Bóng đèn CFL rẻ hơn Bóng đèn LED, nhưng chúng không thể bị mờ đi và có thể mất một thời gian sau khi bật chúng lên để chúng trở nên sáng hoàn toàn. Tương tự, bóng đèn CFL có thể không bật hoặc đạt độ sáng tối đa ở vùng khí hậu rất lạnh, khiến chúng không phù hợp với ánh sáng ngoài trời. Bóng đèn LED tồn tại lâu hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Mặc dù bóng đèn LED không chứa thủy ngân, khiến chúng dễ dàng thải bỏ hơn CFL, nhưng chúng thường chứa các yếu tố khác có thể gây hại cho môi trường.
Bóng đèn huỳnh quang | Bóng đèn LED | |
---|---|---|
Giá cả | Khoảng 6 đến 15 đô la cho một gói 4 chiếc; $ 2 đến $ 15 mỗi bóng đèn cho bóng đèn đủ tiêu chuẩn Energy Star | $ 16 đến $ 25 cho bóng đèn đủ tiêu chuẩn Energy Star |
Tuổi thọ | Thông thường 6.000 đến 15.000 giờ. Lên đến 35.000 giờ. | 50.000 giờ hoặc lâu hơn |
Chúng hoạt động như thế nào | Bóng đèn huỳnh quang tạo ra ánh sáng bằng cách gửi một luồng phóng điện qua khí ion hóa. | Chiếu sáng bằng chuyển động của electron thông qua vật liệu bán dẫn |
Vật liệu sử dụng | Argon, hơi thủy ngân, vonfram, bari, stronti và oxit canxi | Vật liệu bán dẫn pha tạp tạp chất để tạo ra mối nối p-n, không chứa thủy ngân |
Hiệu suất năng lượng | Nhiều hơn bóng đèn sợi đốt; ít hơn bóng đèn LED | Nhiều hơn so với bóng đèn sợi đốt và huỳnh quang |
Các loại | Bóng đèn thuộc da, bóng đèn tăng trưởng, bóng đèn bilirubin, bóng đèn diệt khuẩn | Các ứng dụng trong hàng không, ô tô, quảng cáo và đèn tín hiệu giao thông |
Điện sử dụng bằng 60 W sợi đốt | 13-15 watt | 6-8 watt |
Bật ngay lập tức | Không - mất thời gian để làm nóng hết công suất | Đúng |
Độ nhạy nhiệt độ | Có - có thể không hoạt động 120 ° F | không ai |
Bị ảnh hưởng bởi bật / tắt | Có - có thể giảm tuổi thọ | Không có tác dụng |
CFL tạo ra ánh sáng bằng cách gửi một luồng phóng điện qua một ống chứa argon và một lượng nhỏ hơi thủy ngân. Điều này tạo ra ánh sáng tia cực tím kích thích một lớp phủ huỳnh quang hoặc phốt pho bên trong ống, dẫn đến sự phát xạ của ánh sáng khả kiến.
Diode phát sáng (LED) là nguồn sáng bán dẫn, trong đó chiếu sáng được tạo ra với sự chuyển động của các điện tử thông qua vật liệu bán dẫn. Không giống như CFL và bóng đèn sợi đốt, phát ra ánh sáng và nhiệt theo mọi hướng, đèn LED chỉ phát ra ánh sáng theo một hướng cụ thể. Sự trực tiếp này cho phép sử dụng năng lượng và ánh sáng hiệu quả hơn.
Bóng đèn CFL và LED sử dụng năng lượng ít hơn tới 80 phần trăm so với bóng đèn sợi đốt của chúng và có thể tồn tại lâu hơn tới 25 lần.
Bóng đèn CFL được biết là giảm chi phí thay thế và là một trình tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, tuổi thọ trung bình của nó ít hơn nhiều so với bóng đèn LED. Hơn nữa, CFL có vấn đề nhấp nháy và tuổi thọ ngắn hơn nếu nó được bật và tắt thường xuyên. Quá trình chuyển đổi thường mất một thời gian để hoàn thành, đó là lý do tại sao CFL mất nhiều thời gian hơn các đèn khác để được chiếu sáng đầy đủ. Những bóng đèn này cũng đòi hỏi nhiệt độ tối ưu để làm việc; Chúng được biết là hoạt động dưới công suất khi bật ở nhiệt độ thấp hơn.
Đèn LED có một số lợi thế so với CFL, bao gồm mức tiêu thụ điện năng thấp hơn, tuổi thọ dài hơn và không sử dụng thủy ngân độc hại. Đèn LED cũng tạo ra lượng nhiệt nhỏ hơn CFL. Đèn LED thông thường giải phóng nhiệt trở lại vào tản nhiệt, làm cho bóng đèn LED mát khi chạm vào.
So với bóng đèn sợi đốt 60 watt, tiêu thụ điện trị giá hơn 300 đô la mỗi năm và cung cấp khoảng 800 lumens ánh sáng, cả hai bóng đèn đều tiết kiệm năng lượng hơn đáng kể. Một CFL sử dụng ít hơn 15 watt và chỉ tốn khoảng 75 đô la tiền điện mỗi năm. Bóng đèn LED phát ra công suất tương tự và tiêu thụ ít hơn 8 watt điện, với chi phí hàng năm gần $ 30, và 50.000 giờ qua, có thể nhiều hơn.
Video dưới đây thảo luận về ưu và nhược điểm của bóng đèn huỳnh quang so với đèn LED:
Bóng đèn CFL trong việc tiết kiệm năng lượng có lợi cho môi trường. Tuy nhiên, nó có chứa thủy ngân cũng có thể gây hại cho môi trường. Với việc xử lý các bóng đèn CFL, hàm lượng thủy ngân của nó có thể bay hơi và gây ô nhiễm không khí và nước. Thủy ngân cũng là một chất độc thần kinh có thể gây ảnh hưởng có hại cho con người, đặc biệt là trẻ sơ sinh.
Một nghiên cứu mới từ các nhà khoa học của UC Irvine và UC Davis đã nghiên cứu dư lượng từ các đèn LED nhiều màu khác nhau. Phân tích hàm lượng hóa học cho thấy đèn LED màu đỏ cường độ thấp chứa tới tám lần lượng chì cho phép theo luật California. Các bóng đèn tiếp tục được tìm thấy có chứa niken, asen, đồng và các kim loại khác. Oladele Ogunseitan của UC Irvine nói rằng phá vỡ một bóng đèn và hít khói của nó sẽ không tự động gây hại cho ai, nhưng có thể dẫn đến các vấn đề có thể xảy ra đối với một người thường xuyên tiếp xúc với chất gây ung thư khác.
Do tuổi thọ và hiệu quả năng lượng của CFL và bóng đèn LED, sẽ rất lâu trước khi bạn phải nghĩ đến việc xử lý chúng. Ngay cả sau đó, trong trường hợp bóng đèn bị vỡ hoặc ngừng hoạt động, có một cách cụ thể để loại bỏ chúng.
Nếu bạn vứt CFL vào thùng rác, chúng sẽ dễ vỡ hơn ngay cả trước khi chúng đến bãi rác, gây ra mối đe dọa cho sức khỏe của các thành viên gia đình cũng như nhân viên quản lý chất thải và cuối cùng thải ra chất độc ở vùng đất hoặc nước gần nhất khu vực.
Nếu cuộc sống của CFL đã xong, hãy tìm một địa điểm tái chế CFL được Cơ quan bảo vệ môi trường phê duyệt.
Trong trường hợp CFL tại nhà nghỉ, EPA khuyến nghị:
Hút bụi mảnh vỡ là không an toàn, vì nó có thể lây lan bột hoặc hơi có chứa thủy ngân trong nhà.
Bóng đèn LED không đi kèm với nguy cơ thủy ngân, nhưng chúng có chứa niken, chì và thậm chí là dấu vết của asen có thể gây nguy hiểm đáng kể cho sức khỏe khi để lại trong bãi rác.
Hơn 95% bóng đèn LED có thể tái chế - chỉ cần kiểm tra với công ty quản lý chất thải tại địa phương về các chính sách thu gom và tái chế của nó.
Bóng đèn CFL thường là một ống hình xoắn ốc làm bằng vonfram và được phủ bằng bari, strontium và oxit canxi và bay hơi các dung môi hữu cơ. Lớp lót bên trong của ống được phủ bằng hỗn hợp muối photphor kim loại và đất hiếm, và bên trong của nó chứa đầy các hơi khác nhau, bao gồm argon, krypton, neon hoặc xenon và hơi thủy ngân áp suất thấp. Nhiệt được đưa vào ống để nung chảy lớp phủ cho đèn. CFL cần lượng thủy ngân, khoảng 4 mg trong mỗi bóng đèn. Để so sánh, hàm lượng thủy ngân của nhiệt kế thủy ngân cũ chứa hơn 100 lần lượng này. Tuy nhiên, có bất kỳ nội dung thủy ngân vẫn là một vấn đề môi trường.
Đèn LED bao gồm một chip vật liệu bán dẫn pha tạp tạp chất để tạo ra mối nối p-n. Các electron và lỗ mang điện tích mang đến các điểm nối từ các điện cực với các điện áp khác nhau. Mức năng lượng photon được giải phóng nếu một electron gặp lỗ trống. Bước sóng của ánh sáng phát ra, và do đó màu sắc của nó, phụ thuộc vào năng lượng khoảng cách dải của các vật liệu tạo thành tiếp giáp p-n. Vật liệu LED được sử dụng có khoảng cách dải trực tiếp với năng lượng tương ứng với ánh sáng cận hồng ngoại, nhìn thấy hoặc gần tia cực tím.
Bóng đèn CFL thường được mô tả bởi mức tiêu thụ điện năng, tuổi thọ, màu sắc của ánh sáng phát ra và độ sáng. Các loại bóng đèn CFL khác nhau bao gồm:
Đèn LED trắng đang đạt được thị phần ngày càng tăng với yêu cầu năng lượng thấp, hiệu quả cao. Một số ứng dụng là đèn pin, đèn chạy bằng năng lượng mặt trời hoặc đèn đi bộ và đèn xe đạp. Đối với đèn LED đơn sắc (màu), các ứng dụng bao gồm đèn tín hiệu giao thông và chuỗi đèn kỳ nghỉ. Bắt đầu từ năm 2010, NASA đang sử dụng đèn LED để trồng cây. Các bước sóng màu đỏ và màu xanh của phổ ánh sáng khả kiến có thể được sử dụng để quang hợp, với những màu này được sử dụng nhiều hơn trong các bảng đèn phát triển LED.
CFL và bóng đèn LED có thể được định giá cao hơn và bóng đèn sợi đốt, nhưng chúng làm giảm đáng kể chi phí điện gia dụng trong thời gian dài; Bóng đèn LED thậm chí còn hơn thế. Bảng sau đây chi tiết giá cả và chi phí liên quan cho hai bóng đèn:
Giá bóng đèn thay đổi tùy theo loại bóng đèn và cửa hàng bạn mua. Bạn có thể nghiên cứu và so sánh các loại và giá của CFL và đèn LED trên Amazon trước khi mua.
Trong video này và có liên quan Tạp chí phố Wall Bài báo, Michael Hsu nói rằng giá cho bóng đèn LED đã giảm mạnh từ nơi mà chúng đã được vài năm trước, và bóng đèn đã trở nên tốt hơn. Hsu cũng cung cấp các mẹo về cách chọn bóng đèn LED phù hợp cho ngôi nhà của bạn.
Mặc dù Thomas Edison có công trong việc phát minh ra bóng đèn sợi đốt, ông cũng là người đầu tiên theo đuổi việc sử dụng bóng đèn huỳnh quang. Năm 1934, Arthur Compton từ General Electric đã tiến hành thí nghiệm với bóng đèn huỳnh quang, dẫn đến GE thương mại hóa bóng đèn. Ở Mỹ vào năm 1951, nhiều ánh sáng được tạo ra từ bóng đèn huỳnh quang hơn là từ bóng đèn sợi đốt. Từ khi được giới thiệu vào những năm 1970, bóng đèn CFL chỉ trong hai thập kỷ qua đã phát triển một thị trường mạnh mẽ. Điều này có lẽ là do chi phí cao hơn, mất nhiều thời gian hơn để đạt được độ sáng đầy đủ và mối quan tâm về môi trường đối với việc sử dụng thủy ngân.
Mặc dù hiện tượng điện phát quang được phát hiện vào năm 1907 bởi nhà thí nghiệm người Anh H. J. Round của Marconi Labs, nhưng mãi đến năm 1955, Rubin Braunstein của Tập đoàn Radio Hoa Kỳ đã báo cáo về phát xạ hồng ngoại từ gallium arsenide (GaAs) và hợp kim bán dẫn khác. Tại TI ở Dallas năm 1961, James R. Biard và Gary Pittman đã tìm thấy GaAs phát ra ánh sáng hồng ngoại khi có dòng điện. Năm 1962, Nick Holonyak, Jr. tại GE đã phát triển đèn LED quang phổ nhìn thấy (màu đỏ) thực sự đầu tiên.
Từ năm 1962, đèn LED ban đầu phát ra ánh sáng đỏ cường độ thấp, nhưng các phiên bản hiện đại đã có sẵn trên các bước sóng nhìn thấy, UV và IR và với độ sáng cao hơn. Đèn LED màu xanh có độ sáng cao đầu tiên, dựa trên indium gallium nitride (InGan), được thành lập vào năm 1994 bởi Shuji Nakamura của Tập đoàn Nichia. Vào năm 2012, Osram đã trình diễn đèn LED InGaN công suất cao dựa trên thương mại được trồng trên đế Silicon.