Analizirajmo prednosti i nedostatke svake od ovih svjetiljki ovdje.
1. Žarulje sa žarnom niti
Žarulje sa žarnom niti nazivaju se i žarulje. Djeluje tako što stvara toplinu kada struja prolazi kroz žarnu nit. Što je viša temperatura žarne niti, to je emitirana svjetlost svjetlija. Zove se žarulja sa žarnom niti.
Kada žarulja sa žarnom niti emitira svjetlost, velika količina električne energije pretvara se u toplinsku energiju, a samo se vrlo mala količina može pretvoriti u korisnu svjetlosnu energiju.
Svjetlost koju emitiraju žarulje sa žarnom niti je svjetlost pune boje, ali omjer sastava svake boje svjetlosti određen je luminiscentnim materijalom (volfram) i temperaturom.
Životni vijek žarulje sa žarnom niti povezan je s temperaturom žarne niti, jer što je viša temperatura, lakše će se žarna nit sublimirati. Kada se volframova žica sublimira do relativno tanke, lako je izgorjeti nakon što je stavljena pod napon, čime završava životni vijek žarulje. Stoga, što je veća snaga žarulje sa žarnom niti, to je kraći vijek trajanja.
Nedostaci: Od svih rasvjetnih tijela koja koriste električnu energiju, žarulje sa žarnom niti su najmanje učinkovite. Samo mali dio električne energije koju potroši može se pretvoriti u svjetlosnu energiju, a ostatak se gubi u obliku toplinske energije. Što se tiče vremena osvjetljenja, životni vijek takvih svjetiljki obično nije veći od 1000 sati.
2. fluorescentne svjetiljke
Kako radi: Fluorescentna cijev je samo zatvorena cijev s plinskim pražnjenjem.
Fluorescentna cijev se oslanja na atome žive u cijevi lampe za oslobađanje ultraljubičastih zraka kroz proces plinskog pražnjenja. Oko 60% potrošnje električne energije može se pretvoriti u UV svjetlo. Ostala energija se pretvara u toplinsku energiju.
Fluorescentna tvar na unutarnjoj površini fluorescentne cijevi apsorbira ultraljubičaste zrake i emitira vidljivu svjetlost. Različite fluorescentne tvari emitiraju različitu vidljivu svjetlost.
Općenito, učinkovitost pretvorbe ultraljubičastog svjetla u vidljivo svjetlo je oko 40%. Stoga je učinkovitost fluorescentne svjetiljke oko 60% x 40% = 24%.
Nedostaci: Nedostatak jefluorescentne svjetiljkeje da proizvodni proces i onečišćenje okoliša nakon njihovog odbacivanja, uglavnom onečišćenje živom, nisu ekološki prihvatljivi. Poboljšanjem procesa postupno se smanjuje onečišćenje amalgama.
3. štedne žarulje
Štedne žarulje, također poznate kao kompaktne fluorescentne svjetiljke (skraćeno kaoCFL lampeu inozemstvu), imaju prednosti visoke svjetlosne učinkovitosti (5 puta veće od običnih žarulja), očitog učinka uštede energije i dugog vijeka trajanja (8 puta većeg od običnih žarulja). Male veličine i jednostavan za korištenje. U osnovi radi isto kao i fluorescentna svjetiljka.
Nedostaci: Elektromagnetsko zračenje štednih žarulja također dolazi od reakcije ionizacije elektrona i plina žive. U isto vrijeme, štedne žarulje trebaju dodati fosfore rijetke zemlje. Zbog radioaktivnosti fosfora rijetkih zemalja, štedne žarulje također će proizvoditi ionizirajuće zračenje. U usporedbi s nesigurnošću elektromagnetskog zračenja, šteta od prekomjernog zračenja za ljudsko tijelo više je vrijedna pažnje.
Osim toga, zbog ograničenja principa rada štednih žarulja, živa u cijevi žarulje sigurno će postati glavni izvor onečišćenja.
4.LED svjetiljke
LED (Light Emitting Diode), dioda koja emitira svjetlost, poluvodički je uređaj u čvrstom stanju koji može pretvoriti električnu energiju u vidljivu svjetlost, koja može izravno pretvoriti električnu energiju u svjetlost. Srce LED-a je poluvodički čip, jedan kraj čipa je pričvršćen za nosač, jedan kraj je negativna elektroda, a drugi kraj je spojen na pozitivnu elektrodu napajanja, tako da je cijeli čip inkapsuliran pomoću epoksidne smole.
Poluvodička pločica se sastoji od dva dijela, jedan dio je poluvodič P-tipa, u kojem dominiraju rupe, a drugi kraj je poluvodič N-tipa, gdje su uglavnom elektroni. Ali kada su dva poluvodiča spojena, između njih nastaje PN spoj. Kada struja djeluje na pločicu kroz žicu, elektroni će biti gurnuti u P regiju, gdje se elektroni i rupe rekombiniraju, a zatim emitiraju energiju u obliku fotona, što je princip emitiranja LED svjetla. Valna duljina svjetlosti, koja je ujedno i boja svjetlosti, određena je materijalom koji tvori PN spoj.
Nedostaci: LED svjetla su skuplja od ostalih rasvjetnih tijela.
Ukratko, LED svjetla imaju mnoge prednosti u odnosu na druga svjetla, a LED svjetla će postati glavna rasvjeta u budućnosti.