Nachdem ich einige Probleme mit der Stromversorgung hatte, habe ich beschlossen, die größten Stromfresser in unserem Unternehmen zu untersuchen, und ich bin zu der Erkenntnis gelangt, dass 128 Lichter viel Strom ergeben (und das sind noch nicht einmal alle!).
Insgesamt schaue ich auf die Machbarkeit, alle Lampen durch LEDs zu ersetzen, aber ich möchte Überraschungen vermeiden, dass der tatsächliche Stromverbrauch erheblich höher ist als der Nennwert. Als ich anfing, den Stromverbrauch zu berechnen, stellte ich fest, dass es einen ziemlich großen Unterschied zwischen der tatsächlichen Leistungsaufnahme und der Nennleistung gibt.
Der gemessene Strom am Netzanschluss betrug 0,31667 A / Lampe - das niedrigste Ergebnis wurde als "derzeit effizienteste" verwendet, obwohl möglicherweise eine kaputte Lampe darunter war. Messungen wurden in verschiedenen Bereichen für die Zuverlässigkeit durchgeführt, und ich stellte sicher, dass alle anderen Power-User berücksichtigt wurden. In diesem Fall sind alle Lampen lineare Leuchtstofflampen, T8 58W 150cm, mit Startern.
Mit den "Standard" 220 V erhalte ich folgendes Ergebnis:
0,31667 A * 220 V = 69,6674 W
Mit den berechneten 233,33 V aus dem 35 kW, 3 x 50 A Netzanschluss erhalte ich stattdessen Folgendes:
0,31667 A * 233,33 V = 73,8886 W
Allerdings sind beide weit entfernt von den 58 W Nennleistung der Lampen
0,31667 A * 183,1560 V = 58 W
Rechne ich etwas falsch? Ist die Diskrepanz auf Lampenverschleiß oder Starter zurückzuführen? Gibt es noch etwas offensichtliches, das ich übersehe?
Ist diese Diskrepanz auch etwas, was ich beim geplanten LED-Austausch befürchten sollte? Wenn man bedenkt, dass aktuelle Lampen 58 W und LED-Ersatz 24 W betragen würden.
Ich bin kein Experte und obwohl ich mir bewusst bin, dass A * V = W nicht immer funktioniert, ging ich davon aus, dass es für Lampen genau genug sein sollte.
Bedenken Sie auch, dass viele LEDs das Problem der Stromqualität hervorrufen können. LEDs bringen höhere Harmonische in das System, und um diese herauszuschneiden, muss möglicherweise ein Tiefpassfilter entwickelt werden. [1]
Wenn Sie mehr über die Leistungsfaktorkorrektur lesen möchten, können Sie sich [2] ansehen.
Auch Ihr Stromanbieter möchte möglicherweise von Zeit zu Zeit die Leistungswerte messen, wenn es sich um ein Firmengebäude handelt, und wenn er feststellt, dass Sie das Netz mit Oberschwingungen überfluten, können Ihrem Unternehmen hohe Gebühren auferlegt werden, da Sie das Netz verringern Stromqualität.
Verwenden Sie für Wechselstromkreise P=U* I* cos(phi), um die Wirkleistung zu messen. Wenn Sie den Cosinus (phi) messen möchten, können Sie die Wirkleistung (P) messen, dann die Effektivwerte von Strom und Spannung messen und daraus die Scheinleistung (S) berechnen, indem Sie I (RMS) mit U (RMS) multiplizieren. . Cosinus phi wäre ein P/S. Es gibt auch Messgeräte, die selbst cos(phi) messen können.
[1] http://pe.org.pl/articles/2012/11a/61.pdf
[2] https://www.ecnmag.com/product-release/2011/08/power-factor-correction-techniques-led-lighting
Der Leistungsfaktor muss in Wechselstromsystemen berücksichtigt werden:
P = V * I * cos(phi)
Die Spannung kann tagsüber variieren, daher könnten beide Werte, die Sie geschrieben haben, korrekt sein.
Die gemessene Leistung am Netzanschluss betrug 0,31667 A / Lampe
Nein, das ist nicht Strom, der aktuell ist. Wenn Sie die Leistung messen möchten, verwenden Sie ein Wattmeter. Grund: Leistung ist Spannung x Strom, und wenn der Phasenwinkel zwischen Spannung und Strom nicht Null ist (Leistungsfaktor Einheit), führt die Strommessung zu einer überhöhten Wahrnehmung der Leistung (vorausgesetzt, Ihre Spannungsversorgung war auf 220 Volt festgelegt).
Sie wissen jedoch, dass, wenn der Strom erheblich abfällt, wenn Sie eine Lampe durch LEDs ersetzen, die Leistung aller Wahrscheinlichkeit nach auch abnehmen wird. Bringen Sie also einfach Ihren Chef dazu, eine Lampe auszutauschen, und holen Sie sich eines dieser billigen Wattmeter, die Sie bei ebay bekommen können, und richten Sie ein Experiment ein.
LEDs werden jedes Mal gewinnen, also zögern Sie nicht - führen Sie ein einzelnes Experiment durch, teilen Sie Ihrem Chef die Ergebnisse mit und berechnen Sie die Amortisationszeit. Dann sehen Sie hoffentlich genügend Beweise, um Ihren Chef davon zu überzeugen, die große Veränderung vorzunehmen: -
Moderne Tri-Phosphor-Röhren mit 4500'K bis 5000'K „können“ genauso effizient und besser CRI sein wie billige LED-Lampen mit 88 LPW, aber beide besser als Glühlampen mit 15 LPW.
Das einfache Quad-Magnetvorschaltgerät ist kein Konstantstrom, wie Sie fälschlicherweise angenommen haben. T5 x 4 Fuß verbrauchen 28 W, während T8 32 W haben und 2800 Lumen von den Besten erwarten.
Es gibt viele Möglichkeiten für eine bessere Beleuchtung, und die Kosten können ein trügerisches Maß für „besser“ sein. Bilden Sie sich in Lumination Engineering weiter, wenn Sie weiser werden möchten.
Erfahren Sie auch, wie Sie echte RMS-Leistungsmessungen durchführen.
Es ist einfach nachzurüsten, aber verwenden Sie die teureren Triphosphor-Röhren, die für 30 kHz mit 1 Schaltzyklus / Tag ausgelegt sind, oder 50 kHz sind kontinuierlich. Ihre Augen werden den Kontrast und die Leseverbesserung zu schätzen wissen.
Es geht wirklich nicht um die Wattleistung der Lichtquelle, es geht darum, wie viel Licht Sie pro Wandwatt bekommen.
Für die Effizienz haben Lichtquellen für die Allgemeinbeleuchtung eine Effizienzbewertung in Lumen/Watt. Ihre gewöhnliche lineare T8-Leuchtstofflampe mit 58 W für den Alltag liefert etwa 80 lm/W abzüglich des Transmissionsverlusts der Diffusorplatte und des Richtungsverlusts (Licht, das zur Decke fällt).
Welche Beleuchtungsart verwendet wird, hängt davon ab, ob es sich um ein Büro, einen Einzelhandel oder eine Produktionsumgebung handelt, und von der Deckenhöhe.
Dann gibt es noch die als kühl, neutral und warm ausgedrückte Farbtemperatur, die als ähnlichste Farbtemperatur in Kelvin angegeben wird (z. B. CCT=4000K).
Beispiele für CCT. Ich habe diese Fotos von weißem Papier gemacht, das 1750 K 98 CRI, 3000 K 80 CRI und 2700 K 97 CRI LED-Beleuchtung reflektiert. Rotes Fleisch ist ein spezielles LED-Spektrum für eine Fleischtheke, um rotes Fleisch ansprechender aussehen zu lassen. Die rote Fleisch-LED ist dem 1750K-Spektrum sehr ähnlich.
Dann gibt es noch den Farbwiedergabeindex (CRI typ. 70-90), der angibt, wie gut das Licht ist und wie nahe es dem Sonnenlicht kommt (z. B. CRI=80). Höher ist besser und teurer. 80 CRI liegt im Mittelfeld. 90 CRI enthält mehr vom roten Spektrum.
Die obere Hälfte dieses Fotos hat einen niedrigen CRI, die untere einen hohen CRI.
Im Allgemeinen haben Lichtquellen mit niedriger CCT und höherem CRI (außer Glühlampen) niedrigere Effizienzwerte (z. B. 2700K 90 CRI ≈150 lm/W max.).
Ihre typische lineare Leuchtstoffröhre ist eine T12 4'-Röhre. CCT reicht von 4000 K bis 6500 K und die Effizienz liegt im Bereich von 60 lm/w. Kompaktleuchtstofflampen haben etwa 70 lm/w. T8 Linear fluoreszierend 80 lm/w
Das Problem beim Vergleich von LEDs mit Glühbirnen ist, dass eine LED nichts mit einer Glühbirne zu tun hat. Das größte Problem ist die Lumenmessung. Da Glühbirnen eine isotrope Lichtquelle sind (strahlen Licht gleichmäßig in alle Richtungen ab), funktionieren Lumen gut. Lumen misst das gesamte Licht, das die Glühbirne in alle Richtungen verlässt.
LEDs sind eine anisotrope Lichtquelle, was bedeutet, dass das Licht, das die Quelle verlässt, dies in einem gerichteten Weg tut. Das bedeutet, dass Sie LED-Licht in eine bestimmte Richtung richten können, in der sich die Lumen auf einen kleineren Bereich konzentrieren. Lineare Leuchtstoffröhren haben auch einen Reflektor, der versucht, das Licht auf den zu beleuchtenden Bereich umzulenken. Ein Teil der Beleuchtungsstärke geht mit den Reflektoren verloren oder wird fehlgeleitet.
Die folgende Grafik zeigt eine typische anisotrope LED. Wenn es sich um eine isotrope Quelle handeln würde, wären die Linien von der Quelle von gleicher Intensität und würden den gesamten Kreis abdecken.
Wichtiger als Lumen ist die Beleuchtungsstärke oder Lux (lm/m²). Eine LED-Leuchte mit dem gleichen Lichtstrom (Lumen) wie eine Leuchtstoffleuchte misst wahrscheinlich mehr Lux auf einer beleuchteten Oberfläche als die Leuchtstoffleuchte.
LED-Leuchten haben den Dimmvorteil. Wenn Sie nicht so viel Licht benötigen, wie das Gerät ausgibt, dimmen Sie es einfach und sparen Sie. Kann auch das Ambiente verbessern.
Die Wirksamkeit von linearen Leuchtstofflampen schließt nicht die Diffusorplatte ein, die bis zu 80 % des Lichts blockieren kann. Diffusorplatten haben eine Durchlässigkeitsbewertung, die den Prozentsatz des Lichts angibt, das durch die Platte geht und nicht reflektiert oder absorbiert wird. Eine durchsichtige Polycarbonatplatte hat eine Durchlässigkeit von etwa 95 %. Eine Durchlässigkeit von 40 % für einen milchig weißen Diffusor wird als gut angesehen.
Ich habe vor über 10 Jahren alle meine Glühbirnen durch LED-Glühbirnen ersetzt. Das würde ich heute nicht mehr machen. Ich bin kein Fan von LED-Glühbirnen.
Wenn LEDs heiß werden, erzeugen sie weniger Licht. Wenn LEDs auf eine kleine Fläche konzentriert sind, wie es bei einer Glühbirne der Fall ist. Eine einzelne LED-Lampe benötigt eine eigene Stromversorgung und einen eigenen LED-Treiber, was die Effizienz und Zuverlässigkeit verringert.
Ich verwende jetzt Streifen vieler preiswerter LEDs mit mittlerer Leistung, bei denen die LEDs bei einer Durchlassspannung von 45 V etwa 10 mm voneinander entfernt sind.
Ich verwende hocheffiziente und zuverlässige Mean Well HLG 48V-Treiber mit Leistungsfaktorkorrektur. Ich verwende 48 V, weil es einen höheren Wirkungsgrad hat als Treiber mit niedrigerer Spannung. Auch der Grund, warum ich 45-V-Streifen habe.
Ein guter Ersatz für T12-Röhren sind Samsung F-Serie Gen 3 1120 mm (44") Strips. Sie sind auch in Längen von 280 mm und 560 mm erhältlich.
Effizienz 180 lm/W, etwa 2,25x die Effizienz einer T8-Glühbirne.
Für gut aussehende Leuchten mag ich die Klus Design Fixtures und Extrusions, um die Streifen aufzunehmen. Sie haben viele schöne Beschläge für die Installation von Leisten in Decken, Wänden, Böden, in Handläufen, Treppenstufen, unter Schränken und Theken.
Ich mache meine eigenen 560 mm x 9 mm breiten Streifen, um 2700K 90 CRI zu erhalten, und sie passen in die schmaleren (billigeren) 10-mm-Profile.
Unten ist ein 560-mm-Streifen (weiß eingekreist), der oben auf meinem 55-Zoll-Monitor sitzt und nach oben zeigt, sodass das Licht von der Decke gestreut wird. Er verbraucht 17 Watt an der Wand, einschließlich des HLG-40-48B-Treibers. Er ist 40 Zoll davon entfernt positioniert die Rückwand.
Sie können die Richtungsintensität sehen. Die LEDs sind gerade nach oben gerichtet. Direkt über dem Streifen (oberer Rand des Fotos) ist es am hellsten. Die Beleuchtungsstärke nimmt an der Rückwand ab, wenn sich der Lichtwinkel ändert (es gibt keine Rückseite zu der Halterung, an der die Leiste montiert ist.
Wenn Sie auf das Licht klicken und hineinzoomen, sehen Sie eine scheinbar blaue Stromanzeige in der Mitte des Streifens. Die Leiste wird auf einen Alu-Winkel geschraubt, der mit blauem Isolierband beklebt ist.
Unten ist ein Streifen der Samsung F-Serie Gen 3 mit einer Klus-Mikro-ALU-Extrusion, die als temporäres Pflanzenlicht aufgebaut ist.
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