perjantai 21. lokakuuta 2011

Energiansäästölamppujen kestävyys

Ostin viime talvena eräästä rautakaupasta Scanlight-merkkisiä energiansäästölamppuja (esl). Niitä sai kymmenen kappaletta kymmenellä eurolla, eli yhden hinnaksi tuli yksi euro. Halpa hinta pani luonnollisestikin epäilemään niiden luotettavuutta, mutta sen näkisi vasta käytössä.

Yksi lamppu sijoitettiin riippuvalaisimeen viime talvena, ja se toimii edelleenkin. Toinen sijoitettiin suljettuun ulkovalaisimeen viime viikolla, mutta sen kestoiäksi tuli vain kymmenen vuorokautta. Koska pimeän ajan pituus on noin 15 tuntia, lamppu toimi vain noin 150 tuntia luvatusta 10.000 tunnista (1,5 prosenttia).

Kyseisessä ulkovalaisimessa oli aikaisemmin Bilteman esl-lamppu, joka muistini mukaan toimi useamman vuoden ajan. Koska valaisinta ohjataan hämäräkytkimellä, valaisin palaa yli kolmanneksen vuoden tunneista, eli varovaisen arvion mukaan valaisin palaa 3.500 tuntia vuodessa. Jos Bilteman lamppu kesti kolme vuotta, sen kestoiäksi tuli siten noin 10.000 tuntia, joka lieneekin valmistajan lupauksen mukainen.

Valaisimeen laitettiin samanlainen Scanlight-lamppu, jotta voidaan havaita, oliko kyse vain viallisesta kappaleesta. Lampun pakkauksessa sanotaan tosin, että ”ei sovellu asennettavaksi täysin umpinaisiin valaisimiin”. Syynä lieneekin se, että sisätiloissa lampun lämpötilaa saattaisi nousta liian korkeaksi, mutta ulkona sitä pelkoa ei pitäisi olla. Ja myöskin: koska Biltema toimi valaisimessa hyvin monen vuoden ajan, onko olemassa mitään syytä, miksi Scanlight ei sitten toimisi?


Kuten kuvasta havaitaan, kaasupurkaus tapahtuu vain sytytyselektrodien läheisyydessä. Sytytettäessä lamppu hehkulangat hehkuvat melko pitkään, minkä jälkeen lamppu syttyy palamaan vajaateholla. Arvion mukaan teho on vain noin 5–10 prosenttia täydestä tehosta eli 30–60 lumenia luvatusta 605 lumenista.

Näyttäisi siltä, että jokin rajoittaa purkausputken lävitse kulkevaa virtaa, jolloin lamppu ei saavuta täyttä tehoaan. Syynä siihen lieneekin jokin vikaantunut komponentti.


Lampun avaaminen vaati hieman väkivaltaa. Sytytyselektrodeille menevät johtimet on tavallisesta poiketen kiinnitetty räppäämällä. Lampussa tuntuu selvästikin ”palaneen käry”, mikä kertoo siitä, että jokin komponentti on ylittänyt suurimman sallitun käyttölämpötilan.


Liitäntäelektronikka käsittää kaksi transistoria, kuusi diodia, kaksi muuntajaa, kolme vastusta ja muutaman kondensaattorin. Tuntematta tarkemmin kytkentäkaaviota on vaikea arvioida, mikä komponentti on vikaantunut. Kuvasta huomataan helposti, että piirilevy on koottu käsityönä.


Verkkojännite tulee nuolilla merkittyihin kohtiin. Pintaväli piirilevyllä on erittäin pieni, vain noin 1 mm.


Kuvassa on Airamin Suomessa valmistama 100 watin hehkulamppu, josta EU on jo kaksi vuotta sitten tehnyt laittoman. Lampun rakenne ja valmistaminen ovat erittäin yksinkertaisia, ja sen vuoksi hehkulamppu onkin hyvin luotettava: ainoa vikaantumiskohta on itse hehkulanka, joka käytön myötä ohenee (eli sitä irtoaa wolframihiukkasia), kunnes se viimein palaa poikki. Palaminen tapahtuu tavallisesti sytyttämisvaiheessa ns. käynnistysvirtasysäyksen vuoksi. Hehkulangan resistanssi kylmänä on yli kymmenen kertaa pienempi kuin kuumana, jolloin hetkellinen syttymisvirta on myöskin yli kymmenkertainen.

Näyttää siis siltä, että elektroniikan luotettavuus on energiansäästölamppujen ongelma. Led-lampuille luvataan jopa viisi kertaa pidempiä kestoikiä, mutta jos niissäkään elektroniikka ei kestä, pitkäikäisestä itse ledistä ei ole mitään hyötyä.

Esl-lamppujen laadun ja hinnan välillä ei näytä olevan kovinkaan vahvaa korrelaatiota, eli korkea hinta ei ole laadun (pitkäikäisyyden) tae ja kääntäen: halvallakin voi saada pitkäikäisen lampun. Koska liitäntäeletroniikka käsittää useita komponentteja, joilla kullakin on tietty keskimääräinen vikaantumisväli ja jotka voivat vikaantua toisistaan riippumatta, esl-lampun luotettavuus määräytyy heikoimman (lyhytikäisimmän) komponentin mukaan. Koska liitäntäeletroniikassa ei ole mukana ”tarpeettomia” komponentteja, jokaisen komponentin vikaantumisella on jonkinlainen vaikutus lampun toimintaan.

Energiansäästölamppua on käsitelty aikaisemmin:

http://oulun1.blogspot.com/2010/02/energiansaastolamppu.html

Led-lamppua on käsitelty alla olevissa kirjoituksissa:

http://oulun1.blogspot.com/2010/03/led-lamppu.html

http://oulun1.blogspot.com/2010/11/led-valaistus.html

http://oulun1.blogspot.com/2010/11/atlas-led-lamppu.html

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti