モーションセンサーがLED電球を殺すという通説（そして物理学が同意しない理由）
躊躇する気持ちは分かります。あなたはホームセンターの通路に立っているか、Rayzeek センサー スイッチが取り付けられたレジ カートを見つめていると、頭の後ろでしつこい声がこう言います。 「照明を頻繁にオンにしたりオフにしたりすると、電球が切れてしまいます。」
私も昔その声を持っていたのでよく知っています。 2013 年に遡ると、私はバージニア州アーリントンにある大規模集合住宅のメンテナンスを管理していました。 HOA 理事会は予算を重視して、すべての廊下にモーション センサーを設置し、見つけられる限り最も安価なスパイラル CFL 電球と組み合わせました。 3週間以内に、私は毎日はしごに登るようになりました。急速なサイクリングにより、蛍光灯の陰極が加熱されました。廊下はピンクとオレンジの光がちらつくディスコと化し、住民は激怒した。その月は200個近くの電球を交換しました。それは大惨事でした。
しかし、それは 2013 年のことでした。それは蛍光技術でした。そのトラウマを今でも最新の LED に適用しているのであれば、もはや存在しない問題を解決するためにお金を費やしていることになります。
照明の物理学が逆転しました。コンパクト蛍光灯 (CFL) では、アークの開始が電球の寿命の中で最もストレスのかかる出来事でした。 LED搭載で始動も簡単です。それは 走っている それは彼らを殺します。モーション センサーが実際に LED 投資の親友である理由を理解したい場合は、照明のスイッチを見るのをやめて、電球の内部を見てください。
障害の構造: 熱とスイッチ
LED に関して「サイクリング神話」が当てはまらない理由を知るには、LED が「切れた」ときに実際に何が壊れるかを見てください。発光ダイオード自体 (光を生成する小さなチップ) は信じられないほど耐久性があります。白熱灯のように切れるフィラメントもなければ、蛍光灯のように消耗する陰極もありません。理論上のベンチテストでは、チップ自体が 100,000 時間以上持続できることが示されています。
では、なぜ箱には 15,000 時間と書かれているのでしょうか?そして、なぜ商業オフィスビルは3年で失敗するのでしょうか?
それはドライバーです。ドライバーは、壁の 120V AC を LED が必要とする低電圧 DC に変換する、電球のベースに組み込まれた小さな回路基板です。その回路基板には、通常、液体電解質が充填された電解コンデンサがあります。電球が点灯すると熱が発生します。埋め込み型の缶照明や密閉された照明器具では、熱が行き場を失います。ドライバーの内部温度は簡単に 85°C (185°F) に達することがあります。
このような温度では、コンデンサ内の電解液が蒸発します。乾燥してしまいます。乾燥するとドライバーが故障し、ライトが暗くなります。
数年前にボルチモアの商業施設のエネルギー監査を行ったときに、これをはっきりと確認しました。施設管理者のデイブという男性は、T8 LED 真空管を 24/7 の階段の吹き抜けに残しておくよう主張しました。なぜなら、真空管を切り替えると損傷すると確信していたからです。私たちは丸太を引き抜いてルーメン出力を測定しました。 24/7 の照明は、地下室のセンサー制御の照明の 2 倍の速さで消えていました。絶え間ない熱により蛍光体が劣化し、コンデンサが乾燥していました。
センサーのライトは？彼らは休まなければなりません。センサーがタイムアウトして電源が切れるたびに、電球が冷えていきました。この冷却期間により、電子機器の寿命が大幅に延びました。デイブは、電球を付けたままにして電球を「救おう」としたため、実際には熱中症による電球の死を加速させていました。
このルールには例外が 1 つあります。ジャンク ハードウェアです。このロジックは、Cree、Philips、Feit、または私がインストールする商用製品など、まともな品質の機器に当てはまります。単価が 80 セントである、無作為のオンラインゴミ箱から絶対的な底部バレルのノーブランド電球を購入した場合、すべての賭けは外れます。これらの電球は非常に安価な部品を使用していることが多いため、見方を誤ると故障する可能性があります。しかし、標準に従って作られた電球にとって熱は敵であり、「オフ」状態が治療法となります。
「突入電流」の神話
それから「急増」の恐れもあります。スイッチを入れるたびに、大量の電気が電球に当たり、電子機器が損傷するという考えです。これは、少しの知識が危険であるという典型的な例です。
はい、デバイスの電源がオンになると「突入電流」が発生します。コンデンサを充電する必要があります。しかし、最新の LED ドライバーは、このスパイクを抑える「ソフトスタート」機能を備えて設計されています。彼らは即座に全負荷を叩きつけるわけではありません。ミリ秒単位で増加します。速すぎて見えませんが、回路を保護するには十分な速度です。
さらに、Rayzeek RZ021 シリーズや同様の商用グレードのセンサーなどの最新のセンサー スイッチは、古い機械式トグルよりも優れた内部リレーを使用しています。多くは、AC 正弦波がゼロボルトになるまで回路を閉じるのを待つ「ゼロクロス」技術を使用しています。これにより、電気的ストレスがほとんどゼロに最小限に抑えられます。
私はこれを懐疑的なクライアントに証明するために、自分のワークショップでパイロット テストを実行しました。 LED を組み合わせたテストベンチにセンサー スイッチを装備し、タイムアウトを 15 秒に設定しました。これは、現実的に想像できる最もアグレッシブなサイクリングです。 1ヶ月放置してみました。数千サイクル。失敗は一つもありません。ソフトスタートドライバーとクリーンなスイッチングにより、オンのままにした場合の熱損傷に比べてストレスが無視できるほどになりました。
ROI スマックダウン
しばらくの間、私が間違っているふりをしてみましょう。 CFL時代の幽霊が本物で、モーションセンサーを使用していると仮定しましょう する LED 電球の寿命が 10% 短くなります。関係ありますか？
物理学はあなたの感情を気にせず、あなたの財布も気にしないので、数学に目を向ける必要があります。
平均的な 10W LED 電球の価格は約 3 ドルです。 米国の電力料金は平均して kWh あたり約 0.15 ドルです (カリフォルニアや北東部などの地域ではさらに高くなります)。
部屋に誰もいないときに 10W の電球を 1 日 10 時間点灯したままにしておくと (バスルーム、パントリー、ガレージなどによくあります)、1 日あたり 100 ワット時を無駄にしていることになります。 1 年間では 36.5 kWh になります。 36.5 kWh x 0.15 ドル = 電球 1 個あたり、年間 5.47 ドルの無駄になります。
モーション センサーによって年間 5.47 ドル節約できるとすると、5 年間で 27 ドル以上節約できることになります。 電球の値段は 3 ドルです。
たとえセンサーが原因で 2 年ごとに電球が爆発したとしても (実際には爆発しません)、節約したエネルギーで新しい電球を購入して、それでも前に進むことができます。 3 ドルの電球を「無駄にする」という恐怖から、人々は 30 ドルの電気を無駄にしています。それはペニーワイズとポンドバカの定義です。
実際に物事がうまくいかないとき
互換性は魔法ではありません。センサーは作動しませんが、 殺す あなたの電球、それはすべての電球がすべてのセンサーを愛するという意味ではありません。
センサー スイッチを設置し、スイッチがオフになっているはずのときにライトがちらついたり、かすかに光る (「ゴースト」) 場合は、寿命の問題はありません。漏れ電流の問題が発生しています。多くのモーション センサーは、「生きた」状態を維持して動きを監視するために、わずかな電力を必要とします。スイッチボックスに中性線がない場合、センサーがその線を電球に引き込みます。
昔の白熱灯はこの小さな電流を気にしませんでした。しかし、効率の良い LED がそれで点灯しようとして、幽霊のような輝きや繰り返しのちらつきを引き起こす可能性があります。これが、私が常に、配線できる場合は中性線を必要とするセンサーを推奨するか、「非中性」調光器と互換性があると明示的にリストされている電球を購入することを確実にすることをお勧めする理由です。スイッチングによって電球が切れるわけではありません。電気ループが正しく閉じられていないだけです。
評決
「電球を節約する」ために照明を付けたままにする習慣が残っている場合は、それを手放しましょう。そのルールは蛍光管とともに消滅しました。
LED の時代では、熱が命を奪います。電子機器を低温に保つほど、寿命が長くなります。モーション センサーにより、ライトを使用していないときは常にライトがオフになり、冷却されます。ドライバーの寿命を延ばし、光熱費を大幅に節約し、スイッチを入れ忘れるという人的ミスをなくします。
棚にある最も安い電球を購入せず、スイッチの配線要件を確認し、自動化に作業を任せてください。あなたの財布もきっとあなたに感謝するでしょう。
