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

3901

    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. Eikö Marin ollut oikeassa kokoomuksen ja persujen toiminnasta

      Ennen vaaleja Marin kertoi mitä kokoomus tulisi hallituksessa tekemään ja tietysti persut suostuu kaikkeen, mitä kokoomu
      Maailman menoa
      223
      1938
    2. Seiska: Konsta Hietanen ja Aami-rakas iltamenoissa - Salkkareista Aami täräyttää: "Sarja oli..."

      Konsta Hietanen jätti Salatut elämät -draamasarjan tänä syksynä. Konstaa kyllä kaivataan vieläkin Salkkareissa! Lue li
      Suomalaiset julkkikset
      2
      1332
    3. Minkälainen ihminen

      kaivattusi on?
      Ikävä
      89
      1246
    4. Kohuttu Iida Vainio mursi hiljaisuuden -Näin raskaus vaikutti Farmi-kuvauksissa: "Saattoi ruveta..."

      Ihanaa odotusta, tsemppiä ja voimia Iida! Iida Vainio ja Archie Cruz eli Arttu Kuosmanen asuvat yhdessä Helsingissä ja o
      Suomalaiset julkkikset
      12
      1189
    5. Avoin kirje sinulle

      Rakas, Kirjoitan sinulle nyt, vaikka sanat tuntuvat niin vaatimattomilta siihen, mitä sydämeni on kantanut sisällään ni
      Ikävä
      28
      912
    6. Mitä mies teet

      näin iltasella? 👾
      Ikävä
      53
      791
    7. Sullahan oli ihan valtavat t...., nainen

      Aivan suunnattomat ja hyvin muodostuneet. Luulisi että olisit uskaltanut tehdä selvän aloitteen jos jotain haluat. Miksi
      Ikävä
      55
      770
    8. Nainen, jos luet kirjoituksiani

      niin sano minulle jotain?
      Ikävä
      49
      766
    9. Numerosi 3. ja 4.

      viimeinen numero. Ei uskalla muuten.
      Ikävä
      38
      726
    10. On ikävä häntä

      Ollut pitkän aikaa
      Ikävä
      37
      714
    Aihe