아내와 저는 집 전체의 조광기 스위치에 여러 개의 조명이 있습니다. 일반적으로 희미한 조명으로 제공되는 주변 조명을 선호합니다. 그래도 조명을 어둡게하여 전기를 절약한다면 궁금합니다. 조광기 스위치의 작동 방식을 근본적으로 이해하지 못할 가능성이 있지만 라이트의 전류를 빠르게 켜고 끄면 조광기가 작동하는 곳을 읽는 것처럼 느낍니다.

예. 그리고 여기에 이유가 있습니다.

가변 저항기 디머

오래된 디 머는 가변 저항을 사용하여 빛을 어둡게했습니다. 간단한 예를 보자.

모든 저항을 합하면 전체 저항 (RT)을 찾을 수 있습니다.

RT = R1 + R2 = 0 옴 + 144 옴 = 144 옴

그런 다음 총 전류 (IT)를 찾을 수 있습니다.

IT = ET / RT = 120V / 144 Ohms = .83A

그런 다음 각 저항 부하의 전압을 계산합니다.

E1 = IT * R1 = .83A * 0 옴 = 0V

E2 = IT * R2 = .83A * 144 옴 = 120V

마지막으로 총 전력량 (WT)을 계산합니다.

무게 = V ^ 2 / R = 120V ^ 2 / 144 옴 = 100 와트

R1의 저항을 증가 시키면 어떻게되는지 보자

RT = 200 옴 + 144 옴 = 344 옴

IT = 120V / 344 옴 = .349A

E1 = .349A * 200 옴 = 69.77V

E2 = .349A * 144 옴 = 50.23V

무게 = 120V ^ 2 / 344 = 41.86 와트

보다시피, 우리는 R1의 저항을 높이고 R2의 전압을 효과적으로 줄였습니다. 그리고 이제 우리는 희미한 빛을 가지고 있습니다.

사이리스터 디머

현대식 디 머는 TRIAC을 사용 하여 조명이 켜져있는 시간을 줄입니다. 그러나 조광기의 회로로 인해 직접적인 1 : 1 에너지 절약은 없습니다. 조명을 50 %로 어둡게하면 전기를 50 % 절약 할 수 없습니다.

AC 시스템의 일반적인 파형은 다음과 같습니다.

TRIAC은 전압이 0에 도달 할 때마다 전기가 흐르는 것을 방지합니다.

따라서 다음과 같은 파형으로 끝납니다.

TRIAC을 사용하면 조명이 실제로 초당 120 회 꺼졌다가 켜집니다. 모든 사이클마다 적은 양의 전력을 절약합니다. 실제로 전기 요금 청구서만으로도 충분합니까? 조명이 얼마나 오래 켜져 있고 얼마나 흐리게 표시되는지에 달려 있다고 생각합니다.

짧은 대답은 그렇습니다, 당신은 전기 비용을 절약 할 것입니다. 아마도 지난 20 년 동안 만들어진 디 머는 돈을 절약 할 수있는 기술을 가지고있을 것입니다. 이것은 세계에서 가장 큰 조광기 제조 업체 중 하나 인 Lutron 의 제품입니다.

보시다시피, 전기를 절약 할뿐만 아니라 램프가 더 오래 지속됩니다. 이것이 130 볼트 램프가 120 볼트 램프보다 오래 지속되는 이유입니다.

디밍 LED는 쉽지만 최고의 디밍 경험을 얻으려면 LED 용으로 설계된 디 머가 필요합니다. 이것들은 내가 트림 나사라고 부르는 것을 가지고 있으므로 전체 디밍 범위를 사용하도록 디머를 조정할 수 있습니다. 트림 나사는 팬 속도 제어에 사용되었으며 속도 제어를 낮은 설정으로 돌리면 팬이 돌아가는 위치로 트림 나사를 아래로 조정합니다.

그것은 저항을 가로 질러 부하를 떨어 뜨리기 위해 사용 된 구형 유형에 따라 다를 수 있습니다. 따라서 동일한 전력을 소비하여 전구의 열과 빛이 아닌 저항의 열로 변환했습니다.

현대의 사람들은 약간의 전력을 절약하고 빠르게 켜고 끄며 듀티 사이클을 변경하여 '시간'을 줄입니다.

나는 최근에 전기 기사에게 집에 와서 돈을 지불하는 것을 포함하여이 정확한 질문을 연구하는 데 상당한 시간을 보냈습니다. 그는 그 문제를 이해하지 못했습니다. 구입하는 대부분의 디 머는 단순히 가변 저항입니다. 즉, 회로에 100 와트 전구가 있지만 절반이 어두워지면 전구에 50 와트를 보내고 스위치 상자에서 50 와트가 열로 변환됩니다.

스위치 박스에 너무 많은 열을 쏟으면 디머를 요리하고있는 것을 알 수 있습니다. 우리의 경우, 낮은 주변 조명으로 어두워 진 조광기의 300 와트 전구는 500-600 와트를 처리하는 정격 조광기 스위치를 요리하기에 충분했습니다. (우리 전기 기술자는 디머 스위치가 이론적으로 와트를 처리 할 수있는 등급을 받았기 때문에 문제가되지 않았 음을 알았습니다.)

따라서 아닙니다. 최소한 표준 조광기로 전구를 어둡게하여 전기를 절약 할 수는 없습니다. 여기에서 LED 전구 또는 CFL 전구를 구입할 수 있습니다. 그러나 모든 LED 전구가 모든 디머 스위치에서 작동하는 것은 아닙니다. 그리고 CFL 전구는 희미하게 디자인 된 전구조차도 전혀 어둡지 않습니다.

전자식 조광기를 구입할 수도 있습니다. 이것은 초당 여러 번 완전히 전원을 차단하여 작동하는 조광기입니다. 빛을 통과하지 않는 전자가 열을 발생시키기 위해 저항을 통해 분류되지 않기 때문에 실제로 전기를 절약합니다. 전자 조광기가 더 비쌉니다. 가정용 상점에서 구입하는 대부분의 디머 스위치는 여전히 저항 종류입니다.

마지막으로, 다른 일을 할 수 있습니다. 일반적으로 스위치를 상당히 흐리게 어둡게하면 리셉터클에 전구를 더 적거나 적게 넣으십시오. 예를 들어, 단일 회로에 60 와트 백열 전구가 5 개 있었으며 일반적으로 주변 조명을 위해 희미하게 내려갔습니다. 교체를 위해 LED 전구를 구매할 계획이지만, 디밍이 가능한 LED는 너무 비싸서이를 정당화 할 수 없습니다. 5 개의 전구 중 3 개를 제거하는 것이 더 간단했습니다. 반쯤 어두워 진 60 와트 전구 2 개는 우리가 원하는 조명을 비추기에 충분합니다.

가변 저항기 다시 초기에 연극 조명 디머으로 사용하고있는 동안, 이것은 1950 년대부터 공통되지 않았거나 이전과 나는 한 적이 사이리스터를 사용하지 않은 국내 조명 디머를 볼 수 없습니다. 필라멘트 온도 (밝기)에 대한 효율의 비선형 관계로 인해 많은 에너지 디밍 백열 램프를 절약 할 수는 없지만 디머에서 여분의 전압이 소모되는 것은 아닙니다. 램프가 어두워지는 대신 빛의 출력 이 가시광보다 전구의 열로 곧바로 전환되는 더 큰 비율의 전력으로 적외선쪽으로 이동 합니다. 당신은 여전히 ​​일부를 저장하지만 생각만큼 많이하지는 않습니다.

희미해질 수있는 현대 LED 전구 중 일부는 실제로 많은 전력을 절약합니다. 내가 측정 한 몇 가지에서, 10-13W "전구"는 내 눈알에 비해 절반 정도 밝게 보이는 것만으로 2-3 와트 만 소비합니다.

가장 좋은 경우에도 백열등 (다른 사람이 알 수 있듯이 희미하게 디밍 가능한 전구)을 사용하면 조명 출력이 전력 사용량보다 빠르게 줄어 듭니다. 일반 밝기의 75 %로 어둡게하면 여전히 원래 출력의 80-90 %를 사용하고 있습니다. 그들이 밝을수록 더 효율적입니다.

전구와 직렬로 가변 저항을 추가하면 전류가 낮아지고 (저항이 증가함에 따라) 전력이 낮아지는 것이 사실이지만 가변 저항을 통해 전력이 열 형태로 낭비된다는 사실이 남아 있습니다. 오늘날 판매되고있는 이러한 구형 "변압기"(가변 저항) 유형은 없다고 생각합니다. 시장에 출시 된 최신 디자인은 AC 파형이 각 사이클의 일부에만 있도록 수정합니다. 이 설계는 사용되지 않은 전력을 낭비하지 않기 때문에보다 효율적이지만 조광기에 사용되는 실리콘 구성 요소는 열을 발산해야하며 장착 플랜지 (일반적으로 알루미늄)를 통해이를 수행해야합니다. 이것이 박스 안에 특정 수의 스위치와 와이어 만 허용되는 이유입니다.

크리스마스 조명을 어둡게하여 600 와트 등급의 5 달러짜리 Leviton 로터리 디머를 테스트했습니다. 부하는 총 520 와트입니다. 조광기는 공급 된 AC 전압을 감쇠시켜 작동했습니다. 내가 찾은 것은 AC 전압이 최대 일 때 디머 온도가 증가하고 전압이 감쇠되면 온도가 감소한 것입니다. 처음에는 조광 할 때 소실 된 열이 증가한다고 생각했지만, 발생 된 열의 대부분은 트랜지스터 내부의 비효율로 인한 것 같습니다. 더 높은 전압과 더 많은 전류가 장치를 더 뜨거워지게합니다. 520 와트의 부하에서 몇 ​​초 이상 히트 싱크를 만질 수 없을 정도로 뜨거워졌습니다.

대부분의 시간에 조명을 켜두면 조명을 사용하지 마십시오. 빛으로 변환되지 않은 에너지는 열로 낭비됩니다. 조명을 어둡게하면 전기 사용량이 줄어들고 비용이 절약됩니다. 조명이 어두워 졌는지 여부는 열의 형태로 일부 에너지를 낭비합니다. 낭비되는 에너지는 부하에 비례하여 올라갑니다.

조명을 어둡게하면 전력 사용이 줄어 듭니다. 어떤 사람들은 전구 밖으로 나가지 않는 전력이 스위치에서 열을 발생 시킨다고 제안했습니다. 일부 전력은 열을 발생 시키지만 전구에서만큼 많은 전력을 사용하지는 않습니다.

여기에 몇 가지 간단한 전기 수학 전력 방정식이 있습니다. P = IE 전력은 전류와 같습니다. 회로 전체의 전압 총 전압은 본질적으로 ~ 120V AC입니다.

조광기가 단순한 가변 저항 저항기 인 경우 저항을 높이면 옴의 법칙에 따라 전류가 낮아집니다. V = IR 전압은 전류와 저항의 곱셈입니다. V / R은 일정한 전압으로 저항이 증가함에 따라 전류가 낮아짐을 증명합니다.

전력 법칙을 작성하는 또 다른 방법은 다음과 같습니다. 전압이 일정하게 유지되고 출력 전력이 증가하면 저항이 낮아집니다. 전력은 저항과 음의 상관 관계가 있습니다.

전구가 100W이고 출력이 50W로 어두우면 디머에서 50W의 열을 생산하지 않을 것입니다. 집이 타 버릴 것입니다.

다른 유형의 조광기는 TRIAC 조광기입니다. 이 디 머는 본질적으로 초당 100 회 이상 전원을 켜고 끄므로 조명이 어두워 질수록 매 초마다 더 많은 시간이 꺼 지므로 더 적은 전력을 사용합니다.

실제로 "Watts vs VA"문제에 대해 이야기하고 있습니다.

돌아가서 Tester101의 "triac dimmer"그림을보십시오.

• 와트는 실제로 사용하는 전력입니다 (사인파 아래의 검은 색 영역 제외).
• VA는 생성기가 사용하는 부품을 생성하기 위해 생성해야하는 전체 사인파 입니다.

"역률"은 실제로 사용하는 와트와 전체 사인파의 차이입니다. 트라이 액 디 머는 "역률"이 열악하며 설정에 따라 다릅니다.

따라서 용량 생성을 위해 트라이 악 디밍은 생성기가 전체 사인파를 생성해야하거나 전체 파형 주변의 에너지를 재분배하기 위해 "역률 보정"을 수행해야하기 때문에 많은 에너지를 절약하지 못합니다. 그것은 "로터리 컨버터"가 전적으로 부작용으로 다소 좋은 점입니다. 방적기의 관성은 정현파 주위에 에너지를 재분배하기 위해 에너지를 시간 이동시키는 "AC 커패시터"로 작용했습니다. 물론 지금은 전자적으로 수행됩니다.

그러나 미터는 사용중인 전력 만 관찰하고 역률에 대해서는 전혀 모릅니다. 따라서 사용중인 사인파의 일부에 대해서만 지불하면됩니다.

나에게 전기는 흑인 과학이고 나는 주제에 대한 전문 지식이 없습니다. 그러나 저항 유형 조광기를 사용할 때 미터를 통해 스위치로 전력을 끌어온 다음 원치 않는 일부 전력을 열로 변경하여 기기 또는 지구로의 공급을 제한하는 것으로 보입니다. 이는 저항 타입 디머 스위치를 사용하여 전력을 절약하는 것이 환상이라는 것을 의미합니다. 당신이 보는 결과가 덜 밝습니다. 그러나 당신이 지불하는 것은 당신이 보는 것이 아니라 미터에 등록 된 것입니다. 초당 120 번 전원을 켜고 끄는 새로운 디 머는 다른 이야기입니다.