Katakanlah saya memiliki lampu 60W di lampu di kamar saya. Jika saya terus menyalakan lampu selama 2 jam tetapi hari berikutnya, saya menyalakan dan mematikannya 10 kali dalam interval 5 menit. Skenario mana yang akan menggunakan lebih banyak energi?
48
Jawaban:
Membiarkannya hidup akan menggunakan lebih banyak energi, tentu saja. Terkadang, orang mencoba meyakinkan diri mereka bahwa menyalakan dan mematikan lampu menggunakan lebih banyak energi karena ada arus lonjakan yang tinggi, atau semacamnya.
Pertama, lampu pijar hampir tidak memiliki arus lonjakan arus, karena mereka tidak memiliki kapasitor untuk diisi, dan mereka tidak perlu mengenai busur di bohlam. Arus awalnya lebih tinggi karena resistensi filamen lebih rendah, tetapi:
Kedua, jika Anda mengambil bola lampu neon, yang mungkin memiliki kapasitor, dan karenanya mungkin memerlukan beberapa arus masuk, itu tidak mulai menebus biaya membiarkan lampu menyala. Pertimbangkan lagi seberapa pendek periode turn-on relatif terhadap periode leave-on. Bahkan jika Anda mempertimbangkan keausan pada bohlam dan starter dan fixture, hampir selalu lebih ekonomis untuk mematikan bohlam. Saya membaca laporan oleh seseorang yang repot melakukan semua perhitungan, dan mereka menyimpulkan bahwa jika Anda bermaksud mematikan lampu selama lebih dari 60 detik, itu lebih ekonomis untuk melakukannya.
sumber
Oke, mari kita buat simulasi sederhana:
Menurut halaman Wiki pada lampu pijar , untuk bola lampu 100W, 120V, resistansi dingin adalah ~ 9.5Ω, dan resistansi panas ~ 144Ω. Dibutuhkan sekitar 100ms untuk bola lampu untuk mencapai resistensi panas saat menyalakan.
Begitu dipersenjatai dengan info ini, kita dapat mensimulasikan dan membuktikan lonjakan awal akan benar-benar tidak signifikan jika kita mengganti bohlam setiap 5 menit. Kami tidak benar-benar perlu menjalankan simulasi selama 2 jam untuk membuktikan ini, tetapi kami akan melakukannya. Saya bahkan telah memperpanjang waktu "pemanasan" hingga 300 ms.
Inilah sirkuit SPICE kami, bohlam diwakili oleh sakelar yang secara bertahap mengubah resistansi dari 9,5Ω ke 144Ω di atas kenaikan sinyal kontrol (300 ms) Sakelar lampu diwakili oleh sakelar lain, yang hanya berubah dari 1mΩ ke 10MΩ
Berikut ini simulasi, dengan kekuatan rata-rata yang ditampilkan di kotak dialog:
Berikut ini adalah close up dari switching, dengan bohlam perlawanan ditampilkan (jangan khawatir tentang resistensi menjadi negatif, itu hanya karena SPICE menghitungnya seperti itu menggunakan aliran saat ini - itu masih resistensi positif yang nyata):
Dan sekarang, inilah simulasi dengan bohlam yang dihidupkan sepanjang waktu, dengan daya rata-rata yang ditampilkan:
Anda dapat melihat bahwa daya rata-rata adalah 95.659W, yang hanya sedikit kurang dari jika kami menggandakan awal 5 menit, nilai tes 5 menit off 48.2W (48.2 "* 2 = 96.4W) sehingga perbedaan switching dibuat adalah mungil.
Seberapa cepat Anda perlu beralih agar lebih buruk?
Mungkin tidak mungkin untuk memperburuknya seperti yang dicatat Supercat dengan benar, karena filamen tidak akan cukup dingin saat beralih. Jadi, ambil grafik di bawahnya sebagai skenario terburuk (misal bola lampu diledakkan dengan gas beku antara perpindahan atau semacamnya :-) Perhatikan bahwa ini akan menambahkan sumber energi lain ke sistem, jadi jelas akan curang) Seberapa cepat itu mendingin dan efeknya akan menarik untuk dilihat, dan jika waktu mengizinkan saya akan menambahkan lebih banyak tentang ini.
Jadi, dengan asumsi di atas, cukup cepat, sekitar sekali setiap 2 detik sesuai dengan simulasi berlebihan di atas (pada kenyataannya, mungkin sekitar satu kali per detik) Berikut adalah nilai dua menit untuk beralih sekali setiap dua detik, dan daya rata-rata hanya lebih dari 100W ( ~ 104W):
sumber
Menurut ringkasan episode Mythbusters di Wikipedia :
"The MythBusters menghitung bahwa lonjakan daya dari menyalakan lampu hanya akan mengkonsumsi daya sebanyak meninggalkannya selama sepersekian detik (kecuali untuk lampu tabung fluorescent; startup mengkonsumsi daya sekitar 23 detik)".
Jadi sebenarnya ada kemungkinan on / off akan mengkonsumsi lebih banyak daya jika fluorescent terus-menerus dinyalakan dan dimatikan.
sumber
Pengaturan yang terus menerus akan mengkonsumsi lebih banyak energi untuk menyalakan bola lampu.
Argumen kontra yang mungkin adalah bahwa siklus menghidupkan / mematikan akan memperpendek umur bohlam, dan dengan demikian biaya energi untuk pembuatan, pengangkutan, dan pembuangannya akan diamortisasi selama lebih sedikit jam pelayanan. Tetapi tanpa menggali angka aktual, firasat saya adalah bahwa ini tidak mungkin melebihi energi operasional. Salah satu cara yang masuk akal untuk mengikat perkiraan adalah membandingkan biaya bola lampu itu sendiri dengan biaya menyalakannya.
sumber
Semua energi yang masuk ke bola lampu pijar akan dikonversi menjadi panas, yang kemudian harus dihilangkan entah bagaimana. Sebagian dari panas itu kemudian akan dipancarkan dalam bentuk cahaya, tetapi energinya harus dimulai sebagai panas. Oleh karena itu, satu-satunya cara bola lampu pijar dapat menggunakan lebih banyak daya adalah untuk menghilangkan lebih banyak panas. Bola lampu yang dingin mengkonsumsi lebih banyak daya listrik daripada yang panas, tetapi juga menghilangkan lebih sedikit panas. Jika bola lampu yang diaktifkan pada suhu stabil dimatikan pada saat T1, agak dingin, dihidupkan kembali, dan telah kembali ke suhu sebelumnya pada saat T2, total energi yang dikonsumsi antara waktu T1 dan T2 harus menjadi total jumlah panas yang dihamburkan, dan itu akan menjadi kurang dari jumlah panas yang akan hilang seandainya bola lampu menyala terus menerus.
Satu-satunya skenario di mana bola lampu pijar dapat menggunakan lebih banyak daya ketika bersepeda daripada bila dioperasikan terus menerus adalah jika bola lampu memiliki bagian filamen yang berbeda yang dihubungkan secara seri dan dioperasikan pada suhu yang berbeda (beberapa bola lampu proyektor dibangun seperti itu). Dalam skenario itu, siklus bohlam akan menyebabkan bagian suhu tinggi lebih sedikit terpancar, tetapi dalam beberapa kondisi siklus kerja akan menyebabkan bagian suhu rendah memancarkan lebih banyak. Adalah mungkin untuk membuat bola lampu sedemikian rupa sehingga peningkatan disipasi dari bagian suhu rendah melebihi pengurangan disipasi dari bagian suhu tinggi, sehingga meningkatkan penggunaan energi secara keseluruhan; Saya tidak yakin apakah kondisi seperti itu akan berlaku untuk desain bohlam "praktis".
sumber
Membiarkan lampu menyala menggunakan lebih banyak daya. Mematikan lampu menghemat daya.
Anggap saja lampu mengambil daya nol saat mati (POWER_OFF = 0), dan 100W atau apa pun saat dinyalakan (POWER_ON = 100).
Total daya dalam jam Watt sama dengan: POWER_ON * TIME_ON + POWER_OFF * TIME_OFF.
Perhatikan bahwa sejak POWER_OFF = 0, total daya ditentukan hanya oleh istilah TIME_ON.
- l8rs
sumber