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Sicherheit sollte das Hauptanliegen sein, wenn Sie an irgendetwas mit Strom im Haus arbeiten. Es wird empfohlen, Arbeiten mit Strom immer von einem Fachmann durchführen zu lassen. Jeder kennt die Vorteile der Verwendung von LED-Beleuchtung in Ihrem Zuhause, von der überlegenen Lebensdauer bis zum geringeren Stromverbrauch. Aber ist es so einfach, Ihre vorhandenen Leuchten durch LED-Leuchten auszutauschen?
Wie viele LED-Leuchten Sie an einen Stromkreis anschließen können, hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Stromstärke des Leistungsschalters, der Versorgungsspannung in Ihrer Region, und die Wattzahl der Glühbirnen. Beispielsweise könnte ein 15-A-Stromkreis bis zu 560 LED-Lampen mit geringem Stromverbrauch versorgen, wobei diese Zahl mit zunehmender Lumenzahl abnimmt.
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Es ist wichtig, jeden dieser Faktoren zu überprüfen, bevor Sie mit einem Renovierungsprojekt beginnen. Lesen Sie also weiter, um jeden Faktor besser zu verstehen und wie er sich auf Ihre LED-Beleuchtungspläne auswirken kann.
Leistungsschalter und Stromstärke</h2 >
Leistungsschalter gibt es in verschiedenen Amperewerten, von 1 A bis zu 125 A, und es ist wichtig, diese Werte zu beachten. Wenn die Bewertung zu hoch ist, erfüllt sie ihre Schutzfunktion nicht. Wenn er zu niedrig ist, löst er ständig aus, selbst wenn er normal funktioniert.
Typische Haushaltsstromkreis-Ampere
Das typische Haus verbraucht insgesamt zwischen 10 Ampere und 25 Ampere. Ein Verteiler, oft DB-Board genannt, besteht aus mehreren Leistungsschaltern.
Dies dient dazu, jeden Stromkreis zu isolieren, damit bei Überlastung eines Stromkreises der Rest nicht ebenfalls ausgelöst wird. Diese Leistungsschalter in einem typischen Haushalt reichen von 1 A für Lampen und geringere Lasten bis zu 15 A für schwerere Geräte wie Warmwasserbereiter.
Wenn Sie die elektrischen Kabel eines Hauses verlegen und eine Leiterplatte installieren, ist es wichtig, die richtige Amperezahl für den benötigten Leistungsschalter richtig zu berechnen (Quelle). Draht müsste den Leistungsschalter mit den Steckdosen verbinden. In unserem Artikel „Kann ich 12-Gauge-Draht auf einem 15-Ampere-Stromkreis verwenden?“ erörtern wir, wie sich der Drahtdurchmesser auf die Funktion eines Stromkreises auswirkt Leistungsschalter muss 125 % der gesamten Stromaufnahme aufnehmen.
Nehmen wir zum Beispiel an, Sie hätten LED-Lampen, von denen Sie wussten, dass sie drei Ampere Strom verbrauchen, und Sie wollten vier in einem Stromkreis installieren, um Ihr Wohnzimmer zu beleuchten. Das bedeutet, dass Sie insgesamt 12 Ampere auf diesem Stromkreis ziehen würden, daher wäre es ratsam, einen 15 A-Leistungsschalter zu installieren.
Die zusätzlichen 25 % ermöglichen geringfügige Schwankungen in der zugeführten Elektrizität. Der elektrische Strom, der in Ihr Haus gelangt, ist schließlich Wechselstrom.
Ohmsches Gesetz: Die Wissenschaft dahinter
Von zentraler Bedeutung für die Berechnung, wie viele LED-Lampen ein Stromkreis versorgen kann, ist das Ohmsche Gesetz. Das Ohmsche Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen der Spannung eines Stromkreises, dem Stromfluss und dem Widerstand, den er beim Fließen erfährt (Quelle).
Für diejenigen, die mit den Grundlagen der Elektronik noch nicht vertraut sind, ist es möglicherweise einfacher, Strom mit Wasser in Beziehung zu setzen, das in einem Rohr fließt .
Damit Wasser von einem Ort zum anderen fließen kann, muss es durch Druck angetrieben werden. In elektrischer Hinsicht beschreibt dies Spannung – das elektrische Potential zwischen zwei Punkten.
Als nächstes bestimmt der Durchmesser des Rohrs die Geschwindigkeit, mit der das Wasser fließt. Dies beschreibt Strom, wobei sich Elektronen entlang des Stromkreises bewegen. Dies ist ein notwendiger Unterschied zur Spannung, da die beiden oft verwechselt werden.
Schließlich gibt es manchmal einen Widerstand in den Rohren, der den Wasserfluss beeinträchtigt, wie z. B. eine Verstopfung oder ein geschlossener Wasserhahn. Dies stellt Komponenten dar, die Elektrizität verwenden, um zu funktionieren oder den Stromfluss auf eine gewünschte Weise absichtlich zu beeinflussen.
Wichtig ist, dass das Ohmsche Gesetz besagt, dass jede Änderung eines dieser Faktoren den anderen beeinflussen würde. Wenn der Widerstand des Wasser- oder Elektrosystems gleich bliebe, aber der Wasserdruck oder die Spannung anstiegen, würden natürlich auch der Wasser- oder Stromfluss zunehmen.
Bewaffnet mit diesem Wissen, zusammen mit allen anderen Komponenten in den Schaltkreisen Ihres Hauses , können Sie damit beginnen, zu berechnen, wie viele LED-Leuchten Sie in jedem Stromkreis verwenden könnten.
Low-End-Beispiel
Schauen wir uns zunächst ein Low-End-Beispiel an. Nehmen wir an, Sie wollten alle Ihre Haushaltslampen, insgesamt 20 in allen Räumen, durch 40-Watt-äquivalente LED-Lampen ersetzen. 40-Watt-Glühlampen erzeugen 450 Lumen, etwas, das 5-Watt-LED-Lampen leicht erzeugen können.
Das bedeutet, dass Ihre gesamte Leistungsaufnahme 100 Watt betragen würde und 0,41 Ampere verbrauchen würde, wenn sie alle gleichzeitig eingeschaltet wären.
Sie könnten problemlos mit einem 1-A-Leistungsschalter auskommen und hätten sogar mehr Platz für zusätzliche Lichter oder andere Komponenten in diesem Stromkreis.
Beispiel mittlerer Reichweite
450 Lumen eignen sich hervorragend für Umgebungslicht, aber was ist, wenn Sie etwas Helleres benötigen, z. B. ein Leselicht oder eine Küche.
In diesen Fällen werden häufig 100-Watt-Glühlampen verwendet, die beachtliche 1800 Lumen erzeugen. Das LED-Äquivalent für diese Lumenzahl verbraucht 20 Watt Leistung.
Obwohl es ein bisschen übertrieben ist, nehmen wir an, wir wollten 20 dieser Lampen installieren, um eine gute Abdeckung in diesen wichtigen Bereichen zu gewährleisten – die gesamte Leistungsaufnahme wäre 260 Watt bei einem Verbrauch von nur 1,66 Ampere.
Sobald die 125%-Regel auf diese Summe angewendet wurde, kommen wir auf etwas mehr als 2 Ampere. Es wäre dann sicherer, einen 3-Ampere-Leistungsschalter zu verwenden.
High-End-Beispiel
LED-Beleuchtungsprojekte sind nicht nur auf das Haus beschränkt – wie wäre es, wenn Sie eine in- Ladenauslage oder etwas anderes, das wirklich die hellstmögliche Beleuchtung erfordert?
Glühlampen haben eine Spitzenleistung von 150 Watt, die 2800 Lumen erzeugt. LED-Lampen können die gleiche Menge an Lumen erzeugen und benötigen dabei nur 28 Watt Leistung.
Wenn wir ein Display bauen wollten, das 30 dieser Hochleistungslichter aufnehmen würde, würde die Gesamtleistungsaufnahme 840 W betragen. Diese Lampen würden ebenfalls 3,5 A Strom verbrauchen.
Sobald wir die 125 %-Regel angewendet haben – da wir immer noch möchten, dass das Display sicher ist – benötigen wir einen Schutzschalter mit einer Stromstärke von mehr als 4,4 A. Dies würde bedeuten, dass ein 5-Ampere-Schutzschalter ausreichen würde.
Netzspannung
Ein weiterer wichtiger Punkt bei der Frage, wie viele LED-Leuchten Sie in einem Stromkreis verwenden können, ist, wo auf der Welt Sie sich befinden.
Die Hausspannung ist weltweit unterschiedlich (Quelle). Steckertypen variieren ebenfalls, aber dies sind lediglich Anpassungen an die Spannung und Frequenz des übertragenen Wechselstroms.
Wie wir im letzten Abschnitt sehen werden, der alles zusammenhält, ist eine Spannungsänderung in dem Stromkreis, den wir haben daran zu arbeiten, könnte unsere Berechnung, wie viele LED-Leuchten wir gleichzeitig verwenden können, drastisch ändern.
Dies ist auch ein wichtiger Punkt, an den Sie sich erinnern sollten, da Komponenten hergestellt werden, um unter bestimmten Bedingungen zu funktionieren. Daher ist es wichtig, kompatible Elektronik wie Schutzschalter, Glühlampen und Schalter zu verwenden.
Es gibt Fälle, in denen Komponenten außerhalb ihrer Spezifikationen funktionieren, aber im Allgemeinen ist das beste Szenario, dass die Schaltung gewinnt nicht funktionieren. In einigen Fällen können weitaus schlimmere Dinge passieren, wie z. B. Komponentenschäden oder sogar elektrische Brände und Überlastung.
Lampenleistung
Wir haben angesprochen, wie Glühbirnen unter Leistungsschaltern funktionieren, aber sie haben noch viel mehr zu bieten!
Glühbirnen erhalten bestimmte Spezifikationen, die auf ihrer Funktionsweise basieren. Dies hilft den Verbrauchern sicherzustellen, dass sie kompatible Komponenten kaufen und dass sie den gewünschten Effekt haben.
Vor LED-Lampen war das primäre Maß dafür, wie hell eine Glühbirne war, als sie leuchtete, ihre Wattzahl. Im Wesentlichen ist ein Watt eine Energieeinheit, die misst, wie viel Energie die Glühbirne erzeugt, während sie Licht erzeugt (Quelle).
Glühbirnen treiben Elektronen, die durch den Stromfluss geliefert werden, durch ihren winzigen Spiraldraht und erzeugen Wärme. An einem bestimmten Punkt, an dem die Wärme ausreichend ist, wird es zu sichtbarem Licht.
LED-Lampen funktionieren etwas anders, da die Elektronen stattdessen durch eine Diode gezwungen werden.
Die Verkabelung zwischen den Leuchten wirkt sich auch auf ihre Gesamtstromaufnahme aus. Heimbeleuchtungs-Setups bevorzugen traditionell Parallelschaltungen, da ihre Reihenschaltung Sicherheitsrisiken birgt, wie in einem anderen unserer Artikel „Kann ich Lichter in Reihe schalten?“ behandelt wird nicht das Maß dafür sein, wie hell die Glühbirne ist. LED-Lampen sind dafür bekannt, dass sie bei gleicher Arbeit viel energieeffizienter sind. Dabei wurde eine neue Maßnahme beworben.
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Lumen
Lumen ist die Maßeinheit der Helligkeit, eine Abweichung von der Wattzahl, die eigentlich eine Einheit des Stromverbrauchs war (Quelle).
Dies wurde zu einem wichtigen Unterscheidungsmerkmal, da LED-Lampen die gleiche Helligkeit bei einer viel geringeren Wattzahl erreichten.
Um dies zu veranschaulichen, betrachten Sie eine Standard-Haushaltslampe. Früher hätten viele eine 60-Watt-Glühbirne verwendet, die, wie wir heute wissen, 800 Lumen erzeugt. Eine LED-Lampe kann die gleiche Lichtmenge erzeugen, während sie nur 9,5 Watt verbraucht, und die gleiche Arbeit über 6-mal effizienter erledigen!
LED im Vergleich zu Standardlampen
Aufgrund ihrer Lumenineffizienz wurden herkömmliche Glühbirnen aus Umweltgesichtspunkten verunglimpft (Quelle).
Diese negative Berichterstattung kam zu einer Zeit, als die Verbraucher besonders daran interessiert waren, ihren Energieverbrauch zu senken und dadurch ihren CO2-Fußabdruck zu verringern und umweltfreundlicher zu sein.
Ein weiterer schwerwiegender Vorteil von LEDs gegenüber Glühlampen ist die lange Lebensdauer einer LED-Lampe 3- bis 25-mal länger sein als sein glühendes Gegenstück (Quelle).
Dies hätte weitere Auswirkungen auf die Umwelt, da die Glühbirnen seltener ausgetauscht werden müssten und somit weniger Abfall erzeugt wird.
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Konsultieren Sie einen Elektriker
Ein Artikel wie dieser kann nicht alle Eventualitäten und Codes abdecken, die in allen Ländern und allen lokalen Gemeinden gelten.
Aus diesem Grund sowie zu Ihrer eigenen Sicherheit, Ihrer Familie und Ihrem Zuhause ist es am besten, sich vor jeder Art von Elektroarbeiten an einen örtlichen Elektriker zu wenden.
Wenn es um Elektrizität geht, kann ein wenig Wissen ausreichen tödlich sein, und es lohnt sich nicht, das Risiko einzugehen, nur um ein wenig Geld zu sparen.
Abschließende Gedanken
Jede Art von Elektroarbeiten sollte niemals als Heimwerkerarbeit betrachtet werden wenig Grundkenntnisse der Elektroarbeiten. Stellen Sie sicher, dass Sie für alle Arbeiten mit Strom einen Fachmann beauftragen. Die Anzahl der LED-Leuchten, die Sie in einem bestimmten Stromkreis anschließen können, hängt von drei Schlüsselfaktoren ab: der Stromstärke Ihrer Leistungsschalter, der Spannung Ihres Stromnetzes und der Wattzahl Ihrer Glühbirnen. Sobald Sie das berechnet haben, haben Sie eine klare Vorstellung davon, wie viele Glühbirnen Ihre Schaltung versorgen kann.
Dies eröffnet zahlreiche Möglichkeiten, wie in den Beispielen gezeigt: Sie könnten problemlos 20 5-Watt-LED-Glühbirnen betreiben auf einem 1-A-Stromkreis, bis hin zur Verwendung von 30 28-Watt-LED-Lampen auf einem 5-A-Stromkreis oder sogar 150 auf einem 15-A-Stromkreis, wenn Sie wirklich helle Beleuchtung benötigen.
