CFL vs. LED-Lampen

CFL-Lampen sind billiger als LED-Lampen, Sie können jedoch nicht gedimmt werden. Nach dem Einschalten kann es einige Zeit dauern, bis sie vollständig hell werden. Ebenso können sich CFL-Lampen in sehr kalten Klimazonen möglicherweise nicht einschalten oder ihre volle Helligkeit erreichen, so dass sie für die Außenbeleuchtung weniger geeignet sind. LED-Lampen halten länger und sind energieeffizienter. LED-Lampen enthalten zwar kein Quecksilber und sind daher leichter zu entsorgen als CFLs. Sie enthalten jedoch häufig andere Elemente, die die Umwelt schädigen können.

Vergleichstabelle

Leuchtstofflampen im Vergleich zu LED-Birnen-Vergleichstabelle

Leuchtstofflampen	LED-Lampen
Kosten	Ungefähr $ 6 bis $ 15 für ein 4er-Pack; 2 bis 15 USD pro Glühlampe für Energy Star-Glühlampen	16 bis 25 USD für Energy Star-Glühlampen
Langlebigkeit	Normalerweise 6.000 bis 15.000 Stunden. Bis zu 35.000 Stunden.	50.000 Stunden oder länger
Wie sie arbeiten	Leuchtstofflampen erzeugen Licht, indem sie eine elektrische Entladung durch ein ionisiertes Gas senden.	Beleuchtung durch Bewegung von Elektronen durch Halbleitermaterial
Verwendete Materialien	Argon, Quecksilberdampf, Wolfram, Barium, Strontium und Calciumoxide	Halbleitendes Material, das mit Verunreinigungen dotiert ist, um einen p-n-Übergang zu erzeugen, der frei von Quecksilber ist
Energieeffizienz	Mehr als Glühlampen; weniger als LED-Lampen	Viel mehr als nur Glühlampen und Leuchtstofflampen
Typen	Bräunungszwiebeln, Wachstumszwiebeln, Bilirubinknollen, keimtötende Zwiebeln	Anwendungen in der Luftfahrt-, Automobil-, Werbe- und Verkehrssignalbeleuchtung
Stromverbrauch entspricht 60 W Glühlampen	13-15 Watt	6-8 Watt
Sofort einschalten	Nein, es dauert, bis die volle Kapazität erreicht ist	Ja
Temperaturempfindlichkeit	Ja - funktioniert möglicherweise nicht bei 120 ° F	Keiner
Betroffen vom Ein- / Ausschalten	Ja - kann die Lebensdauer reduzieren	Keine Wirkung

Inhalt: CFL vs. LED-Lampen

• 1 Funktionsweise von CFLs und LEDs?
• 2 Langlebigkeit
• 3 Energieeffizienz
• 4 Gesundheitsprobleme und Auswirkungen auf die Umwelt
  • 4.1 Entsorgung
• 5 Komponenten von CFL vs. LED-Lampen
• 6 Anwendungen
• 7 Kosten
  • 7.1 Preise
  • 7.2 So wählen Sie eine LED-Lampe aus
• 8 Geschichte der CFL- und LED-Lampen
• 9 Referenzen

Wie funktionieren CFLs und LEDs??

CFLs erzeugen Licht durch Senden einer elektrischen Entladung durch eine Röhre, die Argon und eine kleine Menge Quecksilberdampf enthält. Dadurch wird UV-Licht erzeugt, das eine fluoreszierende Beschichtung oder einen Leuchtstoff im Inneren der Röhre anregt, wodurch sichtbares Licht emittiert wird.

Eine Leuchtdiode (LED) ist eine Halbleiterlichtquelle, bei der die Beleuchtung durch Bewegung von Elektronen durch das Halbleitermaterial erzeugt wird. Im Gegensatz zu CFL- und Glühlampen, die Licht und Wärme in alle Richtungen abgeben, gibt eine LED nur Licht in eine bestimmte Richtung ab. Diese Direktheit ermöglicht eine effizientere Nutzung von Licht und Energie.

Langlebigkeit

CFL- und LED-Lampen verbrauchen bis zu 80 Prozent weniger Energie als Glühlampen und können bis zu 25 Mal länger halten.

Die CFL-Glühlampe reduziert bekanntermaßen die Ersatzkosten und spart Energie. Seine durchschnittliche Lebensdauer ist jedoch viel geringer als die einer LED-Lampe. Außerdem haben CFLs flackernde Probleme und eine kürzere Lebensdauer, wenn sie häufig ein- und ausgeschaltet werden. Der Umschaltvorgang dauert in der Regel einige Zeit, weshalb CFLs länger dauern als andere Lampen, um vollständig zu leuchten. Diese Lampen benötigen auch optimale Temperaturen, um zu funktionieren. Sie sind dafür bekannt, dass sie bei niedrigeren Temperaturen unter Kapazität arbeiten.

LEDs haben gegenüber CFLs eine Reihe von Vorteilen, darunter geringerer Stromverbrauch, längere Lebensdauer und keine Verwendung von giftigem Quecksilber. LEDs erzeugen auch geringere Wärmemengen als CFLs. Typische LEDs geben die Wärme an einen Kühlkörper ab und lassen die LED-Glühlampe kühl werden.

Energieeffizienz

Im Vergleich zu einer 60-Watt-Glühlampe, die jährlich mehr als 300 US-Dollar Strom verbraucht und etwa 800 Lumen Licht liefert, sparen beide Glühlampen deutlich mehr Energie. Eine CFL verbraucht weniger als 15 Watt und kostet nur etwa 75 US-Dollar Strom pro Jahr. LED-Lampen geben eine ähnliche Leistung ab und verbrauchen weniger als 8 Watt Strom, die jährlichen Kosten liegen bei etwa 30 US-Dollar und dauern 50.000 Stunden, möglicherweise sogar mehr.

Das folgende Video beschreibt die Vor- und Nachteile von Leuchtstofflampen im Vergleich zu LEDs:

Gesundheitsprobleme und Auswirkungen auf die Umwelt

Die CFL-Lampe beim Energiesparen ist für die Umwelt vorteilhaft. Das enthaltene Quecksilber kann jedoch auch die Umwelt schädigen. Bei der Entsorgung der CFL-Lampen kann der Quecksilbergehalt verdampfen und Luft und Wasser verschmutzen. Quecksilber ist auch ein Neurotoxin, das den Menschen, insbesondere Säuglinge, schädigen kann.

Eine neue Studie der Wissenschaftler von UC Irvine und UC Davis untersuchte Rückstände verschiedener pulverisierter, mehrfarbiger LED-Leuchten. Die Analyse des chemischen Inhalts zeigte, dass rote LEDs mit niedriger Intensität bis zu achtmal so viel Blei enthalten, wie es das kalifornische Gesetz zulässt. Es wurde weiter gefunden, dass die Zwiebeln Nickel, Arsen, Kupfer und andere Metalle enthalten. Oladele Ogunseitan von UC Irvin sagte, dass das Brechen einer Glühbirne und das Einatmen der Dämpfe nicht automatisch Schaden anrichten, sondern zu möglichen Problemen für eine Person führen können, die regelmäßig einem anderen Karzinogen ausgesetzt ist.

Verfügung

Aufgrund der Langlebigkeit und Energieeffizienz von CFLs und LED-Lampen dauert es lange, bis Sie darüber nachdenken müssen, sie zu entsorgen. Selbst wenn eine Glühlampe kaputt geht oder nicht mehr funktioniert, gibt es eine spezielle Möglichkeit, sie zu entsorgen.

Leuchtstofflampen

Wenn Sie CFLs in den Müll werfen, besteht die Gefahr, dass sie sogar vor dem Erreichen der Mülldeponie zerbrechen, was die Gesundheit von Familienmitgliedern sowie der Entsorgungsfacharbeiter gefährdet und schließlich Giftstoffe im nächstgelegenen Land oder Wasser freisetzt Bereich.

Wenn die Lebensdauer der CFL erreicht ist, suchen Sie nach einer von der Environmental Protection Agency anerkannten CFL-Recyclingstelle.

Falls eine CFL zu Hause bricht, empfiehlt die EPA:

• Alle Mitglieder (einschließlich Haustiere) verlassen den Raum
• Lüften Sie den Raum 10-15 Minuten lang
• Schalten Sie die zentrale Gebläseluft ab
• Sammeln Sie die Scherben mit einem steifen Papier, Klebeband oder einem feuchten Papiertuch
• Legen Sie die Teile in ein Glas mit Metalldeckel oder in eine verschließbare Plastiktüte
• Bringen Sie die defekte Birne zu einer Recycling-Stelle.

Das Saugen von Bruchstücken ist nicht sicher, da es quecksilberhaltiges Pulver oder Dampf im Haushalt verteilen kann.

LED-Lampen

LED-Lampen haben keine Quecksilbergefahr, aber sie enthalten Nickel, Blei und sogar Spuren von Arsen, die bei einer Deponie erhebliche Gesundheitsgefahren verursachen können.

Eine LED-Lampe ist zu über 95% recycelbar. Erkundigen Sie sich bei Ihrem örtlichen Entsorgungsunternehmen nach den Sammel- und Recyclingrichtlinien.

Komponenten von CFL vs. LED-Lampen

Der CFL-Kolben ist typischerweise ein spiralförmiges Rohr aus Wolfram, das mit Barium-, Strontium- und Calciumoxiden beschichtet ist und organische Lösungsmittel verdampft. Die Innenauskleidung der Röhre ist mit Mischungen aus Metallsalzen und Seltenerd-Phosphorsalzen überzogen, und das Innere ist mit verschiedenen Dämpfen gefüllt, darunter Argon, Krypton, Neon oder Xenon und Niederdruck-Quecksilberdampf. Wärme wird auf die Röhre aufgebracht, um die Beschichtung mit den Lampen zu verschmelzen. CFLs erfordern Quecksilbermengen, etwa 4 mg pro Kolben. Zum Vergleich enthielt der Quecksilbergehalt des alten Quecksilberthermometers das 100-fache dieser Menge. Der Gehalt an Quecksilber ist jedoch immer noch ein Umweltproblem.

LEDs bestehen aus einem Halbleitermaterialchip, der mit Verunreinigungen dotiert ist, um einen p-n-Übergang zu erzeugen. Die Elektronen und Löcher der Ladungsträger fließen von Elektroden mit unterschiedlichen Spannungen zu den Übergängen. Photonenenergieniveaus werden freigesetzt, wenn ein Elektron ein Loch trifft. Die Wellenlängen des emittierten Lichts und damit seine Farbe hängen von der Bandlückenenergie der Materialien ab, die den pn-Übergang bilden. Die verwendeten LED-Materialien haben eine direkte Bandlücke mit Energien, die nahem IR-, sichtbarem oder nahem UV-Licht entsprechen.

Anwendungen

CFL-Lampen werden normalerweise durch den Energieverbrauch, die Lebensdauer, die Lichtfarbe und die Helligkeit beschrieben. Zu den verschiedenen Arten von CFL-Lampen gehören:

• Künstliche Bräunung einleiten
• Wachsen Sie Lampen an, die die Photosynthese und das Wachstum von Pflanzen fördern
• Medizinische Behandlungen mit Bilirubin und Entkeimungslampen.

Weiße LED-Lampen erreichen mit ihrem hohen Wirkungsgrad und ihrem geringen Energiebedarf einen wachsenden Marktanteil. Einige Anwendungen sind Taschenlampen, solarbetriebene Garten- oder Gehweglichter und Fahrradlichter. Für die monochromatische (farbige) LED-Lampe werden beispielsweise Ampellampen und Lichterketten für das Urlaubslicht verwendet. Seit 2010 verwendet die NASA LEDs, um Pflanzen anzubauen. Die roten und blauen Wellenlängen des sichtbaren Lichtspektrums können für die Photosynthese verwendet werden, wobei diese Farben zunehmend in LED-Wachstumslichttafeln verwendet werden.

Kosten

CFLs und LED-Lampen können höhere Preise und Glühlampen haben, sie senken jedoch langfristig die Stromkosten für Haushalte; LED-Lampen noch mehr. In der folgenden Tabelle sind die Preise und die zugehörigen Kosten für die beiden Lampen aufgeführt:

Preise

Die Preise für Lampen variieren je nach Lampentyp und Ladengeschäft. Sie können die Typen und Preise von CFLs und LEDs bei Amazon vor dem Kauf untersuchen und vergleichen.

So wählen Sie eine LED-Lampe aus

In diesem Video und verwandten Wallstreet Journal In einem Artikel sagt Michael Hsu, dass die Preise für LED-Lampen gegenüber dem Stand vor einigen Jahren drastisch gesunken sind und die Lampen sich verbessert haben. Hsu gibt auch Tipps, wie Sie die richtige LED-Lampe für Ihr Zuhause auswählen können.

Geschichte der CFL- und LED-Lampen

Obwohl Thomas Edison die Glühlampe erfunden hat, war er der erste, der den kommerziellen Gebrauch von Leuchtstofflampen anstrebte. Im Jahr 1934 führte Arthur Compton von General Electric Experimente mit Leuchtstofflampen durch, was zur Kommerzialisierung der Birnen durch GE führte. In den USA wurde 1951 mehr Licht von Leuchtstofflampen erzeugt als von Glühlampen. Seit ihrer Einführung in den 1970er Jahren haben sich CFL-Lampen nur in den letzten zwei Jahrzehnten zu einem starken Markt entwickelt. Dies ist möglicherweise auf die höheren Kosten zurückzuführen, die länger dauern, um die volle Helligkeit zu erreichen, und Umweltbedenken hinsichtlich der Verwendung von Quecksilber.

Während das Phänomen der Elektrolumineszenz 1907 vom britischen Experimentator H. J. Round von Marconi Labs entdeckt wurde, berichtete Rubin Braunstein von der Radio Corporation of America erst 1955 über die Infrarotemission von Galliumarsenid (GaAs) und anderen Halbleiterlegierungen. Bei TI in Dallas im Jahr 1961 fanden James R. Biard und Gary Pittman heraus, dass GaAs Infrarotlicht emittierte, wenn elektrischer Strom angelegt wurde. Im Jahr 1962 entwickelte Nick Holonyak, Jr. von GE die erste echte rote LED mit sichtbarem Spektrum.

Frühere LEDs strahlten ab 1962 rotes Licht mit geringer Intensität aus. Moderne Versionen sind jetzt für die sichtbaren, UV- und IR-Wellenlängen und mit höherer Helligkeit verfügbar. Die erste blaue LED mit hoher Helligkeit, basierend auf Indium-Galliumnitrid (InGan), wurde 1994 von Shuji Nakamura von Nichia Corporation gegründet. Im Jahr 2012 zeigte Osram kommerziell basierte Hochleistungs-InGaN-LEDs, die auf Siliziumsubstraten wachsen.

Verweise

• Im Dunkeln über das Sammeln einer Glühbirne? Diese FAQ kann helfen - Alle Dinge berücksichtigt, NPR
• Die besten LED-Lampen für lebendige, satte Farben - Wallstreet Journal
• Glühbirne Vergleichstabelle - Design Recycle Inc.
• Ultimativer Glühlampentest: Glühlampe vs. Kompaktleuchtstoff vs. LED - Beliebte Mechanik
• Energiesparlampen beleuchten (Infografik) - Mutter Natur Netzwerk
• Wikipedia: LED-Lampe
• Wikipedia: Leuchtdiode
• Wikipedia: Kompaktleuchtstofflampe
• Fünf Dinge, die Sie vor dem Kauf von LED-Lampen beachten sollten - CNET
• Wie LED-Glühlampen funktionieren - Wie Dinge funktionieren
• Energieeffiziente Beleuchtung - Eartheasy.com
• So recyceln Sie Energiesparlampen - Frische Energie