Hehkulampun hyötysuhde

3421

Sanovat, että 60 W säkötehoa ottavan hekulampun korvaajaksi pitää valita 800 lumenen energiansäästölamppu. Tästä voi päätellä, että myös hehkulampun valovirta on tuo 800 lm. Mikä on näistä laskettuna hehkulampun hyötysuhde.

30

4201

Äänestä

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Valoa_kansalle
    • Teknologia_ratkaisee
    • hmmm-----

      No sitä hehkulampun hyötysuhdetta ei voi laskea suoraan noilla tiedoilla. Hehkulamppujen hyötysuhteet pyörivät kuitenkin siinä 3-5% tuntumassa. Eli noin 95-97% hehkulampun käyttämästä sähköenergiasta muuttuu lämmöksi.

      LED lamppujen kohdalla vastaava hyötysuhde on noin 25%, eli vain 75% käytetystä energiasta muuttuu lämmöksi. LED tuottaa kuitenkin vähemmän näkymätöntä ja siten hyödytöntä säteilyä kuin hehkulamppu, joten valotehoon perustuvia hyötysuhteita verratessa ero LED:din ja hehkulampun välillä on isompi. Valoteholtaan 60W hehkulamppua vastaa noin 11 W LED ja siitä 11 watistakin iso osa menee lamppuun integroidun muuntajan häviöihin.

      Tästä kaikesta seuraa tietenkin se fakta, että sähkölämmitteisessä talossa ja lämpimässä tilassa olevan hehkulampun käyttämästä sähköenergiasta menee hukkaan vain 3-5%, sillä lämmöksi muuttuva osuus on pois sähkölämmitykseen käytettävästä energiasta. Talvipakkasilla yksi perinteinen hehkulamppu siis hukkaa tällöin energiaa alle 0.05*60 = 3W teholla ja LED alle 0.25*11W = 2.75W teholla, kun lämmitys vie samaan aikaan helposti tuhansia watteja. (Riippuu tietysti mm. talon koosta ja eristyksestä)

      Johtopäätöksenä voidaan siis todeta, että valojen sammuttelu ja energiansäästölampuilla pihisteleminen vaikuttavat sähkölaskuusi mitättömän vähän, jos talosi lämpeää sähköllä ja poltat valoja vain kylmällä kelillä. Toisaalta, suomen lämpiminä ja valoisina kesäöinä valoille on vain erittäin vähän käyttöä.

      Ikävä kyllä monien ekologisuusintoilijoiden ja päättäjien fysiikan osaaminen on retuperällä, edes fysiikan peruslakeja ei tunneta. Yleensä ei muisteta edes seuraavaa jo peruskoulussa opetettua lakia: "Energia ei voi hävitä, se voi vain muuttaa muotoaan"

      http://www.lumilab.fi/index.php/fi/yritys/led-teknologia
      https://fi.wikipedia.org/wiki/Energiaperiaate

      • hmmm-----

        Pieni tarkennus:

        Tuossa LED:n 11 W tehossa on tietenkin se muuntaja mukana. Eli jos kuvitellaan että muuntajan lämpöhäviö on realistiset 20%, niin lämpöä tulee 11W*0.80*0.75 11W*0.20 = 8.8W teholla. Tästä saisimme valoon menevän osuuden suuruudeksi 11 - 8.8 = 2.2W (Ilman muuntajaa se oli 2.75W)


      • purkanutjoitakin

        Halvimmissa led-lampuissa E27 kannalla ei ainakaan ole muuntajaa, vaan kondensaattori sarjassa pudottamassa jännitettä. Lisäksi tarvitaan tasasuuntaaja (esim. neljä diodia).

        Lampussa voi olla myös (jotain alle sadan kilohertsin taajuudella toimiva) hakkuri (step-down eli buck tyyppiä, diodi ja sarjakela).

        En tiedä noiden hyötysuhteita.


      • täyssähkötalossa

        Sähkönkulutus kyllästyy.
        Lamppujen tuoma lämpöenergia on pois muusta lämmitysenergiasta.
        Huomasin sen kun huoneessa oli lamppujen teho 400w.
        Sähköpatteri ei ollut koskaan päällä. Vaihdettuani lamput
        vastaaviin ledilamppuihin yht. 64w.
        Lämmitystä on pitänyt lisätä.
        Mitään ei siis säästynyt- no kesällä ehkä vähän.


    • hyötysuhdetta

      Löytyykö mistää kaavaa jolla voisi laskea lumeneista niiden sisältämän lämpötehon. Lämmöksihän valo muuttuu kun se osuu heijastamattomaan pintaan. Siin monenko watin teholla 1 lumen lämmittää?

      • hmmm-----

        Se riippuu pinnan absorbtio/heijastavuus ominaisuuksista ja tavallisessa talossa erinlaisia pintoja on monen laisia....


      • hyötysuhdetta
        hmmm----- kirjoitti:

        Se riippuu pinnan absorbtio/heijastavuus ominaisuuksista ja tavallisessa talossa erinlaisia pintoja on monen laisia....

        Ei sitä tarvitse tietää miten se imeytyy tai hejastuu, vaan paljonko siinä watteja kulkee.


      • Näin_se_on

        Millä tahansa teknologialla toteutun lampun koko teho muuttuu lopulta lämmöksi. Lukuun ottamatta niitä fotoneja, jotka pääsevät livahtamaan ulkoavaruuteen. Tosin nekin muuttuvat lämmöksi, kun aikaa kuluu riittävästi.


      • hmmm-----

        Näinhän se kutakuinkin on : )
        Lisätään tähän kuitenkin se iso mahdollisuus, että joidenkin fotonien energia voi myös absorbtoitua kemialliseksi energiaksi. Ja jos nyt aletaan saivartelemaan, äärimmäisen pieniä määriä energiaa voi mennä myös muualle.

        Teoriassa on kuitenkin mahdollista säästää siten, että laittaa aina pimeällä paksut ja mustat verhot ikkunoiden eteen jotta lamppujen tuottamat fotonit eivät pääse karkuun : D
        Se on sitten eri asia, onko saavutettu säästö suurempi kuin 0.01€ vuodessa : D
        Toisaalta kylmällä kelillä paksut verhot parantavat myös eristystä.


      • hmmm-----
        hyötysuhdetta kirjoitti:

        Ei sitä tarvitse tietää miten se imeytyy tai hejastuu, vaan paljonko siinä watteja kulkee.

        Ymmärsin kysymyksesi siten, että kuinka paljon valonlähde lämmittää siitä tietyllä etäisyydellä olevaa kappaletta, kun mukaan luetaan juurikin näkyvän valon osuus.

        Törmätessään kappaleeseen säteily voi tehdä kaikkia näistä, myös yhtä aikaa.
        -Heijastua
        -Absorbtoitua
        -läpäistä kappaleen

        "Ilmassa olevien wattien määrä" taas saadaan seuraavasti: Jos 60W hehkulamppu tuottaa säteilyä 5% hyötysuhteella, on yhteissäteilyteho 0.05*60 = 3W. Tämä teho jakaantuu kuitenkin pinta-alalle, joten intensiteetti yksikköpallon pinnalla on: 3W/(4*pi)

        Intensiteetti taas on kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön lampusta ja kappaleeseen kohdistuva kokonaissäteilyteho on intesiteetin ja kappaleen säteilylylähdettä kohtisuorassa olevan pinta-alan tulo. Siis hehkulampun tapauksessa intensiteetti etäisyydellä x on: I = 3/(4*Pi*x^2)


      • valon_energia
        hmmm----- kirjoitti:

        Ymmärsin kysymyksesi siten, että kuinka paljon valonlähde lämmittää siitä tietyllä etäisyydellä olevaa kappaletta, kun mukaan luetaan juurikin näkyvän valon osuus.

        Törmätessään kappaleeseen säteily voi tehdä kaikkia näistä, myös yhtä aikaa.
        -Heijastua
        -Absorbtoitua
        -läpäistä kappaleen

        "Ilmassa olevien wattien määrä" taas saadaan seuraavasti: Jos 60W hehkulamppu tuottaa säteilyä 5% hyötysuhteella, on yhteissäteilyteho 0.05*60 = 3W. Tämä teho jakaantuu kuitenkin pinta-alalle, joten intensiteetti yksikköpallon pinnalla on: 3W/(4*pi)

        Intensiteetti taas on kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön lampusta ja kappaleeseen kohdistuva kokonaissäteilyteho on intesiteetin ja kappaleen säteilylylähdettä kohtisuorassa olevan pinta-alan tulo. Siis hehkulampun tapauksessa intensiteetti etäisyydellä x on: I = 3/(4*Pi*x^2)

        Likimääräisen hyötysuhteen avulla laskien ei tietenkään saa muuta kuin likimääräisiä arvoja wateille. Lumenit ovat tarkemmin yksilöity suure, kyllä siitä pitäisi olla laskettavissa monenko watin lämpövirtaa (tehoa) Lumen vastaa, kun se on kokonaan absorboitunut lämmöksi.
        Eli montako fotonia on 1 lumen/s ja mikä on fotonin energia? Taitaapa vielä valon värikikin vaikuttaa fotonin energiaan.


      • mikä.mättää

        1 lm vastaa 1/693 W/m2 yhden metrin päässä valolähtestä.

        Yhden metrin etäisyydellä tuo 5% hyötysuhdeoletuksella laskettu 3 W teho tekee tekee 0.24 W/m2. Lampun valovirta olisi vain 166 lm ilmoitetun 800 lm sijasta. Välissä on lähes tekijä 5.

        Tätä ihmettelin ja laiton tuon avauksen.

        Tuo tännenkin linkattu 5 % hyötysuhde vaikuttaa siis liian alhaiselta tai sitten ilmoitettu 800 lm liian suurelta.

        Yksi selitys voisi olla, että lamppu ei todellisuudessa säteile "täysillä" koko avaruuskulmaan. Tämä voisi selittää ehkä puolet tuosta erosta. Silti jäisi vielä tekijä 2.5 eli hehkulampun hyötysuhde olisikin 12 % luokka tai sitten 60 W lampun valovirta vain 320 lm.


      • eisuoraan

        Lumenissa otetaan huomioon silmän herkkyys eri aaltopituuksille.
        Sama energia antaa eri lumen arvon eri taajuuksilla.

        lumen = kandela * avaruuskulma ja kandelassa otetaan huomioon silmän herkkyys
        https://en.wikipedia.org/wiki/Candela


      • mikä.mättää
        mikä.mättää kirjoitti:

        1 lm vastaa 1/693 W/m2 yhden metrin päässä valolähtestä.

        Yhden metrin etäisyydellä tuo 5% hyötysuhdeoletuksella laskettu 3 W teho tekee tekee 0.24 W/m2. Lampun valovirta olisi vain 166 lm ilmoitetun 800 lm sijasta. Välissä on lähes tekijä 5.

        Tätä ihmettelin ja laiton tuon avauksen.

        Tuo tännenkin linkattu 5 % hyötysuhde vaikuttaa siis liian alhaiselta tai sitten ilmoitettu 800 lm liian suurelta.

        Yksi selitys voisi olla, että lamppu ei todellisuudessa säteile "täysillä" koko avaruuskulmaan. Tämä voisi selittää ehkä puolet tuosta erosta. Silti jäisi vielä tekijä 2.5 eli hehkulampun hyötysuhde olisikin 12 % luokka tai sitten 60 W lampun valovirta vain 320 lm.

        korjaan, 1/683 W/m2


      • hmm.2
        mikä.mättää kirjoitti:

        1 lm vastaa 1/693 W/m2 yhden metrin päässä valolähtestä.

        Yhden metrin etäisyydellä tuo 5% hyötysuhdeoletuksella laskettu 3 W teho tekee tekee 0.24 W/m2. Lampun valovirta olisi vain 166 lm ilmoitetun 800 lm sijasta. Välissä on lähes tekijä 5.

        Tätä ihmettelin ja laiton tuon avauksen.

        Tuo tännenkin linkattu 5 % hyötysuhde vaikuttaa siis liian alhaiselta tai sitten ilmoitettu 800 lm liian suurelta.

        Yksi selitys voisi olla, että lamppu ei todellisuudessa säteile "täysillä" koko avaruuskulmaan. Tämä voisi selittää ehkä puolet tuosta erosta. Silti jäisi vielä tekijä 2.5 eli hehkulampun hyötysuhde olisikin 12 % luokka tai sitten 60 W lampun valovirta vain 320 lm.

        Kuinka tuon laskit, huomioitko että ympäriinsä säteilevä on 12,57 avaruuskulmaa?


      • mikä.mättää
        hmm.2 kirjoitti:

        Kuinka tuon laskit, huomioitko että ympäriinsä säteilevä on 12,57 avaruuskulmaa?

        Wiki: "Valovoiman SI-järjestelmän mukainen perusyksikkö kandela on sellaisen säteilijän valovoima, joka lähettää tiettyyn suuntaan monokromaattista 540·1E 12 hertsin taajuista (556 nm) säteilyä ja jonka säteilyintensiteetti tähän suuntaan on 1/683 wattia steradiaania kohti".

        Yhden steradiaanin kartion pohjan pallopinta yhden metrin päässä on yksi neliömetri. Siitä tuohon päädyin.


      • hmm.2
        mikä.mättää kirjoitti:

        Wiki: "Valovoiman SI-järjestelmän mukainen perusyksikkö kandela on sellaisen säteilijän valovoima, joka lähettää tiettyyn suuntaan monokromaattista 540·1E 12 hertsin taajuista (556 nm) säteilyä ja jonka säteilyintensiteetti tähän suuntaan on 1/683 wattia steradiaania kohti".

        Yhden steradiaanin kartion pohjan pallopinta yhden metrin päässä on yksi neliömetri. Siitä tuohon päädyin.

        Ympärisäteilevä 800 lm hehkulamppu tuottaa 63.66 kandelan valovoiman joka suuntaan, jos kaikki 800 lm suunnataan yhteen avaruuskulman yksikköön, on valovoima tietenkin 800 kandelaa.


      • historian_havinaa
        hmm.2 kirjoitti:

        Ympärisäteilevä 800 lm hehkulamppu tuottaa 63.66 kandelan valovoiman joka suuntaan, jos kaikki 800 lm suunnataan yhteen avaruuskulman yksikköön, on valovoima tietenkin 800 kandelaa.

        Tuosta huomaa kandelan määrittelyn historian, vastaa yhden kynttilän valon voimakkuutta. Ennen puhuttiinkin wattien asemasta monenko kynttilän lamppu on. Näyttää tuo kynttilä vs. watti vieläkin pätevän aika tarkasti.


      • historian_havinaa kirjoitti:

        Tuosta huomaa kandelan määrittelyn historian, vastaa yhden kynttilän valon voimakkuutta. Ennen puhuttiinkin wattien asemasta monenko kynttilän lamppu on. Näyttää tuo kynttilä vs. watti vieläkin pätevän aika tarkasti.

        Kynttilästä saa paljon enemmän valotehoa lämpösähköisellä generaattorilla ja siihen liitetyllä LED - valaisimella. Tyypillisesti kynttilän lämpöteho on luokkaa 30...50 W kynttilästä riippuen.

        https://www.youtube.com/watch?v=PAMzAGge8bM


      • ExB kirjoitti:

        Kynttilästä saa paljon enemmän valotehoa lämpösähköisellä generaattorilla ja siihen liitetyllä LED - valaisimella. Tyypillisesti kynttilän lämpöteho on luokkaa 30...50 W kynttilästä riippuen.

        https://www.youtube.com/watch?v=PAMzAGge8bM

        Kynttilän valotehosta on artikkeli ajalta ennen kaupallisten teholedien yleistymistä. Tämä siis vuodelta 2007.

        https://eprints.qut.edu.au/7780/2/7780.pdf


    • 3421

      eisuoraan: "lumen = kandela * avaruuskulma ja kandelassa otetaan huomioon silmän herkkyys"

      "Silmän "hyötysuhde" mustan kappaleen säteilyn tapauksessa on siis vain 44 % luokkaa. Hehkulamppu lienee aika lähellä 2800 K mustan kappaleen spektriä. Tuosta tulee tekijä 2.3 (1/0.44).
      https://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_efficacy#Efficacy_and_efficiency

      mikä.mättää:"Silti jäisi vielä tekijä 2.5 eli hehkulampun hyötysuhde olisikin 12 % luokka"

      Nyt alkaa täsmätä. Silmän herkkyydestä siis noin tekijä 2.3.

    • hehbodiddle

      Hehkulamppu on lämmityslaite joka säteilee myös valoa. Erinomainen lämmityslaite, joka säteilee lämpöä huoneen joka kolkkaan. Helppo laittaa päälle ja sammuttaa kun ei oleskella huoneessa.

      Ehkä maailman paras sisätilojen lämmityslaite jonka hyötysuhde on 100% .

      • totta.toinen.puoli

        Suomen oloissa kyllä, kun joudutaan yleensä pimeään aikaan myös lämmittämään. Mutta kuumissa maissa ei, koska yölläkin pitää jäähdyttää.


      • Näin_se_on
        totta.toinen.puoli kirjoitti:

        Suomen oloissa kyllä, kun joudutaan yleensä pimeään aikaan myös lämmittämään. Mutta kuumissa maissa ei, koska yölläkin pitää jäähdyttää.

        Olisi EU saanut aikanaan jättää pohjoismaille poikkeusluvan käyttää hehkulamppuja. Tällä olisi säästetty ympäristöä, sillä perinteiset energiansäästölamput sisältävät elohopeaa, joka valitettavan usein päätyy lopulta kaatopaikalle asiallisen kierrätyksen sijasta.

        Koska suomen kesät ovat valoisia ja talvet pimeitä kylmiä, on energiansäästölamppujen tuottama energiansäästö minimaalista. Onneksi tilanne on jo kuitenkin muuttunut, sillä nykyaikaiset LED-lamput ovat kaikin puolin paremempia, ne eivät sisällä elohopeaa.

        Viinabensaa koskeva lainsäädäntö on muuten myös aivan hukassa, ei sillä mitään ympäristöä säästetä.... Mutta se on toinen tarina, joka kuuluu toiselle palstalle.


    • kokeilehuviksesi

      Yritäpä saada hehkulampulla varustetusta pienestä taskulampusta 800 lumenia. Siinä sitä hyötysuhdetta.

      • ei_jummarra

        Miksi jostain taskulampusta pitäisi saada juuri 800 lm ulos???


      • kokeilehuviksesi
        ei_jummarra kirjoitti:

        Miksi jostain taskulampusta pitäisi saada juuri 800 lm ulos???

        No vaikka 1000 lumenia mihin monet tuikuttimet nykyään yltävät.


      • ar.tas
        kokeilehuviksesi kirjoitti:

        No vaikka 1000 lumenia mihin monet tuikuttimet nykyään yltävät.

        No kun oli puhe hehkulampullisesta taskulampusta, niin mahtaa olla aika järeä paristo fikkarissa ;)


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Janne Ahonen E R O A A

      Taas 2 lasta jää vaille ehjää perhettä!
      Kotimaiset julkkisjuorut
      106
      1708
    2. Terveystalon lääkärit ylilaskuttaneet

      Tämän pörriäiset osaavat, laskuttamisen. Terveystalo myöntää asian. https://www.hs.fi/suomi/art-2000011134269.html "K
      Maailman menoa
      127
      1452
    3. En kai koskaan saa sinua

      Koska et usko että riitäisit minulle. Olet aina pitänyt itseäsi liian risana ja heikkona. Katkot korkeutesi, ja poraat k
      Ikävä
      93
      1316
    4. Nyt on aika laittaa parit selkoon.

      Onko pareja täällä. Laita kirjaimet kuka tykkää kenestäkin ?
      Ikävä
      62
      1163
    5. The Summit Suomi: Maxie avaa hyytävästä tilanteesta kuvauksissa: "Veri roiskui ja tajusi, että..."

      Oletko seurannut The Summit Suomea? Tykkäätkö vai et tai mitä mieltä ylipäätään olet sarjasta? Moni katsoja on kaikonnut
      Tv-sarjat
      10
      1048
    6. Saran ökytyyli käänsi katseita.

      On nyt kyllä Sara kasvoistaan, kuvan perusteella todellakin pyöristynyt ainakin kuvan perusteella.
      Kotimaiset julkkisjuorut
      111
      1019
    7. Työttömille lusmuille luvassa lisää keppiä

      Hallitus aikoo kiristää velvoitteiden laiminlyönnistä seuraavia työttömyysturvan karensseja ensi vuodesta alkaen. Hall
      Maailman menoa
      214
      830
    8. Tiedän kaiken sinusta ja kaikesta

      Tiedän miten kärsit. Tiedän millanen oikeesti oot. Tiedän miksi valehtelit, tiedän miksi satutit mua. Tiedän mitä tapaht
      Ikävä
      57
      773
    9. Ootko huomannut miten

      pursuat joka puolelta. Sille joka luulee itsestään liikoja 🫵🙋🏻‍♂️
      Ikävä
      122
      753
    10. Miksi ihmeessä?

      Erika Vikman diskattiin, ei osallistu Euroviisuihin – tilalle Gettomasa ja paluun tekevä Cheek
      Ateismi
      20
      718
    Aihe