題:
反复打開和關閉燈泡所消耗的能量是否比僅僅打開幾個小時要多？
Christopher Chipps
2013-01-23 09:46:27 UTC
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比方說，我的臥室裡的燈裡有一個60W的燈泡。如果我在第二天將燈連續打開2個小時，則以5分鐘的間隔打開和關閉燈10次。哪種情況會消耗更多能量？

如果您要節省能源，請考慮使用LED技術。
什麼樣的燈泡？
我不知道所有燈的答案是否相同。我見過白熾燈，熒光燈和LED的測試。但是高壓鈉，金屬鹵化物，汞蒸氣等呢？
@marcel或實際上是“白熾燈之外的任何東西”。在發表本文時，相當不錯的60w LED燈泡在亞馬遜上的價格降至15美元左右，並且拉動幅度不超過9w，通常更低。
我只能支持@JeffAtwood。我有一些LED燈泡（來自philips品牌），它們很棒。只是要注意淺色，並不是所有人都具有不錯的白光，有些便宜的顏色可能有些偏綠。
我當時在想磨白熾燈。
@Marcel的原因在於[lumen]（http://en.wikipedia.org/wiki/Lumen_%28unit%29）被定義為與人眼的顏色權重大致匹配，而人眼對綠色最敏感。綠色色調是增加流明/瓦特的一種方法，但以降低[顯色指數]為代價（http://en.wikipedia.org/wiki/Color_rendering_index）。同樣適用於熒光燈，在熒光粉選擇上面臨相同的設計折衷。高流明/瓦比高CRI更可銷售。
我一直以為神話是關於燈泡壽命更長的問題，如果不這樣做的話會節省功率。電源的循環會導致燈絲加熱和冷卻，並導致其磨損更快。我認為一直保持螢光燈背後的想法是一樣的。如果事物的狀態經常更改，則它們會更快地磨損。
六 答案:
Phil Frost
2013-01-23 09:55:39 UTC
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完全保留它會消耗更多能量。有時候，人們試圖說服自己，打開或關閉電燈會消耗更多的能量，因為會有一些高的突入電流，或者類似的東西。

首先，白熾燈幾乎沒有任何突入電流，因為它們沒有沒有任何電容器可以充電，也不需要在燈泡上打電弧。電流最初較高，因為燈絲電阻較低，但是：

  1. 這僅需一秒鐘的時間
  2. 使其溫度升高就不再需要能量要比保持溫度不變所需的能量
  3. ，即使電流可能更高，但也沒有那麼高。 div> ol>

    其次，如果您帶了一個可能帶有電容器的熒光燈，那麼房屋中的所有其他燈會暫時變暗嗎？並不能彌補開燈的成本。再次考慮接通時間段相對於離開時間段有多短。即使考慮燈泡，啟動器和固定裝置的磨損，關閉燈泡幾乎總是更經濟。我讀了一個不願做所有數學運算的人的報告，他們得出的結論是，如果您打算把燈關掉60秒鐘以上，這樣做會更經濟。

一個考慮因素是，有些熒光燈在打開或關閉一分鐘或更長時間後才會變熱。它們可能僅以全亮度的大約四分之一打開並緩慢上升。這可能是一個不錯的功能，可以幫助您的眼睛從黑暗的房間調整到明亮的房間，或者從一個明亮的房間移動到另一個房間也很煩。如果這是一個問題，則不妨權衡較高的能源成本。
+1為好答案。您是否碰巧有該報告的鏈接？聽起來很合理，但閱讀起來會很有趣（並且總是很容易獲得參考）。
@Leo-僅查看白熾燈泡的電氣特性（電阻-溫度曲線和時間常數等），應該可以對其進行數學建模並讓自己相信答案。
@JohnU:我現在知道我的評論還不清楚。我的意思是說，他是否鏈接到該報告，其中考慮到了在打開和關閉電源時熒光燈泡的磨損情況。在開始計算浪湧電流之前，這將需要在熒光燈泡上使用完整的LCA，這使其變得更加有趣。
抱歉，我無法找到@Leo。不過，谷歌搜索結果的第一頁大多數都表示“確實節省了能源”，但即使將燈泡的成本考慮在內，關閉燈泡的成本也較低。我發現各種數字（最長達6分鐘）可以使關閉汽車的最短時間變得經濟。我想這很大程度上取決於燈泡。
60秒的聲音* waayyy *對於白熾燈泡來說太長了。考慮一下它們以人為角度幾乎立即打開。假設100毫秒很寬裕。即使冷電流是熱電流的10倍，也僅佔運行時間的1秒鐘。
對於白熾燈泡，任何增加燈泡消耗功率的措施都必須增加散發到環境中的熱量總量（通過可見輻射，紅外輻射，傳導，對流等）。對於正常構造的燈泡，請關閉燈泡以減少熱量消耗。據我所知，任何間隔都將無條件地減少散發的熱量，因此必須減少消耗的能量。
-1
Oli Glaser
2013-01-23 20:00:46 UTC
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好的，讓我們建立一個簡單的模擬：

根據白熾燈泡上的 Wiki頁面，對於100W，120V的燈泡，其冷阻約為9.5Ω，熱電阻約為144Ω。燈泡達到開啟時的熱阻大約需要100毫秒。
因此，有了此信息，我們可以模擬並證明，如果每隔5分鐘切換一次燈泡，則初始浪湧絕對是微不足道的。我們真的不需要運行2小時的模擬來證明這一點，但是我們會的。我什至將“預熱”時間延長到300ms。
這是我們的SPICE電路，燈泡由一個開關代表，隨著控制信號的上升（300ms），電阻逐漸從9.5Ω變為144Ω通過另一個開關，它從1mΩ變為10MΩ

Bulb Test Circuit

這是模擬，對話框中顯示了平均功率：

Bulb Test Simulation

這是開關的特寫，圖中顯示了燈泡電阻（不必擔心電阻為負，這僅僅是因為SPICE使用電流來計算它的原因-仍然是真實的正電阻）：

Bulb Test Closeup

現在，這是一個模擬，其中燈泡一直處於打開狀態，平均功率顯示為：

Bulb Test On

您可以看到平均功率為95.659W，僅比我們將初始5分鐘打開一倍，關閉5分鐘測試值48.2W（48.2“ * 2 = 96.4W），因此切換所產生的差異很小。

您需要多快才能使其變得更糟？

如Supercat正確指出的那樣，可能無法使其變得更糟，因為燈絲在切換之間無法充分冷卻。因此，以下面的圖表作為最壞的情況（例如，燈泡在切換或類似情況之間用冷凍氣體炸開：-）請注意，這雖然會為系統添加另一種能源，但顯然會作弊）它會冷卻下來，但效果會很有趣，而且，如果時間允許，我會在此添加更多內容。

因此，假設上述速度相當快，大約每2秒一次上面誇張的模擬（實際上可能大約是每秒一次），這有兩分鐘的切換時間，每兩秒切換一次，平均功率剛好超過100W（〜104W）：

Bulb Test Quick Switch >

+1表示圖表。神話破壞者被證明是一樣的，但是他們確實表明熒光燈在啟動時會大量消耗。
是的，我想我記得那場表演很久以前了。我可能稍後再看一下熒光燈泡，然後將其添加進去，因為我敢肯定它在啟動時會消耗更多的功率，因此進行比較很有趣。
我認為*任何*佔空比都不會增加傳統構造的白熾燈泡的功耗；也許您可以閱讀我的回答，並告訴我我的推理是否存在任何缺陷。
@supercat-可能不是，因為燈絲在切換之間沒有足夠冷卻，這是我不久前才意識到的。因此，我認為您說的很對，我將在此添加註釋，並在以後還有更多時間查看熒光燈時可能會更改該模擬。如您所知，主要要點是顯示切換的整體效果有多小。
@supercat-請注意，此處我們僅考慮燈泡本身，而不考慮系統的其餘部分。查看佈線阻抗和其他非理想的系統因素也可能很有趣（不過我現在還沒有時間這樣做）
Gustavo Litovsky
2013-01-23 14:02:42 UTC
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根據 Wikipedia上的Mythbusters情節摘要：

” MythBusters計算出，打開電燈所產生的電湧只會消耗與打開電燈相同的功率。不到一秒的時間（熒光燈除外；啟動過程消耗了大約23秒的電力）。

因此，實際上，如果持續不斷地發出熒光，則開/關可能會消耗更多的電力。被打開和關閉。

您需要更多的能量來打開它，但是必須關閉它才能節省您節省的能量。
@AlKepp:這完全取決於“佔空比”
Chris Stratton
2013-01-23 09:55:31 UTC
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持續設置會消耗更多的能量來驅動燈泡。

一個可能的反駁是開/關循環會縮短燈泡壽命，從而降低能源成本製造，運輸和處理的費用將在更少的服務時間內攤銷。但是，如果不挖掘實際數字，我的直覺是這不太可能超出運營能量。限制估算的一種可行方法是將燈泡本身的成本與供電的成本進行比較。

燈泡的成本是將運輸和製造成本計算在內的一種極好的方法。畢竟，人們不會為了虧本而賣掉它們。您只需要擔心[外部性]（http://en.wikipedia.org/wiki/Externality），例如製造的環境負擔不會退還給製造商。但是無論如何這都是一種轉移，這個問題專門針對能源使用而不是成本。
想法是，成本限制了製造/運輸成本估算，因此限制了完成該估算所消耗的能量。但是某些外部性可能會因能源使用而內部化，例如，處理廢物流可能會消耗能量（因為此處涉及的廢物可能沒有潛力推動該過程）
+1是查看問題的另一種實用方法。我認為儘管這是一個非常簡單的問題，但您可以針對這些答案中暗示的各種因素寫一篇冗長的論文（且數學上很繁重）。從佈線阻抗，開關彈跳，燈泡的熱特性開始就很有趣...
根據另一個答案中提到的Mythbusters插曲，“此外，反复打開和關閉燈的磨損並沒有減少燈泡的總壽命，不足以抵消增加的用電量。因此，關燈比開燈要經濟得多。
supercat
2013-01-23 21:47:34 UTC
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進入白熾燈泡的所有能量都將轉化為熱量，然後必須以某種方式消散。然後，其中一些熱量將以光的形式散發出去，但是能量必須以熱量的形式開始。因此，白熾燈泡可以使用更多功率的唯一方法是消散更多的熱量。冷的燈泡比熱的燈泡消耗更多的電能，但是散發的熱量也更少。如果在時間T1關閉以穩定溫度供電的燈泡，在一定時間內冷卻下來，重新打開，並在時間T2之前回到其較早的溫度，則時間T1和T2之間消耗的總能量必須為總能量耗散的熱量，這將小於如果燈泡連續打開會散發的熱量。

唯一的情況是白熾燈泡在循環時可以使用更多的功率如果燈泡具有不同的燈絲部分，它們串聯連接並在不同的溫度下工作（某些投影儀燈泡的結構是這樣），則比連續操作時要好。在那種情況下，使燈泡循環將使高溫部分的輻射較少，但在某些佔空比條件下，將使低溫部分的輻射較多。可以以這樣的方式構造燈泡，使得從低溫部分的耗散的增加超過從高溫部分的耗散的減少，從而增加了總的能量使用；我不確定這種條件是否會適用於任何“實用”燈泡設計。

這種推理假設出於原始問題的目的，在何處測量能耗：如果在燈泡插座附近進行電測量，這是正確的。但是它忽略了由於使用情況和使用方式而在其他地方造成損失的可能性，這些損失不會在燈泡本身而是在發電廠，配電網等中顯示為廢熱。儘管如此，結論可能是不變的。
-1
“因此，白熾燈泡可以使用更多功率的唯一方法是使其散發更多的熱量。冷的燈泡比熱的燈泡要消耗更多的電能，而且散發的熱量也要少。”那些句子不完全矛盾嗎？消耗更多功率的唯一方法是更多的熱量，但是消耗更多功率的一種方法卻散發出更少的熱量。
@Affe-實際上，他們沒有，但是這不是持久的情況。熱燈泡確實會散發更多的熱量，因為散逸率是溫度的函數。但是，冷燈泡無法充分散熱將很快導致其變成熱燈泡。
l8rs
2013-01-26 10:59:16 UTC
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保持打開狀態會消耗更多功率。關掉電可以省電。

僅假設燈在關閉時（POWER_OFF = 0）消耗零功率，而在打開時（POWER_ON = 100）則消耗100W的功率。

以瓦特小時為單位的總功率等於：POWER_ON * TIME_ON + POWER_OFF * TIME_OFF。

請注意，由於POWER_OFF = 0，所以總功率僅由TIME_ON項確定。 / p>

-l8rs



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