Hehkulampussa ja ledissä sama ongelma: lämpö

Petri Pöntinen
Kotimaa 13.10.2011 08:15

Hehkulamppu sammuu – eläköön uusi hehkulamppu.

Yhdysvaltalaisen Thomas Edisonin kehittämä kierrekantainen hehkulamppu on pian historiaa. EU kielsi yleisimmän 60-wattisen lampun valmistuksen ja maahantuonnin syyskuun alussa, pienitehoiset lamput poistuvat ensi vuonna.

Ylen Ykkösdokumentissa esitettiin maaliskuussa ohjelma Hehkulamppuhuijaus. Siinä kerrottiin, että suurten valmistajien kartelli sopi salaisesti hehkulampun iäksi tuhat tuntia vuonna 1924. Ohjelman mukaan hehkulamppu oli suunnittelun vanhenemisen (planned obsolescence) ensimmäinen uhri.

Jatkuisiko hehkulampun tarina, jos sen elinikä olisi kymmeniä tuhansia tunteja?

Tuskinpa.

Hehkulamppu on kaikista valolähteistä tiukimmin fysiikan lakien puristuksessa.

Jo nyt hehkulampun käyttämästä sähköstä vain viisi prosenttia muuttuu valoksi, loput lämmöksi. Jos siitä haluaa ulos enemmän valoa ja vähemmän lämpöä, jännitettävä on nostettava. Mutta jo viiden prosentin nousu jännitteessä puolittaa hehkulampun iän: volframista valmistettu hehkulanka höyrystyy ja katkeaa entistä nopeammin korkeammassa kuumuudessa.

Umpikuja on edessä myös toisinpäin.

Hehkulampun elinikää voi jatkaa jännitettä pienentämällä tai lankaa pidentämällä. Mutta silloin valon määrä tipahtaa, lamppu on entistä enemmän tuhlaava lämmitin.

”Tuhat tuntia on ollut järkevä optimi hehkulampulle”, sanoo erikoistutkija Eino Tetri Aalto-yliopiston valaistusyksiköstä.

Edisonin hehkulamppu siis sammukoon lopullisesti. Mutta eläköön uusi hehkulamppu – tai hehkulampun muotoinen, kierrekantainen ledlamppu!

Led on puolijohdekomponentti, joka valaisee kun sen läpi johdetaan sähköä. Ledin ongelma on yllättäen sama kuin hehkulampulla: lämpeneminen.

Hehkulamppu tuhlaa energiaa, säteilee sitä ympäristöön; osa siitä voidaan hyödyntää suorassa sähkölämmityksessä. Puolijohteessa taas kaikki sähkö, mikä ei jalostu valoksi, muuttuu lämmöksi sen sisällä. Ja liika lämpö romahduttaa ledin eliniän.

”Kun halutaan tehdä hehkulampun muotoinen ja kokoinen ledlamppu, jäähdytyksen tekeminen on hankalaa mutta ei mahdotonta”, erikoistutkija Tetri kertoo.

Jäähdytys tarkoittaa lämmön johtamista ledistä pois. Usein valaisimessa on alumiinirunko, johon lämpö johdetaan.

”Haaste on, että lampun valaiseva alue pienenee, kun siihen laitetaan alumiinia jäähdyttämään”, sanoo Osramin myyntijohtaja Marko Martikainen.
Osram tuo ensi vuonna myyntiin 75-wattisen hehkulampun korvaavan ledlampun, jossa on vielä alumiinirunko.

”Tulevaisuudessa pyritään kehittämään ledejä, komponentteja, jotka sietävät paremmin omaa lämpöään”, Martikainen uskoo.

Wired-lehdessä kerrottiin hiljattain Kalifornian piilaakson Switch-nimisestä yrityksestä. Switchin hehkulamppujäljitelmässä ledien lämpö jäähdytetään kuvun sisällä nesteellä; sen koostumus on salainen.

Kilpailu Edisonin hehkulampun seuraajasta ei ole vielä ratkennut.

Miten syksyn pimeyttä on selätetty kaduilla ja toreilla eri aikoina? Tarvitaanko tehovaloa vai täsmävaloa? Lue lisää tämän viikon Suomen Kuvalehdestä.

Kuva Pekka Sakki / Lehtikuva.

Aiheesta lisää
Video: Soihtuja ja valonauhaa – matka pimeän kaupungin yllä (Suomenkuvalehti.fi 14.10.2011)
Kaamos: sinertävän valkoinen valo virkistää eniten (Suomenkuvalehti.fi 14.10.2011)

Keskustelu

Hain kaupasta lukuvaloksi ledi kohde lampun, niin kyllä on hirveätä lukea
kirjaa sen avulla koska se valo ei ole todellakaan hyvää ”valoa” mitä tuotti aikaisempi 60W
hehkulamppu kohdevalaisin, ja se mukavvasti myös lämmitti hartijoita. Joten en todellakaan
lukuvaloksi voi suositella kenellekään ledeillä tuotettua valoa.

Jos lukuvalona käyttää 60w lamppua tarvitaan siihen noin 15w ledilamppu mitä ei viellä ole tarjonnassa hehkulamppukierteisenä. Joten vastaava valotehokin jää noin kolmannekseen siitä mitä hehkulamppu tuottaa. Se että minkä väristä valoa haluaa kannattaa katsoa se kelvin luku siitä lampusta eli 3200k on sitä keltaista hehkulampun kaltaista mutta yli 5500k alkaa ”sinertää” ja muuttuu valkoisemmaksi.

Se onkin täällä paahtavan kuumassa suomessa todellinen ongelma, jos lamppu tuottaa valon lisäksi lämpöä.

Yli 5000 kelvinin lamput ovat päivänvalolappuja ja vaikka niiden valoa moititaankin siniseksi/valkoiseskis ovat ne silti paljon lähempänä luonnollista auringonvaloa.

Kyllä normaalissa kotitaloudessa pyöreästi 100% valaistukseen käytettävästä sähköstä muuttuu lämmöksi. Prosenttien kannalta on aivan sama, mitä lampputyyppiä käyttää. Valoa karkaa ikkunasta ulos kovin vähän.

Tuossa jutussa oli kohta: ”Hehkulamppu tuhlaa energiaa, säteilee sitä ympäristöön; osa siitä voidaan hyödyntää suorassa sähkölämmityksessä. ” Asetus sanoo, että 100% valaistukseen käytetystä sähköstä korvaa muuta lämmitystarvetta. Jos kerran lainlaatija on niin määrännyt, niin sitä on toteltava.

Välllä hieman ihmetyttää kun hehkulamppujen kieltämisen taustalta yritetään kaivaa esiin joitain hehkulamppujen ns.teknisiä mukamas puutteita. Ei sellaisia ole olemassakaan. Hehkulamppu olisi kaikessa yksinkertaisuudessaan ja edullisuudessaan ja on edelleenkin suomen ilmastossa aivan laittamaton valonlähde ja tarvittaessa todella halpa pakkasvahti moneen tilaan.

Kyllä näiden kieltämisen takana ovat aivat muut seikat, mutta mitäs siitä, mennään nyt sitten näin kun kerran lainlaatijat ovat sen viisaudessaan päättäneet kieltää ihmisten oman järjenkäytön tältäkin osalta.

Hehkulampun lämpimässä valossa naiset olivat kauniita. Nykyisissä lampuissa kalpeita.

Ei pitäisi tuoda väkisin uusia teknologioita käyttöön poliittisin perustein. Tekniikan pitää olla ensin kypsä.

Pitkäikäisiä hehkulamppuja (=signaalilamppuja) on saatavilla ja käytetään mm. liikennevaloissa.

Lampusta haetaan valoa, ei watteja. Jos rinnakkain laitetaan ”ikuinen” hehkulamppu ja 1000 tuntia palava tavallinen lamppu joista tulee sama valoteho, kuluttaa ”ikuinen” lamppu selvästi enemmän sähköä. Halvemmaksi tulee vaihtaa lamppu 1000 tunnin välein, mitään salaliittoa ei ole koskaan ollut olemassa, sensaatiotoimittajat eivät ymmärrä edes yksinkertaista fysiikkaa ja kustannusten minimointia.

Tropiikissa hehkulamppukielto saattaa olla mielekäs, kun lämpö pitää ilmastoida vielä pois. Meillä hehkulamppukielto on niitä älyttömimpiä lakeja mitä on ikinä keksitty.

Ei hehkulamppuja ole kokonaan kielletty, ne pitää vain myydä erikoispolttimoina merkinnällä ”vain kuumiin tiloihin/saunakäyttöön”. Varmaan joku tämän kohta älyää ja hehkulamput palaavat hyllyihin ennen kuin hamstratut lamput kaikilta loppuvat.

Kokemukseni mukaan juuri tropiikissa hehkulamppu oli korvaamaton. Jos halusi välttyä siltä, että vaatteet vähitellen homehtuivat, oli yksinkertaisinta pitää hehkulamppua kaapissa ilmaa kuivattamassa ja kierrättämässä.

Minä en lähde tähän energiasäästölamppupelleilyyn, vaan ratkaisin asian niin että ostin halpoja 60 watin hehkulamppuja loppuelämän tarpeen varastoon. Siis 1000 kpl. Siitä pitäisi riittää niin kotiin kuin kesämökille.
Investointikaan ei ollut suuri, 210 euroa maksoin tuosta erästä eli kappalehinnaksi jää 21 senttiä.

”Lampusta haetaan valoa, ei watteja. Jos rinnakkain laitetaan ”ikuinen” hehkulamppu ja 1000 tuntia palava tavallinen lamppu joista tulee sama valoteho, kuluttaa ”ikuinen” lamppu selvästi enemmän sähköä. ”
Edelliseen (lainaus) tarvitaan todellakin uutta fysiikkaa – eikös vain? Tai no joo – elinaikanaan tosiaan ledilamppu taitaa kuluttaa 0 muuttaa sähköenergiaa valoksi. Hyötysuhde, siis se kuinka suuri osa käytetystä energiasta (ensisijaisesti) valaisee ja lämmittää ratkaisee. Ensisijaisesti siksi, että loppujenlopuksi lämmöksihän kaikki (energia) muuttuu…


Hyötysuhde:”sensaatiotoimittajat eivät ymmärrä edes yksinkertaista fysiikkaa ja kustannusten minimointia.”
AikaMies taas kirjoitti:
”Lampusta haetaan valoa, ei watteja. Jos rinnakkain laitetaan ”ikuinen” hehkulamppu ja 1000 tuntia palava tavallinen lamppu joista tulee sama valoteho, kuluttaa ”ikuinen” lamppu selvästi enemmän sähköä. ”
Edelliseen (lainaus) tarvitaan todellakin uutta fysiikkaa – eikös vain?- lainaus loppu.

Eli eipä Aikamieskään vielä tajunnut tai lukenut kunnolla Hyötysuhteen tekstiä.
Tämä on vanhaa perusfysiikkaa ja perusekonomiaa eikä tässä verrattu lediä mihinkään, vaan erityyppisiä normaalihehkulamppuja/signaalilamppuja toisiinsa. Signaalilamppuja ei kannata käyttää kotona, vaan esim. liikennevaloissa ja majakoissa. Ne estävät onnettomuuksia ja saavatkin olla (valo)hyötysuhteeltaan huonompia, koska luotettavuus täten nousee. Ei ole kiva tulla risteykseen, jos itsellä on vihreää ja sivusta/vastaan tulevalla on pimeää….

AikaMiehelle: Kun 60 W tavallista lamppua poltetaan 0,08€ kWh hinnalla 1000 tuntia, se maksaa 5,30€ mukaanlukien yksi lampunvaihto hintaan 0,50€. Saman valotehon antavan 75W ”ikuisen” lampun polttaminen maksaa samana aikana 6,00€.

Luultavasti siinä salaliittokokouksessa vuonna 1924 vain yhdessä todettiin se tosiasia, että noin 1000 tuntia kestävän hehkulampun käyttäminen tulee ajan mittaan halvimmaksi, koska siinä hyötysuhde ja hintataso kohtaavat optimaalisella tavalla.

Ennen kuka tahansa osasi käyttää televisiota tai puhelinta, tai ostaa hehkulampun tai junalipun. Nyt siihen tarvitaan ylempi korkeakoulututkinto. Kehitys menee väärään suuntaan. Onko keisarilla vaatteita?

Nimimerkille Hyötysuhde: Mikä ihmeen ”ikuinen 75W lamppu”? Ei sellaisia ole. Airamilla oli kyllä 75W 5000h long-life hehkulamppu (eli senkin käyttöikä on lyhyempi kuin loisteputken). Mutta sen valovoima vastasi kai jotain 15 W tavallista hehkulamppua.
Nyrkkisääntönä voidaan pitää, että lampun kesoiän kaksinkertaistaminen pudottaa valovoiman puoleen tai allekin. 1000h kestävän 60 W hehkulampun korvaamiseen tarvittaisiin siis vähintään 5 kpl 5000h kestäviä 60 W lamppuja, jotta saadaan sama määrä valoa. Pitempi käyttöikä ei siis vähennä edes lamppukustannuksia. Ja lisäksi tarvitaan useampi valaisin.
Puhumattakaan sähkönkulutuksesta. Henkulampun hinta on tosiaankin varsin merkityksetön lampun kuluttamaan sähköön verrattuna.

Mistä muuten saa sähköä 8 c/kwh? Sähkön hinta on viime aikoina halventunut, mutta nykyisinkin 12 c/kWh on jo erittäin edullinen tarjous. Pitää muistaa, että kaikesta kulutetusta sähköstä pitää maksaa myös siirtomaksu ja verot, vaikka perusmaksu ei nousisikaan.
50c maksava 60 W hehkulamppu kuluttaa 1000 tunnissa sähköä 60 kWh, joka maksaa n. 7,20 €. 5 kpl 5000 h kestävää long-life lamppua kuluttaisi samassa ajassa sähköä 36,00 eurolla.

Ihmettelen tuota pakkomiellettä, että LED-lampun pitää olla hehkulampun muotoinen. Varsinkin, kun sitä ei kuitenkaan voida tehdä hehkulampun kokoiseksi, joten se ei mahdu moneenkaan hehkulampulle tehtyyn valaisimeen.
Paljon järkevämpää olisi tehdä alun perin LEDeille tarkoitettuja valaisimia. Silloin myös jäähdytys olisi helpompi toteuttaa. Ja valaisimen muotoilu olisi vapaata, valaisimesta voitaisiin esim. tehdä litteä.