Quanto più potenza fa un uso standard di lampadina ad incandescenza rispetto al LED?
doc-9239
Le lampade LED sono state considerate come il metodo di illuminazione ambientale più recente e migliore. Secondo l' Energy Saving Trust, le lampade LED consumano solo il 10% di potenza rispetto a una lampadina ad incandescenza standard, dove le lampade fluorescenti compatte utilizzano il 20% e le lampade alogene a risparmio energetico il 70%. La durata di vita è anche molto più lunga - fino a 50.000 ore. Un aspetto negativo è ancora il costo iniziale, che è superiore a quello delle lampade fluorescenti compatte.
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doc-7837
Le lampadine ad incandescenza sono molto meno efficienti della maggior parte degli altri tipi di illuminazione elettrica; le lampadine ad incandescenza trasformano meno del 5% dell' energia che utilizzano in luce visibile, con lampadine standard mediamente intorno al 2,2%. L' energia rimanente viene convertita in calore. L' efficacia luminosa di una tipica lampadina ad incandescenza è di 16 lumen per watt, rispetto a 60 lm/W per una lampadina fluorescente compatta o a 150 lm/W per alcune lampade LED bianche. Alcune applicazioni della lampadina ad incandescenza utilizzano deliberatamente il calore generato dal filamento. Tali applicazioni includono incubatrici, box per cova del pollame, luci di calore per vasche di rettile, riscaldamento a infrarossi per processi industriali di riscaldamento ed essiccazione, lampade lava e il giocattolo Easy-Bake Oven. Le lampadine ad incandescenza in genere hanno una durata di vita breve rispetto ad altri tipi di illuminazione: circa 1.000 ore per le lampadine domestiche contro le 10.000 ore per le lampade fluorescenti compatte e 30.000 ore per i LED di illuminazione.
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doc-9182
I LED ad alta potenza (HP-LED) o i LED ad alta potenza (HO-LED) possono essere pilotati a correnti da centinaia di mA a più di un ampere, rispetto alle decine di mA per gli altri LED. Alcuni possono emettere oltre un migliaio di lumen. Sono state raggiunte densità di potenza LED fino a 300 W/cm2. Poiché il surriscaldamento è distruttivo, i LED HP-LED devono essere montati su un dissipatore di calore per consentire la dissipazione del calore. Se il calore di un LED HP-LED non viene rimosso, il dispositivo si guasta in pochi secondi. Un LED HP-LED può spesso sostituire una lampadina ad incandescenza in una torcia o essere impostato in un array per formare una potente lampada LED.
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doc-7850
Dal momento che le lampadine a incandescenza consumano più energia di alternative come CFL e lampade a LED, molti governi hanno introdotto misure per vietarne l' uso, fissando standard minimi di efficacia superiori a quelli ottenibili con le lampade ad incandescenza. L' Unione europea, gli Stati Uniti, la Russia, il Brasile, il Brasile, l' Argentina, il Canada e l' Australia, tra gli altri, hanno attuato misure di divieto delle lampadine. In Europa la CE ha calcolato che il divieto contribuisce all' economia con 5-10 miliardi di euro e risparmia 40 TWh di elettricità ogni anno, il che si traduce in una riduzione delle emissioni di CO2 di 15 milioni di tonnellate.
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doc-9191
A causa della loro lunga durata, dei tempi di commutazione rapidi e della loro capacità di essere visti in un' ampia luce diurna a causa della loro elevata resa e messa a fuoco, i LED sono stati utilizzati nelle luci dei freni per le luci dei freni montate in alto, camion e autobus, e a loro volta segnali per un certo tempo, ma molti veicoli ora utilizzano i LED per i loro gruppi di luci posteriori. L' uso nei freni migliora la sicurezza, grazie ad una notevole riduzione del tempo necessario per illuminare completamente, o tempi di salita più rapidi, fino a 0,5 secondi più veloci[citazione necessaria] di una lampadina ad incandescenza. Questo dà ai conducenti dietro più tempo per reagire. In un circuito a doppia intensità (indicatori posteriori e freni) se i LED non sono pulsati a una frequenza sufficientemente veloce, possono creare un array fantasma, dove le immagini fantasma del LED appariranno se gli occhi scansionano rapidamente attraverso l' array. I fari a LED bianchi iniziano ad essere utilizzati. L' utilizzo dei LED presenta vantaggi estetici, poiché i LED possono formare luci molto più sottili rispetto alle lampade ad incandescenza con riflettori parabolici.
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doc-7838
Le lampadine ad incandescenza sono state sostituite in molte applicazioni da altri tipi di luce elettrica, come lampade fluorescenti, lampade fluorescenti compatte fluorescenti (CFL), lampade fluorescenti a catodo freddo (CCFL), lampade a scarica ad alta intensità e lampade a diodi emettitori di luce (LED). Alcune giurisdizioni, come l' Unione europea, la Cina, il Canada e gli Stati Uniti, stanno per eliminare gradualmente l' uso delle lampadine a incandescenza, mentre altre, tra cui Colombia, Messico, Cuba, Argentina, Brasile e Australia, le hanno già proibite.
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doc-7867
Le lampade ad incandescenza sono carichi resistivi quasi puri con un fattore di potenza pari a 1. Ciò significa che la potenza effettivamente consumata (in watt) e la potenza apparente (in volt) sono uguali. Le lampadine a incandescenza sono di solito commercializzate in base all' energia elettrica consumata. Ciò si misura in watt e dipende principalmente dalla resistenza del filamento, che a sua volta dipende principalmente dalla lunghezza, dallo spessore e dal materiale del filamento. Per due lampadine della stessa tensione, tipo, colore e chiarezza, la lampadina di potenza superiore dà più luce.
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doc-7865
La lampada alogena riduce l' evaporazione irregolare del filamento ed elimina l' oscuramento dell' involucro riempiendo la lampada con un gas alogeno a bassa pressione, piuttosto che con un gas inerte. Il ciclo alogeno aumenta la durata di vita della lampadina e ne previene l' oscuramento riposizionando il tungsteno dall' interno della lampadina sul filamento. La lampada alogena può far funzionare il suo filamento ad una temperatura superiore a quella di una lampada standard a gas di potenza simile senza perdita di vita operativa. Tali lampadine sono molto più piccole delle normali lampadine ad incandescenza, e sono ampiamente utilizzati dove l' illuminazione intensa è necessaria in uno spazio limitato. Lampade a fibra ottica per microscopia ottica è una tipica applicazione.
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doc-9186
Un filamento LED è costituito da più dadi LED collegati in serie su un substrato longitudinale comune che formano una barra sottile che ricorda un filamento a incandescenza tradizionale. Questi vengono utilizzati come alternativa decorativa a basso costo per le lampadine tradizionali, che in molti paesi vengono gradualmente eliminate. I filamenti richiedono una tensione piuttosto alta per illuminare alla luminosità nominale, permettendo loro di lavorare in modo efficiente e semplice con le tensioni di rete. Spesso un raddrizzatore semplice e limitatore di corrente capacitiva sono impiegati per creare una sostituzione a basso costo per una lampadina tradizionale senza la complessità di creare un convertitore di corrente alta e a bassa tensione, che è richiesto dai LED monoblocco. Di solito sono imballati in un involucro sigillato con una forma simile a quella delle lampade che sono stati progettati per sostituire (ad es. una lampadina) e riempito con azoto inerte o anidride carbonica per eliminare efficacemente il calore.
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doc-9156
I recenti sviluppi dei LED consentono di utilizzarli nell' illuminazione ambientale e per le applicazioni. I LED hanno molti vantaggi rispetto alle sorgenti di luce ad incandescenza, tra cui il consumo energetico ridotto, una durata più lunga, una maggiore robustezza fisica, dimensioni più piccole e una commutazione più rapida. I diodi emettitori di luce sono ora utilizzati in diverse applicazioni come l' illuminazione aeronautica, i proiettori automobilistici, la pubblicità, l' illuminazione generale, i segnali stradali, i lampeggi e la carta da parati illuminata. A partire dal 2015[aggiornamento], i LED abbastanza potenti per l' illuminazione degli ambienti rimangono un po' più costosi e richiedono una gestione più precisa della corrente e del calore rispetto alle sorgenti di lampade fluorescenti compatte di potenza comparabile.
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doc-7849
Il costo iniziale di una lampadina a incandescenza è ridotto rispetto al costo dell' energia che utilizza per tutta la sua durata di vita. Le lampadine ad incandescenza hanno una vita più breve rispetto alla maggior parte delle altre lampade, un fattore importante se la sostituzione è scomoda o costosa. Alcuni tipi di lampade, tra cui quelle ad incandescenza e fluorescenti, emettono meno luce con l' invecchiamento; questo può essere un inconveniente, o può ridurre la vita utile effettiva a causa della sostituzione della lampada prima di un guasto totale. Un confronto dei costi di funzionamento della lampada ad incandescenza con altre sorgenti luminose deve includere i requisiti di illuminazione, il costo della lampada e il costo del lavoro per la sostituzione delle lampade (tenendo conto della vita utile effettiva della lampada), il costo dell' elettricità utilizzata, l' effetto del funzionamento della lampada sui sistemi di riscaldamento e condizionamento dell' aria. Quando viene utilizzato per l' illuminazione di case ed edifici commerciali, l' energia persa per il riscaldamento può aumentare significativamente l' energia richiesta dall' impianto di climatizzazione di un edificio. Durante la stagione di riscaldamento il calore prodotto dalle lampadine non viene sprecato, anche se nella maggior parte dei casi è più economico ottenere calore dal sistema di riscaldamento. Indipendentemente da ciò, nel corso di un anno un sistema di illuminazione più efficiente consente di risparmiare energia in quasi tutti i climi.
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