวัตต์ และการจับคู่ส่วนประกอบฉุกเฉิน การเปลี่ยนทดแทนที่มีต้นทุนต่ำโดยไม่สนใจปัจจัยด้านพลังงาน แสงที่ส่ง หรือโหลดแบตเตอรี่ สามารถลบข้อดีได้มาก

กฎการปฏิบัตินั้นง่ายมาก: ระบุแสงที่คุณต้องการ จากนั้นเปรียบเทียบวัตต์รวมของระบบ คุณภาพไฟฟ้า และต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน ระบบฟลูออเรสเซนต์ยังคงสามารถรักษาไว้ได้ แต่มีการสูญเสียบัลลาสต์ ปรอท และการเปลี่ยนบ่อยกว่า ระบบ LED ไม่ได้มีประสิทธิภาพโดยอัตโนมัติในทุกผลิตภัณฑ์ แต่เมื่อปรับให้เข้ากับการใช้งานอย่างเหมาะสม โดยทั่วไปแล้วระบบเหล่านี้จะใช้พลังงานน้อยลงสำหรับแสงที่เท่ากันหรือดีกว่า

สำหรับโครงการไฟฉุกเฉิน ให้ขยายการเปรียบเทียบนั้นไปยังแบตเตอรี่ ไดรเวอร์ และเส้นทางการปฏิบัติตามข้อกำหนด ฟิกซ์เจอร์ที่มีกำลังไฟโหมดปกติต่ำที่สุดอาจไม่มีรันไทม์ฉุกเฉินที่เชื่อถือได้มากที่สุด จับคู่โปรไฟล์กำลังกับพื้นที่ ข้อกำหนดของรหัส และแผนการบำรุงรักษา