CFL vs ampoules LED

Les ampoules CFL sont moins chères que les ampoules LED, mais elles ne peuvent pas être atténuées, et cela peut prendre un certain temps après les avoir allumées pour qu'elles deviennent pleinement lumineuses. De même, les ampoules CFL peuvent ne pas s'allumer ou atteindre leur pleine luminosité dans les climats très froids, ce qui les rend moins adaptées à l'éclairage extérieur. Les ampoules LED durent plus longtemps et sont plus éconergétiques. Bien que les ampoules LED ne contiennent pas de mercure, ce qui les rend plus faciles à éliminer que les ampoules fluocompactes, elles contiennent souvent d'autres éléments qui peuvent être nocifs pour l'environnement.

Tableau de comparaison

Tableau comparatif des ampoules fluorescentes et des ampoules LED
Ampoules fluorescentes Ampoule LED
CoûtEnviron 6 $ à 15 $ pour un pack de 4; 2 $ à 15 $ par ampoule pour les ampoules homologuées Energy Star16 $ à 25 $ pour les ampoules homologuées Energy Star
LongévitéHabituellement de 6 000 à 15 000 heures. Jusqu'à 35 000 heures.50000 heures ou plus
Comment ils travaillentLes ampoules fluorescentes génèrent de la lumière en envoyant une décharge électrique à travers un gaz ionisé.Éclairage par mouvement d'électrons à travers un matériau semi-conducteur
Les matériaux utilisésArgon, vapeur de mercure, tungstène, baryum, strontium et oxydes de calciumMatériau semi-conducteur dopé avec des impuretés pour créer une jonction pn, sans mercure
Efficacité énergétiquePlus que des ampoules à incandescence; moins que les ampoules LEDBien plus que des ampoules incandescentes et fluorescentes
Les typesBulbes de bronzage, bulbes de croissance, bulbes de bilirubine, bulbes germicidesApplications dans l'aviation, l'automobile, la publicité et l'éclairage des feux de circulation
Électricité utilisée équivalente à 60 W à incandescence13-15 watts6-8 watts
Allumez instantanémentNon - prend du temps pour se réchauffer à pleine capacitéOui
Sensibilité à la températureOui - peut ne pas fonctionner à 120 ° FAucun
Affecté par la mise sous / hors tensionOui - peut réduire la durée de vieAucun effet

Comment fonctionnent les LFC et les DEL?

Les LFC génèrent de la lumière en envoyant une décharge électrique à travers un tube contenant de l'argon et une petite quantité de vapeur de mercure. Cela génère une lumière UV qui excite un revêtement fluorescent ou du phosphore à l'intérieur du tube, entraînant l'émission de lumière visible.

Une diode électroluminescente (LED) est une source de lumière à semi-conducteur, où l'illumination est générée par un mouvement d'électrons à travers le matériau semi-conducteur. Contrairement aux ampoules fluocompactes et à incandescence, qui émettent de la lumière et de la chaleur dans toutes les directions, une LED n'émet de la lumière que dans une direction spécifique. Cette franchise permet une utilisation plus efficace de la lumière et de l'énergie.

Longévité

Les ampoules CFL et LED utilisent jusqu'à 80% d'énergie en moins que leurs homologues à incandescence et peuvent durer jusqu'à 25 fois plus longtemps.

L'ampoule CFL est connue pour réduire les coûts de remplacement et est une économie d'énergie. Cependant, sa durée de vie moyenne est bien inférieure à celle d'une ampoule LED. De plus, les ampoules fluocompactes ont des problèmes de scintillement et une durée de vie plus courte si elles sont allumées et éteintes fréquemment. Le processus de commutation prend généralement un certain temps pour se terminer, c'est pourquoi les ampoules fluocompactes prennent plus de temps que les autres lampes pour s'allumer complètement. Ces ampoules nécessitent également des températures optimales pour fonctionner; ils sont connus pour fonctionner sous capacité lorsqu'ils sont allumés à des températures plus basses.

Les LED présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux ampoules fluocompactes, notamment une consommation d'énergie réduite, une durée de vie plus longue et aucune utilisation de mercure toxique. Les LED produisent également de plus petites quantités de chaleur que les LFC. Les LED typiques rejettent leur chaleur dans un dissipateur de chaleur, ce qui rend l'ampoule LED froide au toucher.

Efficacité énergétique

Par rapport à une ampoule à incandescence de 60 watts qui consomme plus de 300 $ d'électricité par an et fournit environ 800 lumens de lumière, les deux ampoules économisent beaucoup plus d'énergie. Une LFC utilise moins de 15 watts et ne coûte qu'environ 75 $ d'électricité par an. Les ampoules LED émettent une puissance similaire et consomment moins de 8 watts de puissance, avec des coûts annuels proches de 30 $ et durent 50 000 heures, peut-être plus.

La vidéo ci-dessous présente les avantages et les inconvénients des ampoules fluorescentes par rapport aux LED:

Problèmes de santé et impact environnemental

L'ampoule CFL en économie d'énergie est bénéfique pour l'environnement. Cependant, sa teneur en mercure peut également nuire à l'environnement. Avec l'élimination des ampoules CFL, sa teneur en mercure peut s'évaporer et provoquer une pollution de l'air et de l'eau. Le mercure est également une neurotoxine qui peut avoir un effet nocif sur les humains, en particulier les nourrissons.

Une nouvelle étude des scientifiques d'UC Irvine et d'UC Davis a étudié les résidus de diverses lumières LED multicolores pulvérisées. L'analyse du contenu chimique a montré que les LED rouges de faible intensité contenaient jusqu'à huit fois la quantité de plomb autorisée par la loi californienne. Les ampoules contenaient en outre du nickel, de l'arsenic, du cuivre et d'autres métaux. Oladele Ogunseitan d'UC Irvine a déclaré que briser une ampoule et respirer ses fumées ne causerait pas automatiquement de mal à personne, mais pourrait entraîner des problèmes pour une personne régulièrement exposée à un autre cancérogène.

Disposition

En raison de la longévité et de l'efficacité énergétique des ampoules fluocompactes et des ampoules LED, il faudra longtemps avant de penser à les jeter. Même alors, dans le cas où une ampoule casse ou cesse de fonctionner, il existe un moyen spécifique de les éliminer.

Ampoules fluorescentes

Si vous jetez des ampoules fluocompactes à la poubelle, elles risquent davantage de se briser avant même d'atteindre le site d'enfouissement, ce qui représente une menace pour la santé des membres de la famille ainsi que des travailleurs chargés de la gestion des déchets, et éventuellement de libérer des toxines dans la terre ou l'eau la plus proche. zone.

Si la durée de vie de la LFC est terminée, trouvez un site de recyclage de LFC approuvé par l'Agence de protection de l'environnement.

Dans le cas où une LFC à la maison se casse, l'EPA recommande:

  • Tous les membres (y compris les animaux) quittent la chambre
  • Aérez la pièce pendant 10 à 15 minutes
  • Coupez l'air forcé central
  • Ramassez les éclats avec un papier rigide, du ruban adhésif ou une serviette en papier humide
  • Mettez les morceaux dans un bocal en verre avec un couvercle en métal, ou dans un sac en plastique scellable
  • Apportez l'ampoule cassée à un site de recyclage.

Passer l'aspirateur sur des morceaux cassés n'est pas sécuritaire, car il peut répandre de la poudre ou de la vapeur contenant du mercure à travers la maison.

Ampoule LED

Les ampoules LED ne présentent pas de risque de mercure, mais elles contiennent du nickel, du plomb et même des traces d'arsenic qui peuvent causer des risques importants pour la santé lorsqu'elles sont laissées dans une décharge.

Plus de 95% d'une ampoule LED est recyclable - il vous suffit de vérifier auprès de votre entreprise locale de gestion des déchets ses politiques de collecte et de recyclage.

Composants des ampoules CFL vs LED

L'ampoule CFL est généralement un tube en forme de spirale en tungstène et est recouverte d'oxydes de baryum, de strontium et de calcium et de l'évaporation de solvants organiques. La doublure intérieure du tube est recouverte de mélanges de sels de phosphore métalliques et de terres rares, et son intérieur est rempli de diverses vapeurs, notamment d'argon, de krypton, de néon ou de xénon et de vapeur de mercure à basse pression. De la chaleur est appliquée au tube pour fusionner le revêtement avec les lampes. Les LFC nécessitent des quantités de mercure, environ 4 mg dans chaque ampoule. À titre de comparaison, la teneur en mercure de l'ancien thermomètre à mercure contenait plus de 100 fois cette quantité. Cependant, la présence de mercure est toujours un problème environnemental.

Les LED sont constituées d'une puce en matériau semi-conducteur dopée avec des impuretés pour créer une jonction pn. Les électrons et les porteurs de charge des trous s'écoulent vers les jonctions à partir d'électrodes de tensions différentes. Les niveaux d'énergie des photons sont libérés si un électron rencontre un trou. Les longueurs d'onde de la lumière émise, et donc sa couleur, dépendent de l'énergie de bande interdite des matériaux formant la jonction pn. Les matériaux LED utilisés ont une bande interdite directe avec des énergies correspondant à la lumière proche IR, visible ou proche UV.

Applications

L'ampoule CFL est généralement décrite par la consommation d'énergie, la longévité, la couleur de la lumière émise et la luminosité. Les différents types d'ampoules CFL comprennent:

  • Induire un bronzage artificiel
  • Cultivez des lampes utilisées pour encourager la photosynthèse et la croissance des plantes
  • Traitements médicaux avec bilirubine et lampes germicides.

Les lampes à LED blanches atteignent une part de marché croissante grâce à leur haute efficacité et leur faible consommation d'énergie. Certaines applications sont les lampes de poche, les lampes solaires de jardin ou de passerelle et les lampes de vélo. Pour la lampe LED monochromatique (colorée), les applications incluent les feux de signalisation et les jeux de lumières de vacances. Depuis 2010, la NASA utilise des LED pour faire pousser des plantes. Les longueurs d'onde rouges et bleues du spectre de la lumière visible peuvent être utilisées pour la photosynthèse, ces couleurs étant de plus en plus utilisées dans les panneaux lumineux à LED.

Coût

Les ampoules fluocompactes et les ampoules LED peuvent coûter plus cher et les ampoules à incandescence, mais elles réduisent considérablement les coûts d'électricité des ménages à long terme; Les ampoules LED encore plus. Le tableau suivant détaille les prix et les coûts associés pour les deux ampoules:

Des prix

Les prix des ampoules varient selon le type d'ampoule et le magasin où vous achetez. Vous pouvez étudier et comparer les types et les prix des LFC et des LED sur Amazon avant d'acheter.

Comment choisir une ampoule LED

Dans cette vidéo et un article du Wall Street Journal, Michael Hsu dit que les prix des ampoules LED ont considérablement diminué par rapport à ce qu'ils étaient il y a quelques années, et que les ampoules se sont améliorées. Hsu propose également des conseils sur la façon de choisir la bonne ampoule LED pour votre maison.

Histoire des ampoules CFL et LED

Bien que Thomas Edison soit crédité d'avoir inventé l'ampoule à incandescence, il a également été le premier à poursuivre une utilisation commerciale des ampoules fluorescentes. En 1934, Arthur Compton de General Electric a mené des expériences avec des ampoules fluorescentes, ce qui a conduit GE à commercialiser les ampoules. Aux États-Unis, en 1951, plus de lumière était produite par les ampoules fluorescentes que par les ampoules à incandescence. Depuis leur introduction dans les années 1970, les ampoules CFL seulement au cours des deux dernières décennies ont développé un marché solide. Cela est peut-être dû à son coût plus élevé, qui prend plus de temps pour atteindre une luminosité maximale, et aux préoccupations environnementales liées à l'utilisation du mercure.

Alors que l'électroluminescence en tant que phénomène a été découverte en 1907 par l'expérimentateur britannique HJ Round of Marconi Labs, ce n'est qu'en 1955 que Rubin Braunstein de la Radio Corporation of America a rendu compte des émissions infrarouges de l'arséniure de gallium (GaAs) et d'autres alliages semi-conducteurs. À TI à Dallas en 1961, James R. Biard et Gary Pittman ont trouvé du GaAs émettant une lumière infrarouge lors de l'application d'un courant électrique. En 1962, Nick Holonyak, Jr. chez GE a développé la première véritable LED (rouge) à spectre visible.

À partir de 1962, les premières LED émettaient une lumière rouge de faible intensité, mais des versions modernes sont désormais disponibles sur les longueurs d'onde visibles, UV et IR, et avec une luminosité plus élevée. La première LED bleue à haute luminosité, basée sur le nitrure d'indium et de gallium (InGan), a été créée en 1994 par Shuji Nakamura de Nichia Corporation. En 2012, Osram a fait la démonstration de LED InGaN haute puissance basées sur le commerce, développées sur des substrats en silicium.

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