蛍光灯とLEDの消費電力:システムのワット数、負荷、節約量

120 個の 4 フィート T8 器具を交換する施設管理者は、多くの場合、ランプあたり 32W という 1 つの数字から始めます。その数字は不完全です。安定器は 2 ～ 15W を追加し、ランプの代わりに LED 管を使用すると、同様の出力で 12 ～ 18 W を消費する可能性があります。簡単な答え: LED 照明は通常、消費電力が少なくなりますが、実際の比較はランプのワット数ではなく、システムのワット数です。

この違いは、エネルギー予算、ブレーカーのサイジング、緊急時の稼働時間、および改修による投資回収に影響します。ランプのラベルのみを比較する仕様では、あるプロジェクトでは節約額が誇張され、別のプロジェクトでは節約額が過小評価される可能性があります。

簡単な答え: システムのワット数が料金を決定します

一般的な 4 フィートの T8 蛍光システムは 34 ～ 37 W を使用します。ランプに 32 W、電子安定器に 2 ～ 5 W を加えます。同等の LED 管は、多くの場合 16 ～ 18 W を使用します。これは、T8 蛍光灯よりもおよそ 30% ～ 50% 低く、古い T12 磁気安定器システムよりも 60% ～ 75% 低くなります。

算術演算を実行します。 36 W の T8 器具 100 台を 1 日 10 時間、250 日間稼働させると、9,000 kWh を消費します。 18 W LED 管に換算すると、4,500 kWh を消費します。 kWh あたり 0.12 ドルとすると、メンテナンス前は年間 540 ドルの節約になります。実際の結果は、公共料金、稼働時間、および LED 交換が提供されるルーメンと一致するかどうかによって異なります。

蛍光灯の消費電力がどのように増加するか

蛍光灯は水銀蒸気を通してアークを発生させ、紫外線エネルギーを放射し、蛍光体が可視光に変換します。バラストは電流を調整します。磁気安定器はより多くの電力を熱として浪費します。電子安定器はその損失を減らしますが、それでもエネルギーを消費します。そのため、32 W ランプが 32 W システムと一致することはほとんどありません。

バラスト損失は丸め誤差ではありません

T12 器具の磁気安定器は 8 ～ 15 W を追加できます。T8 ランプ用の電子安定器は通常 2 ～ 5 W を追加します。これを器具の数百倍にすると、安定器は負荷の測定可能な部分になります。非常用蛍光灯器具では、非常用安定器は停電時のバッテリーの充電とランプの動作も管理します。

JEB シリーズ T5 および T8 ランプ用蛍光緊急安定器 鋼製ケース、NiCd バッテリー、テスト スイッチ、および UL 準拠により、特定の蛍光ランプに少なくとも 90 分間の緊急動作を提供します。 製品を見る→

温度と経年変化により負荷が変化する

蛍光出力は周囲温度によって変化します。寒い場所では始動が困難になることがあります。高温の空間はランプと安定器の寿命を縮める可能性があります。ランプが古くなると、ルーメン出力が低下します。施設は照明器具を追加したり、より低い光レベルを受け入れたりすることで補うことができますが、システムのワット数は低下しません。

LEDの消費電力の仕組み

LED の効率は一般に 100 ～ 200 lm/W ですが、蛍光灯システムは 50 ～ 100 lm/W を実現することがよくあります。 LED は半導体を通じて光を生成するため、アーク、水銀蒸気、電極の加熱がありません。ドライバーは AC を DC に変換し、その効率は最終的なシステムのワット数に影響します。高品質のドライバーの効率は 85% ～ 92% です。性能の悪いドライバーはより多くの熱を浪費し、力率が低下する可能性があります。

LED負荷用4W定電力出力非常用インバーター ほとんどの LED 負荷で動作し、デュアル電圧入力、内蔵 NiCd バッテリー、テスト スイッチ、および少なくとも 90 分の緊急動作を提供します。 製品を見る→

力率が重要です。市販の LED ドライバーは通常 0.9 を超えますが、古い磁気蛍光灯安定器は 0.5 ～ 0.6 付近にある場合があります。力率が低いと皮相電力と電流が増加し、導体とブレーカーのサイズに影響します。また、LED はジャンクション温度が上昇すると出力が低下するため、オープン オフィスでは定格 120 lm/W の器具でも、高温の天井では出力が低下する可能性があります。調光と占有制御は、ドライバーに互換性がある場合にのみエネルギーをさらに削減できます。

ライフサイクルエネルギー: 蛍光灯がより多くのエネルギーを失う場合

36 W T8 蛍光灯器具は 50,000 時間以上で 1,800kWh を消費します。 18 W LED の交換では 900kWh を使用します。 LED により、ランプや安定器の繰り返しの交換も回避されます。蛍光灯の寿命は 10,000 ～ 20,000 時間ですが、LED 器具の寿命は一般に、熱設計とドライバーの品質に応じて 25,000 ～ 50,000 時間といわれています。

非常照明：バッテリーによって比較が変わる

通常モードでは、非常用器具はバッテリーの充電を超えてほとんど電力を消費しない可能性があります。緊急モードでは、NFPA 101 や UL 924 などの規格に基づいて、バッテリーはランプまたは LED 負荷を少なくとも 90 分間駆動する必要があります。充電、変換、および転送損失は、バッテリー エネルギーが壁エネルギーではないことを意味します。蛍光灯非常用安定器は最新の LED 緊急用ドライバーよりもスタンバイ損失が高い場合がありますが、その違いは特定の製品とバッテリーの化学的性質によって異なります。

後付けの場合は、緊急ドライバーまたはバッテリー パックを LED 負荷、電圧、必要なルーメン出力に合わせてください。インバーターのサイズが小さいと稼働時間が短くなります。サイズが大きすぎると、コストとスタンバイ損失が増加します。の UL E464915 証明書 は、購入者が要求する必要があるコンプライアンス文書の例です。回路の違いについては、を参照してください。 非常用安定器と通常の安定器の違い .

JEB シリーズ LED 緊急バッテリー パック 700 ルーメン スチール製ハウジングに内蔵されたニッケルカドミウム電池を使用して、700 ルーメンの初期出力と少なくとも 90 分間の緊急動作を提供します。 製品を見る→

バッテリーの種類も重要です。ニッケルカドミウム、リチウムイオン、鉛酸パックには、充電プロファイル、サイクル寿命、温度制限が異なります。オフィスではうまく機能するパックでも、倉庫や駐車場では早期に機能しなくなる可能性があります。ランプのワット数だけでなく、容量、充電時間、交換時期も比較してください。

購入者向けの実用的な比較パス

代替品を選択する前に、ツリー形式のレビューを使用します。

• システムのワット数を比較する
  • 蛍光灯: ランプバラスト制御
  • LED: LED 負荷ドライバー制御
• 電力品質をチェックする
  • 力率
  • 全高調波歪み
  • 突入電流
• 緊急モードを確認する
  • バッテリー容量と稼働時間
  • 充電器と転送時の損失
  • コードリストに記載されたコンポーネント

次に、ライフサイクル エネルギー、交換労働力、廃棄量を計算します。蛍光灯には水銀が含まれており、多くの市場では規制された廃棄が必要です。通常、LED は消費電力で優位に立っていますが、その優位性の大きさは、ドライバーの品質、熱設計、ワットあたりのルーメン、および緊急コンポーネントのマッチングによって決まります。力率、供給される光、またはバッテリー負荷を無視した低コストの交換では、利点の多くが失われる可能性があります。

実際的なルールは簡単です。必要な照明を指定し、システムの合計ワット数、電力品質、ライフサイクル コストを比較します。蛍光システムは引き続き維持できますが、安定器の損失、水銀の使用、およびより頻繁な交換が伴います。 LED システムは、すべての製品で自動的に効率的になるわけではありませんが、アプリケーションに適切に適合させると、通常、同等以上の光で消費電力が少なくなります。

非常照明プロジェクトの場合は、その比較をバッテリー、ドライバー、コンプライアンス パスにまで拡張します。通常モードのワット数が最も低い器具は、最も信頼性の高い緊急ランタイムを備えていない可能性があります。電力プロファイルをスペース、コード要件、保守計画に合わせてください。