Wie entsprechen 6 W 40 W, wie in der Werbung für LED-Glühbirnen behauptet wird?

Jede Anzeige, auf die ich für LED-Lampen stoße, bewirbt sie als Äquivalent zu Glühlampen mit höherem W.

Das macht für mich keinen Sinn, wenn der Raum 40 W benötigt, um ihn aufzuhellen, werden immer 40 W Energie benötigt. Wie ist es möglich, dass 6 W Energie die Arbeit erledigen? Was fehlt mir hier?

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Eine 40-W-Glühlampe hat eine Lichtausbeute von 1,9 % . Das bedeutet, dass nur 1,9 % oder 0,76 W der von der Glühbirne verbrauchten Energie als sichtbares Licht enden.

LED-Leuchtmittel haben einen Wirkungsgrad von rund 10 % – der Wirkungsgrad ist bauartabhängig und kann bis zu 15 % oder bis zu 8 % betragen. Eine 6-W-LED-Lampe erzeugt also zwischen 0,9 und 0,48 W sichtbares Licht.

Die Behauptung, dass eine 6-W-LED-Lampe so viel Licht erzeugt wie eine 40-W-Glühlampe, erfordert einen Wirkungsgrad der LED-Lampe von 12,7 %, was deutlich innerhalb des Wirkungsgradbereichs liegt, den LED-Lampen erreichen können.

LEDs sind nur ~10% effizient? Ich dachte, sie wären viel besser als das!
@jamesqf LED-Leuchten werden immer noch sehr heiß. Jegliche Wärme, die von einem elektrischen oder mechanischen Gerät (außer natürlich einer Heizung) erzeugt wird, ist verschwendete Energie.
@MasonWheeler, aber einige Verbraucher wissen es nicht besser ... heaterlab.com/most-energy-efficient-space-heater
@SenorO Wenn sie das lesen, scheinen sie besorgt über die Menge an subjektiver Wärme pro Watt zu sein.
@Mason Wheeler: Ich würde nicht sagen, dass sie sehr heiß werden. Die, die ich gerade verwende (60-W-Äquivalent), sind am lichtemittierenden Teil kühl, am Keramiksockel unangenehm warm, aber nicht annähernd so heiß wie eine Glühlampe.
Wärme ist keine verschwendete Energie (im Winter).
@Rob Jeffries: Ja, die Wärme wird größtenteils verschwendet, da die gleiche Menge an Strom, die zum Betrieb einer Wärmepumpe verwendet wird, ein Vielfaches an Wärme erzeugen kann.
@jamesqf, die monochromatischen LEDs sind effizienter. Aber um weißes Licht zu erhalten, wird ein Luminophor benötigt, und das verringert die Effizienz ziemlich.
@jamesqf Wie könnte das sein? Eine bestimmte Menge elektrischer Energie wird in Licht und Wärme umgewandelt, die beide nützlich sind (z. B. im Winter). Die einzige Art von "Verschwendung" ist hier, dass alternative Energiequellen zum Heizen billiger sind (wie Erdgas).
Lumen im Allgemeinen ist das Wichtigste, worum sich ein Verbraucher kümmert. "Wie hell ist diese Glühbirne". Klar, Kelvin auch für die Farbe. Ich bin ziemlich überrascht, dass sich die Industrie nicht zu einer aussagekräftigeren Metrik, Lumen/Watt, bewegt hat. Diese Zahl würde die immense Effizienz von LED gegenüber Glühlampen hervorheben.
Obwohl die LED nur 12,7 % effizient ist, ist das mehr als sechsmal so effizient wie die Glühlampe. Und die Glühlampe gibt 7,5-mal so viel Wärme ab, um die gleiche Lichtmenge zu erzeugen. Deshalb fühlen sich Glühbirnen heiß an und LEDs nicht.
@SeñorO Wie bekommt man eine effiziente Raumheizung? Meine ist nur 100% eta (Q/W)!
@isarandi Sie können eine 50-W-Glühbirne verwenden, 50 W Strom verbrauchen und 2 W Licht und 48 W Wärme erhalten. Oder Sie verwenden eine 10-W-LED-Lampe und eine 40-W-Wärmepumpe und erhalten 2 W Licht und 8 W + (40 W * 3) = 128 W Wärme für die gleiche Strommenge. (3 ist natürlich eine erfundene Zahl)
@isarandi: Eine Raumheizung nimmt elektrische Energie auf und wandelt sie in Wärmeenergie um. Eine Wärmepumpe (auch bekannt als Klimaanlage) nimmt elektrische Energie und verwendet sie, um Wärmeenergie von außen zu importieren . 1 W elektrische Energie kann Ihnen etwa 3 W Wärmeenergie liefern (abhängig von Wirkungsgrad und Temperaturgradient). Anstatt also 100 W für eine Glühbirne zu verschwenden, ist es besser, 20 W für eine LED und 30 W für Wechselstrom auszugeben, um den gleichen Effekt zu erzielen.
@jamesqf Der lichtemittierende Teil wird heiß - aber das ist nicht die Glühbirne in einer LED. Der Sockel leitet die meiste Wärme zum Kühlkörper an der Unterseite der Glühbirne, deshalb ist die Glühbirne selbst relativ kühl, während der Kühlkörper Sie leicht verbrennen kann. Sicher, es ist viel weniger Watt/Fläche, aber es ist ziemlich heiß. Dies ist kein Design, um zu verhindern, dass sich die Glühbirne erhitzt - es ist nur notwendig, dass die LED überhaupt gut funktioniert, da die Effizienz und Lebensdauer wie verrückt sinken, wenn der Chip heiß wird.
@MeniRosenfeld Ja, aber eine Glühbirne ist um einiges billiger. Wärmepumpen (und Klimaanlage) sind dort, wo ich wohne, immer noch sehr ungewöhnlich - sie sind einfach viel zu teuer, selbst mit den ziemlich hohen Subventionen. Zugegeben, die Tatsache, dass ACs hier nicht üblich sind, ist ein Teil des Grundes - die Leute sind einfach nicht mit der Technologie vertraut, und es gibt nicht viele Anbieter ... :)

Die Werbung suggeriert, dass die neue 6-W-Glühlampe genauso viel Licht erzeugt wie früher eine 40-W-Glühlampe. Die meiste Energie in einer Glühlampe wird in Infrarotstrahlung umgewandelt, die wir nicht sehen können, oder sie befindet sich am roten Ende des Spektrums, wo das menschliche Auge nicht sehr empfindlich ist. Dies

http://i.stack.imgur.com/1nSqG.gif

ist ein typisches Glühlampenspektrum und Sie können sehen, wie wenig der Emissionen in den sichtbaren Bereich fallen. Die gesamte Leistung außerhalb des schmalen sichtbaren Bandes wird verschwendet.

Im Vergleich dazu enthält eine moderne LED-Lampe einen blauen Emitter-Chip und einen gelblichen Leuchtstoff, die spektralen Beiträge beider sind hier zu sehen:

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Bitte beachten Sie, dass die Emissionen in diesem Diagramm nur das sichtbare Wellenband abdecken, was natürlich nicht die ganze physikalische Wahrheit ist, das Diagramm schneidet natürlich nur die Emissionen im tiefen Infrarot aufgrund der Niedertemperaturwärme ab, die die Glühbirne immer noch abgibt. Trotz dieser Auslassungen ist die Gesamtumwandlungseffizienz von elektrischer Energie in sichtbares Licht immer noch viel höher als die von Glühlampen.

Abgesehen davon werden einige der praktischen Ergebnisse mit dieser Art von Werbung enttäuschend sein. Zum einen hat die Industrie die schlechte Angewohnheit, ihre Produkte zu überdimensionieren (das gilt auch für die Glühlampen!), zum anderen unterscheiden sich die Strahlungsmuster vieler dieser Lampen und sie können in einem Bereich helleres Licht erzeugen, aber dann nicht den ganzen Raum beleuchten. Ich würde erwarten, dass ich bei den neuen Lampen mindestens 50 % mehr "äquivalente" Beleuchtungsleistung einsetze als bei Glühlampen, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen. Das ist immer noch eine erhebliche Energieeinsparung. Wenn Sie 9 W LED-Leuchten gegen 40 W Glühlampen eintauschen können, sind das Einsparungen von etwa 75 %.

Wäre es möglich, ein Diagramm mit einem beispielhaften LED-Lichtspektrum zum Vergleich hinzuzufügen?
Spektren sind verfügbar unter en.wikipedia.org/wiki/Light-Emitting_diode --- Ich nehme an, dass die kommerziellen weißen LEDs auf Phosphor basieren, also: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/48/White_LED. png/…
Die Nennleistung von Glühlampen ist wichtig – sie müssen an eine Steckdose angepasst werden, die diese Leistung liefern kann, oder es besteht Brandgefahr. Im Laufe der Zeit begann das kaufende Publikum jedoch, Nennleistungen (nicht überdimensioniert) mit Helligkeit (nicht korrekt) gleichzusetzen, und so haben wir dieses „40-W-Äquivalent“ für Leute, die Helligkeit immer noch in Bezug auf die Nennleistung von Glühlampen betrachten.
Ich bin anderer Meinung, dass Sie mehr Beleuchtung benötigen würden. Es gibt viele im Handel erhältliche LED-Leuchten, die die gleiche oder eine bessere Lichtverteilung als Glühlampen haben. In einigen Anwendungen können LEDs sogar den Gesamtbeleuchtungsbedarf reduzieren.
@Ehryk: Die Nennleistungen sind normalerweise korrekt, wie Sie sagten, aber die versprochene Helligkeit und Lebensdauer sowohl von Glühlampen als auch von LED-Leuchten reicht oft aus, um die Wahrheit ein wenig zu "drücken". Wie bei jeder Werbung ... Käufer aufgepasst. Das Hauptproblem für Käufer von LED-Leuchten besteht darin, dass die Industrie nicht, wie es hätte sein sollen, offengelegt hat, dass die Basiselektronik dieser Leuchten hitzeempfindlich ist. Beim Einsatz in falschen Fassungen und Lampen (alte Ausführungen für Glühlampen) sind die Temperaturen oft zu hoch und die Elektronik fällt frühzeitig aus.
@CuriousOne Ich habe klargestellt, dass die Nennleistungen nicht unnötig überdimensioniert sind - obwohl sie aus Sicherheitsgründen möglicherweise eine Obergrenze und kein Median sind, war es keine Marketingsache, um den Umsatz oder ähnliches zu steigern. Bei LED-Leuchten stimme ich etwas zu, dass sie diese wirklich hart vermarkten; Die andere Sache, die sie nicht erwähnen, ist, dass sie gerichteter sind und eine 40-W-Äquivalent-LED möglicherweise nicht so viel Beleuchtung in alle Richtungen liefert wie eine 40-W-Glühlampe, und das wird auch nicht erwähnt.
@nhinkle: Dies ist auf eine einzelne Probe persönlicher Erfahrung beschränkt, aber ich erreiche selten die gleiche Menge an subjektiver Beleuchtung mit der versprochenen Reduzierung der Nennleistung. Normalerweise muss ich eine LED-Lampe mit einer höheren als der "versprochenen" Qualität installieren, um eine Glühlampe zu ersetzen. Das ist okay. Die Preise für LEDs sind in letzter Zeit so stark gesunken, dass es keine Rolle mehr spielt, und bald können wir auf diesen Werbegag (und das ist alles) komplett verzichten, wie man anhand der tatsächlichen Leuchtstärken lernen wird, anstatt der Energieverbrauch.
@Ehryk: Natürlich konkurriert die Beleuchtungsindustrie durch Marketing ... womit kann sie sonst noch konkurrieren? Das hat sich seit den Tagen der Glühlampen nicht geändert, und diejenigen von uns mit ein wenig Branchenerfahrung verstehen vollkommen, dass man kein Produkt herstellen kann, ohne Gewinn zu erzielen, was, ob es uns gefällt oder nicht, eine effektive Marketingabteilung erfordert. Kenne ich schon. :-) Das eigentliche Problem ist in der Tat das Strahlungsmuster, aber der Endbenutzer muss das unabhängig von den Spezifikationen kompensieren, also planen Sie besser einen etwas höheren als den versprochenen Ersatz ein.
@nhinkle: Bezüglich "...LEDs können tatsächlich den Gesamtbeleuchtungsbedarf reduzieren", habe ich festgestellt, dass dies besonders zutrifft, wenn "hellweiße" oder "Tageslicht" -LED-Lampen verwendet werden, die eher dem natürlichen Licht entsprechen - als a Walöllampe, das scheint "warmweiß" zu entsprechen.

Sie mischen Energiebedarf mit Lichteffekten.

Laut der von Ihnen geposteten Anzeige verbraucht diese LED-Lampe 6 W (Leistung), um einen Lichtstrom von 500 Lumen zu erzielen (Lumen ist eine photometrische Einheit wie Candela oder Lux): https://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_flux

Andererseits müsste eine Glühlampe 40 W (Leistung) verbrauchen, um den gleichen Lichtstrom zu erzielen.

Das sagt Ihnen die Werbung. Sie "brauchen" keine 40W, um einen Raum zu erhellen, das ist die Leistung, die Sie investieren, um das Licht zu bekommen. LED-Lampen haben eine bessere Kapitalrendite, da sie auf einem völlig anderen physikalischen Phänomen beruhen (Glühen vs. photoelektrischer Effekt).

EDIT: Natürlich, wie CuriousOne betonte, überbewertet die Werbung wahrscheinlich die Vorteile des Produkts. Das tun sie schließlich.

Ich muss nur angeben, dass "LED-Lampen eine bessere Kapitalrendite" für Licht haben . Von einer Glühlampe würden Sie auch Wärme bekommen. Dies ist nicht immer wünschenswert, aber in kalten Regionen (wie meinem Zuhause in Norwegen) können Sie mit Glühlampen in Innenräumen einen Raum punktuell erwärmen, was etwas effizienter ist als ein paar Elektroöfen, die an Wänden angebracht sind, was die übliche Einstellung ist. Übrigens, in Norwegen sind Licht, Heizung und Kochen im Allgemeinen alle elektrisch, sodass sie auf derselben Rechnung landen, sodass Innen-LEDs die Energie nur um die Rechnung verschieben (wenn Ihre Öfen eingeschaltet sind).
@Knut Ich vermute, du meinst das, was auf Englisch "elektrische Feuer" (Gerät zum Heizen) genannt wird, nicht "Öfen" (Gerät zum Kochen).
@peterG fast, denke ich. Google sagte mir, elektrischer Heizkörper, während elektrisches Feuer ein elektrischer Kamin zu sein scheint. Das norwegische Wort ist Panelovn, wenn Sie eine Bildsuche durchführen, sehen Sie, was ich meine. Wie ein Heizkörper, aber (möglicherweise) viel schlanker und schöner als ein Heizkörper.
Ich werde die 100-W-IC-Glühbirnen vermissen ... Sie sind eine relativ billige, sichere und einfache Möglichkeit, während des Tiefkühlens etwas Wärme in Motoren in kalten Hangars / Garagen zu halten.
@Knut - vereinbarter "Heizkörper" passt besser.
@KnutGjerden Diese zufälligen Effekte wirken sich jedoch im Sommer gegen Sie aus, insbesondere in Häusern mit Klimaanlage. Außerdem sind Glühbirnen beim Heizen nicht effizienter als eine elektrische Widerstandsheizung. Wenn überhaupt, sind die Wandheizungen besser. Hitze steigt auf und Lichter sind normalerweise an der Decke. In den meisten Räumen muss die Decke des Raums nicht beheizt werden, da die Personen auf dem Boden und nicht an der Decke stehen.
@BrianKnoblauch verkabeln Sie zwei 75-W-LED-Leuchten mit einem Haartrockner und verwenden Sie diese dann in Ihrer Garage oder unter der Motorhaube! Sie erhalten die 15-fache Wärmeleistung einer 100-W-Glühbirne bei mehr Licht!
@nhinkle: Schwerkraft – das ist nicht nur eine gute Idee – ES IST DAS GESETZ! :-)
@mhinkle: Richtig, aber sie verkaufen elektrische 100-W-Widerstandsheizungen nicht in jedem Baumarkt für unter einem Dollar.
@ Nate Eldredge : Vielleicht nicht der Teil " unter einem Dollar", aber sie verkaufen preiswerte elektrische Widerstandsheizungen, z , nicht das Kabel oder die Halterung.
@BrianKnoblauch amazon.com/Pecute-Infrared-Ceramic-Emitter-Reptile/dp/… (Hält auch viel länger als eine 100-W-Glühbirne.)
Das Argument, Glühbirnen seien billige Elektroheizungen, ignoriert die Tatsache, dass Sie, wenn Sie Ihr Haus hauptsächlich mit Strom heizen, eine Wärmepumpe verwenden könnten, die wesentlich effizienter ist. Diese sind in Norwegen weit verbreitet.
@nhinkle du hast recht, aber eine Klimaanlage ist in Häusern in Norwegen nicht üblich. Und auch der Sommer wird vielerorts nicht sehr warm. Die meiste Zeit des Jahres heizen die Menschen ihre Häuser. April 2015-2016 betrug die Durchschnittstemperatur in meinem Wohnort 5,9 °C.
@jwg ja, und viele Leute tun es, aber viele nicht. Es ist eine teure Investition, Glühbirnen sind es nicht. Aber im Rahmen einiger Umweltgesetze in der EU ist es jetzt nicht mehr möglich, Glühbirnen zu kaufen, weil sie nur in Bezug auf Stromaufnahme und Lichtabgabe gemessen werden. Hätten die Menschen mehr als Licht als das einzige Produkt einer Glühlampe betrachtet, das anders sein könnte.
@nhinkle: Nun, in den nordischen Ländern braucht man im Sommer kein Licht :) In allen außer den südlichsten Teilen gibt es zwischen Mai und August praktisch rund um die Uhr Tageslicht.
Bemerkenswert ist, dass sie dies tun, weil die Bevölkerung und die Hersteller von Glühbirnen seit Jahrzehnten den Lichtstrom und den Stromverbrauch zusammenführen, sodass die Verbraucher es gewohnt sind, über ihre Glühbirnen in Bezug auf die Leistung und nicht den Lichtstrom zu denken. Ich würde mich für die Entstehungsgeschichte interessieren, aber das ist nicht Teil dieser Frage (und ist wahrscheinlich kein Thema für die Site).
Wie entsprechen 6 W 40 W, wie in der Werbung für LED-Glühbirnen behauptet wird?
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