Содержание
В последнее время актуальна замена одного вида источников света на другой. Недавно сравнивались лампочки накаливания с энергосберегающими, сейчас требуется сравнение светодиодных и люминесцентных ламп. Многие пришли к выводу, что замена энергосберегающих лампочек позволяет не только сэкономить, но и повысить качество освещения.
Отличие люминесцентных ламп от светодиодных
Основное отличие светодиодных лампочек от люминесцентных – процессы, которые позволяют им излучать свет. В светодиоде свечение возникает на p-n переходе без дополнительных преобразований электроэнергии в свет. В люминесцентном источнике в пары ртути уложены электроды, которые излучают ультрафиолетовые лучи под воздействием электрического разряда. Колбы обеих ламп покрываются люминофором, превращающим синее и ультрафиолетовое излучение в различные оттенки белого.
Для работы линейных люминесцентных ламп (ЛЛ) требуется пускорегулирующее оборудование со стартером или без. В компактных изделиях электронный или электромагнитный балласт встроен в цоколь. Для подключения светодиодных ламп нужен драйвер, снижающий сетевое напряжение до 12-36 вольт. Он может быть отдельный или встроенный в цоколь. Резервное питание можно создать из аккумуляторов и батареек.
Колба люминесцентной лампы разбивается при падении, в помещение попадают пары ртути, вредящие здоровью. Большинство светодиодных источников изготовлены из пластика. Если он разрушается, в воздух не попадают никакие вредные вещества.
Важно! К утилизации люминесцентных изделий следует подходить ответственно. Выбрасывать их в обычный мусорный контейнер нельзя.
Типы ламп
У стандартных LED и люминесцентных трубок цоколь G13, длина от 0,6 до 1,5 метров
- 15,9 мм (трубка Т5, цоколь G5);
- 25,4 мм (трубка Т8, цоколь G13);
- 38 мм (трубка Т12, цоколь G13).
Это значит, что трубчатые люминесцентные и светодиодные изделия взаимозаменяемые.
Напряжение питания отличается. Для люминесцентных изделий 220 или 127 В, для светодиодных — 12-36 и 220 В.
Колба люминесцентной лампы может быть не только линейная, но и шарообразная, четырех дуговая, спиральная, подковообразная, в виде «таблетки» или «шайбы». Оттенок света универсальный, белый, дневной. Большинство источников этого типа не совместимы с диммером.
Светодиодные лампы тоже бывают с разными колбами и цоколями. Самые популярные изделия обозначены как Е27 и Е14 (для помещений), Е40 (для уличного освещения). Для помещений приобретаются модели со степенью защиты ІР20, для бань, бассейнов — ІР65 и ІР67.
Внимание! При замене люминесцентных лампочек на светодиодные необходимо точно знать тип цоколя.
Световой поток
Максимальный поток света у люминесцентной лампы образуется через 2-3 секунды, у светодиодной – мгновенно. Температура света первой 2600-6500 К, второй – 2600-8000 К. Это основные показатели, определяющие качество освещения.
Оба источника в процессе эксплуатации деградируют.
Но для сравнения более важный показатель – светоотдача. У качественного светодиода 55,7-90,8 лм/Вт, у люминесцентного источника – 54,7-78,9 лм/Вт. Например, для образования светового потока 400 лм мощность светодиода 5 Вт, люминесцентной лампочки – 13 Вт, но светоотдача выше и первого.
Цвет света люминесцентной лампы кажется неестественным, из-за резких пиков в основных цветах оттенки передаются не точно. Светодиоды излучают свет, близкий к дневному, спектр более сглаженный, оттенки передаются точнее.
Люминесцентный источник пульсирует с частотой 50 Гц. Человеку кажется, что мерцания нет, но он чувствует себя подавленным, нервничает. Этот недостаток устраняется при наличии высококачественного ЭПРА. Коэффициент мерцания светодиодов ниже 5%, если лампочки и драйвер качественные.
Потребление электроэнергии
Сравнительная таблица энергопотребления.
| Поток света (лм) | Люминесцентная лампа (Вт) | Светодиодная лампа (Вт) |
| 250 | 5-7 | 2-3 |
| 400 | 10-13 | 4-5 |
| 700 | 15-16 | 6-10 |
| 900 | 18-20 | 10-12 |
| 1200 | 25-30 | 12-15 |
| 1800 | 40-50 | 18-20 |
| 2500 | 60-80 | 25-30 |
Температура при работе
Рабочая температура рассматривается на основе двух показателей: температуры среды и лампы.
При температуре ниже +10 о С в люминесцентном источнике снижается давление газа, ртуть теряет летучесть, время разгорания увеличивается. При повышенной влажности на колбе образуется пленка, которая тоже отрицательно влияет на процесс разжигания. Это приводит к быстрой деградации и сокращению срока службы.
Светодиод способен нормально функционировать при температуре от -20 до +40 о С. Если показатель выше, плата перегревается. Для того, чтобы прибор отработал заявленный срок, требуется дополнительная система охлаждения.
Поверхность колбы ЛЛ не может нагреться выше 75˚С, патрона — 50˚С. При прикосновении обжечься нельзя, но ощущение неприятное. Температура колбы со светодиодами 60-65˚С, патрона – 40-50˚С. Показатель не меняется в зависимости от продолжительности работы.
Внимание! ЛЛ может нагреться до 200 градусов, если выходи из строя пусковое устройство.
Коэффициент полезного действия
Профессиональные разработчики систем освещения используют для расчета КПД сложные формулы, учитывающие множество показателей. Рядовому потребителю достаточно знать, сто ЛЛ использует для создания свечения 75-85% энергии, светодиоды – 75-90%.
В первых сначала создается электрическая дуга, потом – ультрафиолетовое излучение. Часть напряжения уходит на пуско-регулирующее устройство.
Срок службы
Срок службы лампы – это период, в течение которого происходит потеря основных оптических параметров. У ЛЛ он составляет до 10-и тыс. часов, у светодиодов – до 100 тыс. часов (на практике примерно 50 тыс.часов).
Для люминесцентных источников большое значение имеют частые включения/выключения. В сутки не должно быть более 6-и циклов запуска. Низкое энергопотребление позволяет не выключать осветительные приборы продолжительное время, чтобы увеличить срок эксплуатации.
Важно! На практике эти лампы служат 2-3 года, если работают не более 10-и часов в сутки. Люминофор и электроды выгорают постепенно.
На светодиоды частые включения/выключения не действуют отрицательно. Гораздо хуже высокая температура и отсутствие качественной вентиляции. Срок службы сокращается так же в том случае, если в светильник устанавливается лампа с более высокой мощностью, чем предусмотрено производителем.
Ценовой диапазон
Средняя цена светодиодных ламп выше, чем люминесцентных.
| Поток света (лм) | Люминесцентная | Светодиодная | ||
| Мощность (Вт) | Цена (руб.) | Мощность (Вт) | Цена (руб.) | |
| 700 | 15 | 75-200 | 6 | 75-150 |
| 900 | 18 | 45-150 | 10 | 80-200 |
| 1200 | 30 | 70-200 | 15 | 100-200 |
| 1800 | 45 | 140-450 | 20 | 150-450 |
Внимание! В таблице использованы цены бюджетного сегмента. У производителей с хорошей репутацией они гораздо выше. Например, компактная ЛЛ Osram на 18W стоит 154 руб., трубчатая на 36 W — 1032 руб.
Расчет окупаемости при замене ламп на светодиодные
Сравним светодиодную лампочку 10 Вт за 200 рублей и ЛЛ 15 Вт за 150 рублей. Если исходить из минимального срока службы последней (50 тыс. часов), люминесцентных изделий придется купить 7 штук, общая стоимость 1050 рублей.
Если осветительный прибор светится 5 часов в сутки, ЛЛ тратит 0,3 кВт, светодиоды – 0,2 кВт. За месяц получится 9 и 6 кВт, в рублях при тарифе 4 рубля за киловатт – 36 и 24 рубля, за год – 432 и 288 рублей. На первый взгляд различие небольшое.
Это расчет для одной лампочки, а в любой квартире несколько светильников, которые отличаются по мощности. Если провести расчет для каждого, результат будет более внушительный.
При расчетах необходимо учесть так же расходы на замену. Самые большие издержки при полной замене светильников. Сэкономить можно, если купить светодиодные изделия аналогичных размеров с таким же цоколем.
Если учесть самый главный параметр – светоотдачу, преимущество светодиодов еще более очевидно, ведь светодиодный источник с таким же количеством люмен, как у ЛЛ, освещает пространство лучше.
Основные выводы
После сравнения преимущество Led-ламп очевидно. Высокая стоимость светодиодов компенсируется длительным сроком эксплуатации и повышением качества освещения.
- экологичность;
- устойчивость к колебаниям напряжения;
- низкий коэффициент пульсации;
- отсутствие шума.
Все это справедливо лишь в том случае, если для замены используются высококачественные изделия. Хотя следует отметить, что светодиодная лампа не самого высокого качества повышает оптические показатели освещения за счет отсутствия шума и низкого коэффициента пульсации.
Наверняка все уже знают, что «лампочки Ильича» (то есть накаливания) устарели, и даже их производство и продажу в России законодательно ограничили. В этих условиях потребителям нужно искать альтернативы, и недостатка в них нет. Проблема только в том, чтобы выбрать лучший для себя вариант.
Типы ламп
Современные лампы для бытового использования:
У каждого из видов есть свои достоинства и недостатки.
Лампа накаливания
Этот привычный советским поколениям предмет быта состоит из колбы и цоколя. Внутри вакуумированной или газонаполненной колбы протянута спираль или лента из особого металла (вольфрама или сплава), которая под действием тока начинает светиться.
Достоинства ламп накаливания:
нетребовательность к параметрам сети и их изменениям,
устойчивость к внешней температуре, конденсату,
цвет, близкий к естественному, четкие тени,
полная совместимость с диммерами,
стабильность цветовой температуры (оттенка света) даже в разных партиях,
не создают радиопомех.
Что касается распространенности в продаже, это уже не плюс, потому что практически везде есть энергосберегающие разного типа лампы со стандартными цоколями Е14, Е27 и Е40.
Минусы:
не экономный расход энергии;
непродолжительный срок службы;
малая световая мощность или низкий КПД;
пожароопасность, сильно нагреваются;
очень высокая пусковая мощность;
колба чернеет со временем, при разгерметизации белеет;
опасность разрыва колбы при перегорании или резком перепаде температуры;
восприимчивы к ударам, вибрациям, хрупкие;
можно применять только в светильниках с термостойкой аппаратурой и ограничена мощность в спотах.
Галогенная лампа
По сути, это та же лампа накаливания, но только колба заполнена парами галогенов (бром или йод). Это отличие существенно корректирует недостатки ламп накаливания:
выше светоотдача или выше КПД;
дольше срок службы, особенно с плавным включением;
малочувствительны к колебаниям напряжения;
не темнеет колба;
галогенками можно без доработок менять лампы накаливания в цепях с диммерами, выключателями с подсветкой.
Тем не менее, галогенные лампы:
не так экономичны и эффективны, как люминесцентные и светодиодные;
очень чувствительны к загрязнениям колбы, устанавливать нужно только в перчатках или с салфеткой;
низковольтные лампы на 12, 24 Вт можно подключать к сети только с понижающим трансформатором.
Люминесцентная лампа
В люминесцентных лампах, если сказать очень просто, светит не какое-либо тело, а газ. Через пары ртути проходит ток, возникает ультрафиолетовое излучение, которое люминофор (специальное вещество на колбе) трансформирует в видимый свет. Именно люминесцентные лампы в быту называют энергосберегающими, хотя с технической точки зрения, таковыми являются любые современные источники света, отличные от лампы накаливания… даже галогенка.
Плюсы:
экономичный расход электричества;
светоотдача в пять раз превышает показатель лампы накаливания (лампочка на 20 Вт светит как на 100 Вт);
долгий срок службы, особенно при нечастых включениях-выключениях;
разнообразные оттенки света;
Минусы:
дороже ламп накаливания;
неполнота спектра излучения, вредная для зрения;
искажение цветов (со временем производители устраняют недостаток);
сильное мерцание (с удвоенной частотой сети);
большое потребление энергии при включении (меньше, чем у ламп накаливания);
плохо работают при низких температурах;
небольшая задержка включения;
ухудшение рабочих показателей со временем;
сложность утилизации (просто выбросить нельзя, а пунктов приема почти нет);
возможны трудности с диммером.
Светодиодная лампа
Построена на работе полупроводникового прибора. Ток проходит через особый электронно-дырочный переход, в результате чего возникает оптическое излучение. Светодиодные лампы – самые современные источники света в массовом производстве.
Преимущества:
самое низкое из существующих вариантов энергопотребление;
не нужен высокий пусковой ток, то есть экономия электричества и при включении-выключении;
высокая светоотдача (КПД);
самый долгий срок службы;
очень хорошая или хорошая цветопередача;
большое разнообразие оттенков света.
Недостатки:
чувствительность к высокой температуре (в закрытых светильниках, в банях);
падение яркости со временем;
проблемы с дешевыми лампами: мерцание, быстрое перегорание из-за перегрева, провалы в спектре излучения;
большой процент некачественных ламп из опасных для здоровья материалов на рынке;
для низковольтных ламп (в споты, например) нужен понижающий трансформатор;
если светодиоды встроены в светильник, при перегорании придется менять весь светильник;
сложности с подбором диммера.
Итак, для выбора лампы нужно просто решить, какие же характеристики для вас в приоритете. Вместо заключения предлагаем сводную таблицу, где параметры источников света оценены по пятибалльной шкале.
Лампы: в чём их отличия и как их выбирать
При выборе типа лампы, используемой в светильнике, надо руководствоваться как техническими характеристиками, так и дизайнерской задачей. С технической точки зрения учитываются несколько факторов.
Чтобы помочь потребителю разобраться в данных вопросах, рассмотрим, как устроены лампы, их достоинства и недостатки.
Энергосберегающая лампа
Kомпактная люминесцентная лампа состоит из 3 основных компонентов: цоколя, люминесцентной лампы и электронного блока. Цоколь предназначен для подключения лампы к сети. Электронный блок (ЭПРА: электронный пускорегулирующий аппарат) обеспечивает зажигание (пуск) и дальнейшее горение люминесцентной лампы. ЭПРА преобразует сетевое напряжение 220 В в напряжение, необходимое для работы люминесцентной лампы. Благодаря ЭПРА энергосберегающая лампа зажигается без мерцания и работает без мигания свойственного обычным люминесцентным лампам. Люминесцентная лампа наполнена парами ртути и инертным газом (аргоном), а её внутренние стенки покрыты люминофорным покрытием. Под действием высокого напряжения в лампе происходит движение электронов. Столкновение электронов с атомами ртути образует невидимое ультрафиолетовое излучение, которое, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет. Благодаря механизму действия энергосберегающих ламп удаётся добиться снижения потребления электроэнергии на 80% по сравнению с лампами накаливания при аналогичном световом потоке. Помимо пониженного потребления световой энергии энергосберегающие лампы выделяют меньше тепла, чем лампы накаливания. Незначительное тепловыделение позволяет использовать компактные люминесцентные лампы большой мощности в хрупких бра, светильниках и люстрах, в которых от ламп накаливания с высокой температурой нагрева может оплавляться пластмассовая часть патрона, либо сам провод. Из-за более равномерного распределение света энергосберегающие лампы снижают утомляемость человеческого глаза.
Люминесцентные лампы
Люминесцентная лампа — это газоразрядная лампа низкого давления. Ультрафиолетовое излучение, возникающее в результате газового разряда невидимо для человеческого глаза. Оно преобразуется люминофорным покрытием в видимый для нас свет. Принцип работы люминесцентной лампы похож на компактные энергосберегающие лампы (см. выше).
Лампы накаливания
Лампы накаливания традиционно используются на протяжении многих лет и по-прежнему являются наиболее широко применяемым источником света. Они дают приятый свет со спектром, сдвинутым в инфракрасную область. Цветные лампы прекрасно подходят для создания декоративных специальных эффектов, а зеркальные лампы, излучающие направленный свет, позволяют создать необходимый световой акцент. Несмотря на многообразие типоразмеров ламп накаливания, отличающихся номинальным напряжением, мощностью и родом тока, все они объединены единым физическим принципом получения видимого излучения (нагрев электрическим током вольфрамовой нити до температуры 2200—2800°С) и сходством применяемых во всех конструкциях основных составляющих элементов: стеклянная колба; вольфрамовая нить; электроды.
Зеркальная лампа
Верхняя часть колбы зеркальной лампы покрыта отражающим свет слоем. Зеркальное покрытие защищает конструкцию лампы от перегрева, и в то же время позволяет самой лампе светить ярче. При этом другая часть колбы остается матовой, а свет от нее равномерный, рассеянный. Срок службы такой лампы 600–1000 часов.
Галогенные лампы
Галогенные лампы излучают приятный белый свет с отличной цветопередачей. Основаны на том же принципе, что и лампы накаливания, но с применением «галогенного цикла». Вольфрамовая нить накаливания окружена инертным газом, содержащим галогениды. Благодаря специально созданным условиям вылетающие частички нити возвращаются обратно, что значительно продлевает срок службы лампочки и предотвращает почернение колбы. Если к галогенной лампе холодного света добавить отражатель, то освещаемые такой лампой объекты не будут нагреваться. Кроме того, галогенная лампа дает больше света, чем лампа накаливания при одинаковой мощности. При использовании галогенных ламп обратите внимание на одну особенность — эти лампы очень чувствительны к перепадам напряжения.
| Параметры | люминисцентные лампы | компактные энергосберегающие лампы | металлогалогенные лампы | зеркальная лампа | галогенные лампы |
| Срок службы, час* | 3000-6000 | 6000-15000 | 1000 | до 1000 | |
| Световой поток, Лм** | 110-7500 | 100-10000 | 1000-30000 | 70-18000 | 30-11000 |
| Световая отдача лм/Вт*** | 25-104 | 25-80 | 50-95 | 7-18 | до 30 |
| Цветовая температура указывается в градусах Кельвина**** | 2700-6500 | 3000-6000 | 2500-2900 | 2700-4000 | |
| Недостатки | большие габариты, наличие ртути, необходимость специальной аппаратуры включения | наличие ртути, необходимость специальной аппаратуры включения, пульсации светового потока | низкая светоотдача, малый срок службы | ||
| Достоинства | высокая световая отдача, большой срок службы | компактность, хорошая цветопередача | идеальная цветопередача, простота включения, дешевизна | ||
| Основные области применения лампы | Внутреннее освещение административных помещений, магазинов и т.д. | Архитектурное, художественное освещение, акцентир. освещение | освещение жилых помещений | Архитектурное, художественное освещение, акцентир. освещение | |
* Зависит от стабильности напряжения в сети, также повысить срок службы можно используя схемы для плавного включения ламп. ** Световым потоком называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека и измеряется в люменах. *** Световая отдача показывает с какой экономичностью потребляемая электрическая мощность преобразуется в свет. Теоретически достигаемая максимальная величина при полном преобразовании энергии в видимый свет составляет 683 лм/Вт. Реально достижимые значения, разумеется, значительно ниже и находятся между 10 лм/Вт и 150 лм/Вт. **** Цветовая температура любого источника электромагнитных волн, в том числе световых, определяется путем сопоставления спектральных характеристик источника и абсолютно черного тела. Абсолютно черное тело (излучатель Планка) — тело, которое поглощает все падающие на него излучения, независимо от длины волны и направления излучения. Цветовая температура указывается в градусах Кельвина (обозначение К), отсчитываемых от абсолютного нуля. Шкала Кельвина отличается от шкалы Цельсия только положением нуля: положение нуля на шкале Кельвина на 273 градуса ниже нуля по Цельсию. Она, таким образом, выше на 273 градуса, чем та же температура, выраженная в градусах Цельсия.
Мы очень надеемся, что наши рекомендации Вам помогут.
