Содержание
Лампы накаливания долгий промежуток времени использовались для освещения. Но сейчас на рынке распространена продажа светодиодных ламп. Чтобы определиться, какой источник света лучше, надо провести сравнительный анализ конструкций, принципа работы, мощностей.
Различия в конструкции и принципе работы
Чтобы провести сравнение ламп накаливания и светодиодных, надо рассмотреть конструкцию и принцип работы каждого источника.
Первым рассматривается вольфрамовая лампочка накаливания.
Устроена она следующим образом:
- Цоколь. Нужен для вкручивания лампочки в патрон. Обычно изготавливается из алюминия.
- Колба. Материал изготовления – стекло. Защищает вольфрамовую нить от воздействия внешней среды. Внутри создается вакуум или заполняется инертным газом. Газ не дает металлическим элементам окисляться.
- Электроды, крючки для их удерживания. Данные элементы удерживают нить накаливания.
- Нить накаливания. Изготавливается из вольфрама, служит для излучения света.
- Штенгель. В нем закреплены электроды с крючками. Сам он находится в нижней части колбы.
- Изолирующий материал, контактная поверхность.
Принцип работы заключается в проведении тока через источник и разогрев вольфрамовой нити до высоких температур. В результате чего она начинает излучать свет. Нить прогревается до 3000 градусов, при этом не расплавляется.
Внешне диодная лампочка напоминает предыдущую конструкцию. Она также содержит цоколь с резьбой таких же размеров (маркировка тоже одинаковая), поэтому переделывать оборудование или светильники под низ не надо. Но отличие в более усложненной внутренней конструкции:
- Контактный цоколь.
- Корпус.
- Плата питания и управления. Нужна, чтобы не допустить перегорание светильников. Они снижают напряжение, выравнивают ток.
- Плата со светодиодами.
- Балластный трансформатор.
- Прозрачный колпак.
Световой поток образуется при соприкосновении двух веществ из разных материалов, через которые был пропущен ток. Главным условием является то, что один из материалов заряжен отрицательными электронами, другой – положительными ионами.
Сравнение основных параметров
Чтобы определиться с основными параметрами, надо провести анализ технических характеристик. Первоначально рассматривается вольфрамовый ресурс:
- Требуемое напряжение от источника 220–240В.
- Мощность в пределах 15–200 ватт.
- Температура прогревания накала 2700–3200К.
Чем больше показатель цветовой температуры, тем короче срок службы.
- Тон светового потока тепло желтый.
- Срок службы до 1000 часов.
- Рассеиватель света открытый, поэтому угол рассеивания на 360 градусов.
Светодиодная конструкция имеет такие же параметры, то другие показатели:
- Требуемое напряжение от источника 12 или 220В.
- Мощность в пределах 60 ватт.
- Цветовая температура 2700–6000 К.
- Тон светового потока теплый, холодный, нейтральный.
- Срок службы 30000–100000 часов.
- Угол рассеивания на 120–360 градусов. Зависит от конструкции лампы.
Сравнивая описанные характеристики заметно, что вольфрамовый проводник уступает по многим параметрам светодиодному источнику.
Таблица соответствия мощности
В быту используются вольфрамовые с мощностью 40–100 ватт. Для анализа проводится соответствие данным показателям данных светодиодных ламп. Результаты занесены в таблицу светодиодных и ламп накаливания:
| Мощность лампы накаливания, ватт | Мощность светодиодной, ватт | Средний световой поток, лм |
| 40 | 5 | 400 |
| 60 | 7 | 560 |
| 75 | 11 | 880 |
| 100 | 13 | 1040 |
| 150 | 20 | 1600 |
| 200 | 30 | 2550 |
| 300 | 40 | 3450 |
| 500 | 60 | 5200 |
Результаты показывают, что заявленным данным ламп накаливания соответствуют данные светодиодного источника в 8 раз меньше. Преимуществом обладают СЛ, так как потребляемая мощность меньше, а срок службы больше.
Обзор плюсов и минусов
В соотношении светодиодных ламп и ламп накаливания, светодиодные лампочки очень экономичны и с длительным сроком эксплуатации.
Учитывая сроки службы, проводится анализ, что за период эксплуатации одной светодиодной лампочки потребуется 50 ламп накаливания (расчеты по среднему значению).
Но диодные конструкции тоже имеют свои отрицательные стороны: высокая цена, но быстрая окупаемость.
Диодный вариант освещения имеет более широкий ряд цветового освещения, в то время как ЛН всего один.
Диодный прибор не требует обслуживания, но к концу срока службы возможно снижение эффективности, что вызвано мутнением кристалла.
Вольфрамовый источник сильно нагреваются в процессе работы, на это уходит половина затраченной энергии, что приводит к низкому коэффициенту полезного действия. КПД диодных источников гораздо выше, так как нагрев у них минимальный.
Освещение используется в темное время. Глаза человека к этому времени устают и требуют спокойного на них воздействия. Поэтому освещение должно быть теплым. Этот пункт полностью выполняет ЛН, так как СЛ в основном излучает белые оттенки, причем в световом потоке наблюдается присутствие синего оттенка, который негативно влияет на зрение (особенно детское). Такого плана освещение лучше применять в офисах, производствах.
Среди СЛ встречаются подделки, характеризующиеся плохим качеством сборки. Также они негативно влияют на зрение мерцанием.
Перед покупкой надо убедиться, что пульсация светового потока не превышает 5 процентов.
Рекомендуем посмотреть видео:
В заключение
Все технические характеристики указывают на преобладание преимуществами светодиодными лампами. Но выбор остается за потребителем, потому что не у всех есть возможность сразу оплатить диодный источник.
Полезная информация? Оставьте комментарий, поделитесь статьей в соцсетях.
Немного истории
Чтобы Вы поняли разницу появления обеих вариантов, а соответственно и разницу в том, какой был научно-технический прогресс, представим следующие факты сравнения ламп накаливания и светодиодных по дате изобретения:
- Первый источник света (с вольфрамовой нитью) был запатентован в 1890-х годах российским инженером Александром Николаевичем Лодыгиным. В то же время первой попыткой можно считать изобретение 11 июля 1874 года – нитевая лампа.
- Что касается светодиода, первый, свечение которого было видимым, изобрели в 1962 году. Человек, который придумал LED освещение – Ник Холоньяк, американский ученый.
Как Вы видите, даже если сравнить дату изобретения альтернативных вариантов, можно увидеть огромнейшую разницу практически в столетие. Тем не менее, старейшая лампочка до сих пор «бьется за место под Солнцем», что является ее огромным плюсом.
Мощность и светоотдача
При монтаже освещения в квартире первым делом производятся расчетные работы. Одним из важнейших показателей расчета является светоотдача устройств. У более устаревшей лампочки светоотдача колеблется в пределах 8-10 Лм/Вт. Что касается светодиодов, их эффективность светоотдачи обычно находиться в пределах 90-110 Лм/ Вт, хотя бывают и модели с показателем 120-140 Лм/Вт. Из выше предоставленных значений видно, что по люменам светодиоды лучше, чем альтернативный вариант в 7-12 раз.
Чтобы Вы поняли, как это повлияет на сравнение ламп накаливания и светодиодных источников света по мощности, предоставим соответствующую таблицу:
Видно, что мощность диодов меньше в 5 раз и при этом эффективность свечения и яркость будут примерно одинаковыми.
Если Вы решили проектировать освещение в доме, рекомендуем опираться на следующую таблицу сравнения ламп накаливания и светодиодных по мощности:
| Необходимая мощность (Вт) | ||
| Размер помещения (м.кв.) | Накаливания | Светодиодная |
| Чтобы самостоятельно рассчитать светоотдачу лампочки, нужно ее световой поток (указывается на упаковке в «Лм» разделить на мощность «Вт»), в результате Вы получите нужную величину. К примеру, если световой поток светодиода составляет 1000 люменов, а мощность 13 Вт, отдача будет 76,9 Лм/Вт. | ||
Теплоотдача
Второй, не менее важный пункт сравнения светодиодных ламп и накаливания – отдача тепла от изделия. Стеклянная колба лампы накаливания может нагревать до 250 градусов (хотя обычно температура в пределах 170). Именно поэтому такие изделия являются пожароопасными, и не рекомендуется их использовать при монтаже электропроводки в деревянном доме. К тому же, лампочки Ильича трудно выкрутить из патрона, если они долго работали перед этим (можно обжечься). Светодиоды в этом плане зарекомендовали себя лучше всех существующих вариантов. Максимальная температура их нагрева не превышает 50 градусов, что позволяет применять их в любом помещении.
Срок службы
А вот этот показатель является одним из главных преимуществ диодов в сравнении с лампами накаливания. Данные источники освещения могут проработать свыше 50000 часов, как утверждают производители. У устаревших лампочек срок службы обычно не превышает 1000 часов, что в 50 раз меньше. Из соображений экономии лучше один раз купить дорогую, но долголетнюю лампочку, чем каждые несколько месяцев менять бюджетное изделие.
Тут тоже есть свой нюанс, о котором Вы должны знать. Высокие показатели долговечности светодиодов не являются точным значением. Дело в том, что диоды со временем тускнеют (деградируют), поэтому через 40000 часов Вы уже не сможете наслаждаться тем свечением, которое было сразу же после покупки. Подробнее о деградации светодиодов вы можете узнать из нашей статьи.
Коэффициент полезного действия также следует учитывать при выборе изделий. КПД показывает, сколько электроэнергии преобразовывается в свет, а сколько в тепловую энергию (собственно из-за чего и происходит нагрев колбы). У светодиодных ламп КПД составляет около 90%, что является очень высоким показателем, по сравнению с альтернативным вариантом, у которого в свет переходит только 7-9% электричества.
Экологичность
К сожалению, многие не уделяют должного внимания сохранению экологии окружающей среды. Люди выбрасывают люминесцентные лампы в мусорные баки, несмотря на то, что при разрушении колбы испаряется ртуть, которая вредит как природе, так и здоровью окружающих людей.
В этом плане сравнение ламп накаливания и светодиодных не выдвигает какой-либо вариант в лидеры. Как диоды, так и стеклянная колба могут быть выброшены просто в мусор, без специальной утилизации.
Бытует мнение, что лампочка Ильича создает инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, негативно влияя на здоровье человека. В этом плане LED-лампочки полностью безопасны.
Стоимость
Ну и, конечно же, наиболее интересный вопрос, который часто спрашивают пользователи, насколько выгодно покупать светодиоды, ведь они на порядок дороже. На сегодняшний день на форумах в интернете можно прочитать множество отзывов, которые опровергают либо оправдывают экономию светодиодных ламп. Самая низкая цена качественной диодной лампочки составляет 300 рублей, в то же время у альтернативы стоимость 20-25 рублей. Тут Вы уже должны самостоятельно анализировать, что Вам важнее – долгий срок службы и высокие показатели эффективности, либо дешевизна и лишняя переплата. На основании этого можно сделать сравнение по экономии средств. Мощность у диодов в 7-8 раз меньше, цена в 10 раз больше. Учтите срок службы и даже без особых расчетов можно понять, что выгоднее покупать светодиодные лампы. Наглядно увидеть сравнение экономичности светодиодных ламп и накаливания Вы можете на таблице ниже:
Остальные показатели
Также хотелось бы на основании таблиц сравнить лампы накаливания и светодиодные по таким признакам, как:
Все это сравнение ламп накаливания и светодиодных лампочек в сумме нам дает общее представление о том, что лучше выбрать для дома и квартиры!
Также читают:
10 комментариев
Данные устарели, у LED ламп уже в среднем 90-110 лм/Вт светоотдача, что в 10 раз ыыше чем у лампламп накаливания. И цена уже не 300 а 120-240 рублей.
А также LED помимо отсутствия ультрафиолетового и инфракрасного излучения «выгодно» отличаются восхитительным несоответствием спектру солнечного света. И глазки болят, особенно от экземпляров за 120-240 р., и горят сии изделия китайской промышленности как бы не чаще ламп накаливания, и приведённая табличка соответствия откровенно врёт: 150-ваттная лампа накаливания осветит помещение в 6 кв. м. куда ярче, чем 18-ваттная светодиодная, при том, не требуя усилий по подбору более-менее приятного спектра.
Единственное серьёзное преимущество светодиодных ламп — КПД.
Насчет срока службы вы не правы лампочка накаливания минимум в 10 раз быстрей сгораю я покупал светодиодные 5 лет назад и ни одна не сгорела еще ни одна а накаливания горели через месяц два и меняй
Плавный пуск решает многие проблемы. У меня галогенки с трансформатором осрам работают уже 4-й год в ванной и в туалете, где свет включают и выключают чаще всего. А в светодиодной лампе кроме самих светодиодом есть ещё электролитические конденсатор, которые работают на порядок меньше чем светодиоды…
Да и КПД выходит у готового изделия порядка 50%, а не 90% — сами указали что при 11Вт потребляемый ток 0,09 что равно 22 Вт при сетевом напряжении 230В
Лампа накаливания 100 ватт берет а светодиодная 16 ватт и освещение равно
кпд получается у светодиодной не 50% а 500% считать не умеете академик
А мне не нравится LED, полный отстой. Даже выбрали самые теплые температуры, уж не знаю, куда ниже, то ли производители обманывают, 3000К — все как в морге(((( Это во-первых, первый минус! Второй минус: пришлось подбирать вообще лампы с 800Лм, т.е. все остальные — это просто хохма, до чего они практически не светят, полумрак, хуже чем с любыми накаливания, даже самыми слабыми по мощности, просто отвратительно. А третье, что не нравится и по сей час — эти лампы светодиодные не равномерно освещают помещение вообще, как собственно и любой фонарь, если накаливания включаешь — она светит одинаково и в центре и практически так же во всех остальных углах, то эти убогие лампы только в центре, потом чувствуется резкий обрыв света на уже вполовину меньше свечения, потом еще метр — уже в треть. Ну и что это за альтернатива нормальным лампочкам? >:-( Я не считаю все эти новые лампы достойной альтернативой обычным старым. Никакого дневного естественного света новые не дают — они все СЕРЫЕ, даже самые теплые типа 2700К — это как в морге! Это не дневной свет! И многие производители еще и обманывают. Может они и экономят электроэнергию, но они не достойные конкуренты на замену лампам накаливания. Все говорят, рекламируют, экономия, новые лампы… ну и че?! Я попробовала, сразу не понравилось. Первую партию пришлось вообще сдавать ВСЮ… те что холодной температуры — это только если у вас комната сама по себе голубая, синяя и вы кайфуете от такого цвета, и то даже мы отказались, хотя прям под цвет отделки подходило. Мне даже такой свет в каком-то туалете взбесил, не то что в комнатах. Я это считаю ужасным. Не, мне это не нравится. Я понимаю, что они заметно экономят электроэнергию, но лампы отвратительные. Все тусклое и серое, а еще проблема — на них невозможно посмотреть, очень ослепляет. Например, задираешь голову на потолок, а там такой адовый прожектор. Кошмар!(((
Что можно еще сказать… лично мое мнение… светодиодные лампы подходят только для маленьких лампочек в большом количестве по ВСЕМУ потолку, как делают навесные или натяжные потолки и прорези для таких ламп — чтобы свет хотя бы был равномерным. Но все равно, если бы вот так я не попробовала сама, и вслепую такое бы заказала, потратила бы деньги, я бы КАТАСТРОФИЧЕСКИ расстроилась бы, и была бы очень и очень злая… все равно пришлось бы возвращаться к обычным люстрам и обычным лампам.
Это еще на самом деле я не знаю, что будет со светодиодами спустя месяц, полгода, год… потому что если они будут хуже освещать — они того тогда ВООБЩЕ СОВЕРШЕННО НЕ СТОЯТ. Ну да, энергию экономят, потому что мало требуется мощность, но извините, если пользоваться свечами вообще — то и электричество не нужно))) 😀 Не, мне такой свет не нравится. Совершенно не уютно, вообще глаз не радует. Тепловая температура отвратная, перехода плавного в освещении нет, ослепляет глаза или даже случайно посмотреть (что будет при сборах на работу утром — даже не представляю, полное гестапо) — это основные и очень значительные минусы. От первые партии ламп у меня и членов семьи даже заболела голова и глаза, потому что свет непривычный, и т.к. все в серых тонах, свет какой-то напряженный, все вытащили сразу же. Жить так невозможно. Неизвестно как еще будет с другой партией, возможно тоже будет отказ полный и от нее. Я не удивлюсь что такой сероватый цвет еще и на психике сказываться будет, ну на настроении. Представьте — постоянно в таком ужасном свете быть… и так в России 2/3 — серость и холод за окном, а еще в квартире также. Да нет, это концлагерь какой-то. Я лучше, даже если надо будет сэкономить на э/э буду как крот в темноте лазить, чем с этими лампами связываться :D. Самый лучший — это дневной свет вообще! Аналога нету! И как по мне — лучше слабая накаливания, чем мощные светодиодные.
Не знаю че так сначала хвалили эти лампы?! Хотя щас как-то и не хвалят. Будь они такими уж хорошими — люди давно бы поменяли все. А это недостойная замена вообще, чушь. Единственный плюс — экономия э/э. Больше плюсов нет. Пока подберешь — с ума сойдешь, чтобы вообще подошли и нормально освещали, хоть более-менее были заменой.
Платите лишние деньги в пять раз больше если вам не нравится
В связи с постоянным совершенствованием систем освещения, развиваются и технологии, лежащие в основе светогенерации. Сегодня на рынке представлено большое разнообразие осветительных приборов теми же лампами накаливания, газоразрядными лампами, светодиодными и т.д. Из-за постоянных споров, какие из них лучше, в рамках данной статьи мы проведем сравнение ламп накаливания и светодиодных ламп.
Сравнение конструктивных особенностей
Первые модели ламп освещения, использующих вольфрамовую нить для излучения света, появились в конце 18 века. Конструктивно лампа накаливания имеет два вывода на цоколе, к которым подключаются нить накала, последовательно включаемую в электрическую сеть.
Рис. 1: конструкция лампочки накаливания
Принцип действия этих источников освещения не изменился и до нынешнего времени:
- из стеклянной колбы откачивается воздух для создания среды близкой к вакууму;
- при подаче на нить накаливания напряжения светового потока происходит нагрев волокна до раскаленного состояния;
- за счет отсутствия в окружающем пространстве частиц, создающих препятствие для свободного выхода разогретых электронов, возникает довольно интенсивное световое излучение.
Более чем за сто лет использования этой технологии менялась только форма конструкции и эффективность накаливания.
Первые светодиоды, как источник хоть какого-то видимого светового потока появились в 60-х годах прошлого века. И только в нынешнем веке полупроводниковые элементы научились набирать в матрицы для организованного led освещения.
Конструктивно светодиодная лампа напоминает лампу Ильича, но в отличии от последней содержит в себе:
- несколько полупроводниковых элементов;
- конденсатор;
- микросхему (стабилизатор тока).
Рис. 2: конструкция светодиодной лампы
Все эти детали располагаются в стандартном корпусе и необходимы для стабильной работы устройства. Принцип действия основан на выделении элементарных частиц при переходе электрического тока через p-n переход.
Сравниваемые параметры
Чтобы разобраться в эффективности каждого из видов лампочек, необходимо сравнить их характеристики в наиболее актуальных категориях. Рассмотрим их более детально для традиционных лам и их светодиодных аналогов.
Мощность и светоотдача
Как любой электроприбор, и светодиодные, и лампы накаливания потребляют определенную величину мощности, в результате чего возникает светоотдача лампочки. Под светоотдачей следует понимать отношение объема выданного света к объему потребленной электроэнергии. Данный параметр, как нельзя лучше характеризует эффективность работы любого прибора освещения.
В устройствах с нитью накаливания показатели светоотдачи составляют порядка 8 – 10Лм/Вт. Это означает, что с каждого ватта потребленной электрической мощности лампа накаливания выдает 8 или 10 люменов. Светодиодные, в свою очередь, могут выдать от 90 до 120Лм/Вт. Как видите, чтобы получить, допустим, те же 500 люменов для обеспечения освещенности помещения вам понадобиться использовать не менее 50Вт для лампы накаливания, в то время как при средних показателях светодиодных устройств потребуется затратить всего 5Вт, благодаря чему последние получили официальный статус энергосберегающих ламп.
Однако следует отметить, что светодиоды со временем выгорают, из-за чего яркость свечения заметно снижается. В то время как нить накаливания выдает постоянный параметр вплоть до перегорания.
Теплоотдача
За счет наличия омического сопротивления в элементах лампы, происходит столкновение направленного потока заряженных частиц с молекулами металла. В результате соударения в окружающее пространство выделяется тепловая энергия. Поэтому помимо прямого назначения приборы освещения выполняют роль нагревательного элемента.
В плане тепловыделения традиционные лампочки могут нагреваться до температуры от 150 до 250ºС. При таких показателях существует достаточно большая вероятность возгорания в случае локального нагрева легковоспламеняющихся материалов при контакте со стеклянной колбой. Поэтому лампы накаливания изолируют при помощи плафонов из негорючих термоустойчивых материалов. Также не стоит забывать, что при контакте с горячей поверхностью человек может получить ожог.
Светодиодные лампы имеют слабую теплоотдачу, они нагреваются не более чем до 50ºС. Поэтому их температура нагрева не несет никакой угрозы ни окружающим предметам, ни человеку.
Не менее важным показателем является и коэффициент полезного действия. Применительно к приборам освещения КПД показывает, какой процент от потребленной из сети электроэнергии был переработан в свет, иными словами, использовался по прямому назначению. Так в устройствах с нитью накаливания электрический ток расходуется на разогрев металла, а после достижения нужной температуры для выделения инфракрасного излучения возникает свет. В этой технологии нить постоянно греется, а только затем светиться, поэтому КПД ламп накаливания составляет лишь 5 – 15%.
У светодиодных устройств за счет конструкции светодиода коэффициент полезного действия составляет около 90%. Что значительно превосходит не только модели с нитью накаливания, но также галогенные и люминесцентные лампы.
Срок службы
Продолжительность эксплуатации любой электрической лампочки измеряется в часах – это время наработки для прибора освещения, после которого он выходит со строя по причине изнашивания элементов. Для ламп накаливания этот показатель составляет около тысячи часов, в то время как светодиодные могут нормально функционировать по 50 тысяч часов. Что дает преимущество полупроводниковым моделям почти в 50 раз.
Однако следует отметить, что долговечность светодиодов существенно зависит от качества подаваемого напряжения из сети и коэффициента пульсации. Которые у отечественных компаний до сих пор оставляют желать лучшего.
Экологичность
За счет выделения вредных веществ в окружающую среду многие лампы способны существенно повлиять на среду обитания человека. Но ни светодиодная, ни лампа накаливания не имеют особо вредных составляющих, способных повлиять на природные ресурсы, в отличии от тех же люминесцентных или галогенных ламп.
Стоимость
Пожалуй, это единственный параметр, в рамках которого лампу накаливания можно вывести в однозначные лидеры. В среднем стоимость лампы накаливания варьируется в пределах 20 – 50 рублей, в то время как светодиодные модели обойдутся в 300 – 500 рублей. Как можно констатировать, классические варианты выйдут в 10 раз дешевле полупроводниковых аналогов. Но, увы, несмотря на победу в соревновании за лучшую цену лампочки накаливания нельзя назвать однозначным лидером в плане выгоды, так как срок их службы в 50 раз ниже.
Из чего можно сделать вывод, что высокая стоимость светодиодных устройств с лихвой окупается продолжительностью их работы и высокой производительностью.
Спектр свечения
Определяет цветопередачу предметов, попадающих в зону видимости человека. Так чем ниже уровень цветовых температур, тем больше восприятие окружающих нас предметов будет смещаться к красным и оранжевым тонам. При повышении температуры цветового спектра, видимые объекты будут восприниматься в синих и фиолетовых тонах.
У ламп накаливания температура свечения находится в пределах 2700 – 3000К. А вот светодиодные устройства способны выдавать спектр излучения в любом диапазоне, что реализуется в лампочках с холодным и теплым свечением. В последнее время эта функция может регулироваться на некоторых светодиодах, благодаря чему осветительный прибор способен выдавать спектр как у люминесцентных светильников, а после переключения, как лампа накаливания.
Итоговая таблица сравнения
Ниже приведены таблицы сравнения обоих типов ламп, из которых отчетливо видно преимущество светодиодных приборов освещения.
