В последнее время на рынке появилось много технологий в освещении: классические лампы накаливания, галогенные, компактные люминесцентные, газоразрядные и светодиодные.
Чем же они отличаются и какие лучше?
Сегодня мы проведем сравнение двух популярных технологий – светодиодных (LED) и галогеновых ламп (halogen).
Принципы работы:
По сути галогенка — та же лампа накаливания. Основным элементов свечения является вольфрамовая нить, помещенная в колбу, в которую добавлен газ (йод или бром). Это позволяет повысить температуру спирали и срок службы до 5 тысяч часов. Технология LED – кардинально отличается.
Принцип работы LED-лампы полностью построен на принципе p-n перехода полупроводникового диода. Диод, пропуская электрический ток, начинает выделят фотоны, и мы наблюдаем свечение. Тут важно понимать, что качество лампы зависит типа используемого светодиода (COB, DIP или SMD), и от качества установленного драйвера. Сравнивая принципы работы, уже можно сказать о более высокой экологичности светодиодного освещения.
Теперь давайте разберем основные отличия в характеристиках:
- Срок службы. Диод более долговечный и может прослужить до 50 тыс. часов, галогеновая лампа только 5 тыс.
- Светоотдача или световой поток . Измеряется в Lm/W и является одним из важнейших показателей, который говорит нам о том, какое количество света мы получаем при затрачиваемой мощности. Эффективность галогена составляет 50 Lm/W, что в 2 раза меньше эффективности светодиода, который сейчас уже достигает светоотдачи до 100 50 Lm/W.
- Температура цвета . Говорит на о том как мы воспринимаем свет лампы. От теплого желтоватого до холодного с синим оттенком. Температура измеряется в Кельвинах (К). Самый теплый свет равен 3000 К, его мы обычно используем в гостиных и спальнях. Холодный до 7000 К нужен в помещениях. Где необходимо рассмотреть все детали (кухня, ванная, производственные и офисные помещения).Ни светодиод, ни галоген в этом плане не уступаю друг другу и имеют равную шкалу цветовых температур.
- Ra, CRI или индекс цветопередачи
. Показатель говорит нам о том, насколько предмет при освещении, соответствует естественному (солнечному) свету. За эталон обычно принимают солнечный свет, который равен 100 Ra
В этом пункте побеждает галогенная лампа. Индекс светопередачи LED приближается к показателю 90Ra, в то время как галоген равен 95Ra. - Нормальный показатель цветопередачи составляет 85 и выше Ra . Такое освещение для дома, это комфортно для глаз и передает цвета и оттенки всех предметов. Для ювелирных магазинов, музеев и торговых залов необходим максимальный CRI с показателем не меньше 95.
- Коэффициент пульсации . Этот показатель варьируется от производителя к производителю. Важен он потому, что напрямую влияет на наше зрение и здоровье. Естественно, чем он ниже, тем лампа безопасней для применения. На сегодня технология LED практически снизила данный показатель до 0, показатели галогена на сегодня 12-25.
- КПД или коэффициент полезного действия
. Показатель говорит нам о том, сколько энергии преобразуется в световую, а какая часть уходит на обогрев помещения. Лед и здесь побеждает галоген. Эффективность диода достигает 95%, а галоген только 15%.
Давайте представим дом, в котором установленно 20 галогенных ламп, общей мощностью 1,2 кВт: каждый раз, включая свет, затраты энергии будут сравнимы с включением стиральной машины, а в квартире будет жарко, как в инкубаторе. 20 светодиодных ламп помогут обеспечит тоже количество света и при этом затраты на электроэнергию уменьшатся в 5 раз. - Рабочая температура . Очень важный показатель который влияет на срок службы, долговечность и сферу применения лампы. Галоген нельзя применять в объектах, которые содержат легко воспламеняемые элементы, так как температура во время работы очень высока и достигает 150 градусов по Цельсию.
- Рабочее напряжение . Срок службы ламп зависит от того насколько она способна перенести перепады напряжения в сети, что очень актуального для нашего региона. Именно поэтому у галогенок есть негативная репутация о сроке службы. Они могут выдерживать диапазон в среднем от 190 до 230. В LED наличие драйвера увеличивает эти показатели от 160 до 250 (в зависимости от производителя).
Выводы
Если вы уже используете галогенные лампы, то при выходе из строя их лучше заменить на светодиодные. Замена окупится в течение года, т.к. на электроэнергию вы будете тратить в 10 раз меньше. Еще одним плюсом будет то, что вы перестанете бегать в магазин за лампами каждые 2 месяца, и забудете о замене на ближайшие 3-4 года.
Тарифы на электроэнергию растут с каждым днем. Люди все чаще стали задумываться о вопросах экономии. Современная промышленность и наука не остались в стороне. Так, в продаже появились сначала энергосберегающие лампы, а вслед за ними и светодиодные. Но так как рынок переполнен различными вариантами в разных ценовых категориях, люди путаются и не знают, какая лампочка лучше - светодиодная или энергосберегающая. Мы попытаемся в статье сравнить две технологии и рассмотреть преимущества и недостатки каждой.
О люминесцентных лампах
Компактные люминесцентные изделия отличаются изогнутой формой колбы. Благодаря такой конструкции, лампочка легко размещается даже в небольших осветительных приборах. В ее колбе содержатся инертные газы. Это может быть аргон, неон и пары ртути, а внутри корпус люминесцентной детали покрыт слоем люминофора.
Если воздействовать на такой прибор высоким напряжением, то в нем начинают перемещаться электроны. В момент столкновения последних с ртутью создается невидимое глазу ультрафиолетовое излучение. Оно затем трансформируется в видимый человеку свет за счет слоя люминофора.
Люминесцентная лампа состоит из трех элементов:
- цоколь;
- электрический пускорегулирующий прибор;
- колба.
Эти виды энергосберегающих лампочек для дома могут быть устроены и по-другому. Все зависит их от разновидности.
Разнообразие форм люминесцентных ламп: линейная
Люминесцентные изделия могут быть кольцевыми, прямыми либо иметь U-образную форму. К примеру, прямая с двумя цоколями напоминает трубку из стекла. На концах этой трубки имеются специальные стеклянные ножки, на которых закреплены электроды. На внутренней поверхности стеклянной трубки имеются люминофорный слой.
Подобные экономичные лампочки для дома могут отличаться своим диаметром и длиной, шириной цоколя. Чем длиннее и толще трубка, тем больше энергии потребляет лампочка. Чаще всего эти изделия используются в быту, в офисных помещениях, на различных производственных объектах. Сейчас широко распространены компактные люминесцентные лампочки. Их «линейный» родственник является их предком и постепенно уходит с рынка осветительных приборов.
Компактные энергосберегающие люминесцентные лампы
На отечественном рынке источников света предлагается зачастую импортная продукция.
Широко распространены такие торговые марки, как «Дженерал Электрик», «Филипс», «Осрам» и другие. Все изделия различаются между собой в зависимости от конкретных особенностей. Многие из этих компаний производят и светодиодные лампы. Если есть трудности в том, как выбрать светодиодную лампочку для дома, лучше купить что-нибудь популярное. Ниже мы рассмотрим их классификацию.
Классификация люминесцентных изделий
Различают лампы в первую очередь по цоколю:
- Цоколь 2D применяется для приборов, которые предназначены для декоративного освещения и для эксплуатации в душевых.
- G23 подойдет как для ванных, так и для душевых помещений.
- 2G7 используется в промышленных, а также бытовых приборах.
- Цоколь E27 - это лампы для обычных патронов. Такие модели широко распространены на рынке.
- E14 используется с малым патроном, а E40 - с крупным.
Электрические лампочки для дома с цоколями под обычный и маленький патрон максимально простые в установке. Цифры соответствуют диаметру резьбы. Срок службы таких изделий от различных производителей составляет от 4 до 16 тысяч рабочих часов.
Промышленность выпускает их с открытой трубкой и рассеивателем. По диаметру колбы лампочки могут быть от 7 до 17 мм. А форма ее может быть U-образной с тремя, четырьмя, или шестью душами.
Кроме описанных, производятся лампы в виде спирали. Спиральные изделия имеют несколько меньшие геометрические размеры, чем U-образные. Но по показателям мощности они равноценны. Внешний вид и форма никак не влияют на функциональность осветительного прибора. Что касается стоимости, то спиральная лампа будет стоить дороже, так как технология их производства более дорогая и трудоемкая.
Преимущества люминесцентных ламп
Описываемые изделия дают возможность существенно (до 80 %) снизить расходы на электричество. При этом световой поток останется таким же, как и у традиционной лампы накаливания.
Еще один плюс - это долгий срок службы. Изделие будет эффективно гореть до 15 тысяч часов. Это в 6-14 раз больше, чем срок службы лампы накаливания и позволяет устанавливать их в труднодоступные места, чтобы исключить частую замену. Энергосберегающая лампа может иметь разную цветовую температуру. Цвета светового потока тоже различаются:
- 2700 K - это теплый белый свет.
- 4300 K - дневной.
- 6500 K - холодно-белое свечение.
Светодиодная лампочка
Основное преимущество этих изделий - это малое количество энергии, необходимое для работы. Так, светодиодная деталь мощностью всего 10 Вт способна выдать такое же количество света, которое дает лампа накаливания мощностью в 60 Вт.
Второе преимущество - это срок службы. Различные производители заявляют о 30-50 тыс. часов. Это примерно 20 лет эксплуатации. Еще один существенный плюс в том, что светодиодный источник света не нагревается в процессе работы, а значит, полностью исключит риск пожара. Также с ними можно проводить самые смелые эксперименты в интерьерном дизайне. Цоколи светодиодных ламп универсальные, и их можно использовать в любом типе светильников и люстр.
Еще одно существенное преимущество - отсутствие вредных веществ в корпусе и высокая экологичность. Свечение LED-лампочки не нагружает глаза. А единственный существенный недостаток - это цена. Хотя стоимость светодиодной детали лишь в два раза выше обыкновенной люминесцентной. Но, несмотря на стоимость, это самые лучшие лампочки для дома.
Виды светодиодных изделий
Они различаются по конструкции, а также в зависимости от того, для какой сферы использования предназначены. Различают бытовые Led-лампы, светодиодные изделия для подсветки деталей интерьеров, детали для использования в архитектурных объектах и в ландшафтном дизайне.
Есть взрывозащищенные, уличные светильники, промышленные прожекторы. Если проанализировать все плюсы светодиодных изделий, то можно даже не задумываться о том, какая лампочка лучше - светодиодная и энергосберегающая. При всех достоинствах энергосберегающая все-таки проигрывает своей светодиодной родственнице. Выбор очевиден - это значительная экономия денег.
Светодиодные или люминесцентные: сравнение
Рынок предлагает лампочки светодиодные и энергосберегающие. Сравнение их показывает, что оба варианта достаточно экономичные и имеют долгий срок службы. Однако, если подробнее рассмотреть основные технические характеристики, светодиодная лампа во многом выигрывает у энергосберегающих.
Сравнительно высокая стоимость окупится с годами. В задачах организации освещения в квартире, особенно если объемы достаточно больше, используются только светодиоды из-за срока службы, экономичности, многообразия форм, высокой экологичности. Энергосберегающая не подойдет для монтажа в подвесной потолок. Она сильно греется. Натяжные потолки также могут расплавиться.
Если задуматься, какая лампочка лучше - светодиодная или энергосберегающая, - то первые больше подходят для всех комнат в квартире, а вторые - для кухонь и коридоров.
Особенности выбора светодиодных изделий
Рынок переполнен продукцией от зарубежных брендов, отечественных и китайских производителей.
Поэтому у многих людей возникают определенные трудности при выборе. И они не знают точно, как выбрать светодиодную лампочку для дома. Делать это следует исходя из назначения освещения, различных технических требований, а также типа и площади помещения. После того, как все моменты учтены, выбирают тип лампы и ее внешний вид.
Можно выбирать по стоимости, форме, необходимой мощности. И конечно, лучше купить дорогую лампу от известного бренда. Это надежность и долгие годы службы.
Какая лампа лучше?
Чтобы выяснить, какая лампочка лучше - светодиодная или энергосберегающая, - обращайте внимание на экологичность. Энергосберегающие изделия отлично подходят для нежилых помещений. Эти лампы содержат в корпусе ядовитую ртуть, поэтому не стоит их использовать для освещеия жилья. Светодиодные, наоборот, идеально подходят для жилых помещений, не греются и полностью экологичны.
Итак, отвечая на вопрос, какая лампочка лучше - светодиодная или энергосберегающая, - специалисты рекомендуют использовать диодные изделия.
Обычные лампочки отлично светят, но очень энергонеэффективны - 95% энергии у них превращается в тепло. Забавный факт: после запрета продажи лампочек, мощнее 100 Вт, производители, как ни в чём не бывало, продолжают их производить, но называют не лампочками, а «теплоизлучателями» и по сути они правы.
Современные светодиодные лампы потребляют в 8–10 раз меньше энергии, чем лампы накаливания при том же световом потоке, а значит при освещении светодиодными лампами за освещение можно будет платить в 8–10 раз меньше.
Я сделал расчёт стоимости освещения двухкомнатной квартиры обычными и светодиодными лампами.
Конечно, расчёт очень приблизительный. Тем не менее 3–5 тысяч рублей в год - вполне реальная экономия для средней квартиры. Обратите внимание на время горения ламп. Производители обещают 1000 часов работы лампы накаливания (в реальности часто лампочки перегорают гораздо раньше), но даже если лампы проработают свои 1000 часов, их придётся поменять в коридоре и комнате дважды за год, а в кухне и спальне один раз. При средней стоимости лампы 30 рублей на это уйдёт ещё 690 рублей.
Светодиодные лампы не придётся менять каждые полгода. Производители обещают 25–50 тысяч часов работы. Это более 11–22 лет при ежедневном использовании по 6 часов.
Комплект светодиодных ламп для этой усреднённой квартиры обойдётся в 4380 рублей (7 ламп E27 6Вт по 280 руб, 11 свечек 4Вт по 220 руб) и окупятся они менее, чем за год.
Хорошие светодиодные лампы дают такой же комфортный свет, как лампы накаливания и вы не сможете отличить их свет от света ламп накаливания.
60-ваттная лампа накаливания при понижении напряжения в сети до 207 В начинает светить, как 40-ваттная, а если напряжение упадёт до 180 вольт (что часто бывает в сельской местности) 60-ваттная лампа «превращается» в 25-ваттную. Светодиодная лампа при любых напряжениях светит с одинаковой яркостью и не боится скачков.
В отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы имеют небольшой нагрев. Лампы не греют помещение, когда в нём и так жарко. Ребёнок не обожжётся о лампочку в настольной лампе.
А ещё светодиодные лампочки дают свободу и комфорт. Больше не надо беспокоиться об экономии электричества: когда лампочка потребляет 6 Вт, а не 60, её можно просто не выключать. Раньше я всегда выключал свет в коридоре, теперь он горит всегда, когда я дома. Так удобней.
И ещё один, последний аргумент в пользу покупки светодиодных ламп. Не относитесь к ним, как к расходному материалу. Вы покупаете их надолго. Относитесь к ним так же, как к люстре или светильнику, в которые вы их установите, ведь скорее всего когда-нибудь вы замените их вместе, потому, что светодиодные лампы так и не перегорят.
2. Светодиодные и энергосберегающие лампы это одно и то же? И если нет, какие лучше?
Светодиодные лампы гораздо лучше КЛЛ
по нескольким причинам:
- cветодиодная лампа не содержит опасных веществ, а в колбе любой КЛЛ содержится ртуть;
- cветодиодная лампа потребляет меньше энергии при том же световом потоке;
- cветодиодная лампа мгновенно зажигается на полную яркость, а КЛЛ плавно набирает яркость от 20% до 100% за минуту при комнатной температуре и гораздо медленнее при низких температурах;
- У КЛЛ плохой спектр, состоящий из пиков нескольких цветов. Спектр светодиодной лампы гораздо ближе к естественному освещению и свету лампы накаливания.
3. Что там светится?
В 1923 году советский физик Олег Лосев обнаружил электролюминесценцию полупроводникового перехода. Первые светодиоды, использующие этот принцип, так и называли - «Losev Light» (свет Лосева). Первым появился красный светодиод, затем в начале 70-х годов появились жёлтые и зеленые светодиоды. Cиний светодиод был создан в 1971 Яковом Панчечниковым, но он был чрезвычайно дорог. В 1990 году японец Суджи Накамура создал дешёвый и яркий синий светодиод.
Ещё 20 лет назад считалось, что белый светодиод создать невозможно, однако, после появления синего светодиода стало возможным делать белые источники света с тремя кристаллами (RGB).
В 1996 году появились первые белые люминофорные светодиоды. В них свет ультрафиолетового или синего светодиода преобразуется в белый с помощью люминофора.
К 2005 году световая эффективность таких светодиодов достигла значения 100 лм/Вт и более. Это позволило начать использовать люминофорные светодиоды для освещения, ведь светодиод является одним из самых экономичных источников света.
4. Какие бывают светодиодные лампы?
Светодиодные лампы выпускаются в различных корпусах с разными типами цоколей. Это и обычные «груши», «свечки» и «шарики» с цоколями E27 и E14, и «зеркальные» лампы R39, R50, R63 и софиты с цоколями GU10 и GU5.3, капсульные лампы с цоколями G4 и G9, лампы для потолков с цоколем GX53.
В светодиодных лампах используются различные типы светодиодов. В первых светодиодных лампах использовались обычные светодиоды в пластиковом корпусе.
Сейчас мощные светодиоды в корпусах используются только в некоторых лампах.
В большинстве современных ламп используются бескорпусные светодиоды и светодиодные сборки.
В последнее время всё чаще используются светодиодные излучатели COB (chip on board). В них множество светодиодов покрыты единым люминофором.
Разновидность COB - светодиодные нити (led filament). В них множество светодиодов размещено на стеклянной полоске, покрытой люминофором.
В самом последнем поколении ламп Crystal Ceramic MCOB излучатели располагаются на круглых пластинах из прозрачной керамики.
Светодиодные лампы выпускаются с разной цветовой температурой света: 2700К - жёлтый свет, как у ламп накаливания, 3000К - чуть боле белый комфортный свет, 4000К - белый свет, 6500К - холодный белый свет. На мой взгляд для дома больше подходят лампы с цветовой температурой 2700-3000К.
5. Всегда ли светодиодную лампу можно просто вкрутить вместо обычной?
Нет, не всегда. Есть две проблемы, с которыми можно столкнуться:
- Работа с выключателем, имеющим индикатор. Большое количество светодиодные ламп не могут работать с выключателями, имеющими индикатор. Они вспыхивают или слабо горят, когда выключатель выключен. Это происходит из-за того, что слабый ток постоянно течёт через лампу. Выхода из этой ситуации два: или использовать лампы, корректно работающие с такими выключателями или отключать индикатор внутри выключателя.
- Диммирование. Большинство светодиодных ламп не может работать с регуляторами яркости (диммерами), но существуют специальные диммируемые светодиодные лампы (как правило они гораздо дороже обычных). В отличие от ламп накаливания, при снижении яркости светодиодная лампа не меняет цвет освещения (у обычной лампы он желтеет). Многие диммируемые светодиодные лампы диммируются не до нуля, а лишь до 15–20% полной яркости.
6. Все ли светодиодные лампы хорошие и если нет, чем хорошие отличаются от плохих?
В обычных лампах накаливания всё просто: колба и вольфрамовая нить. Светодиодная лампа устроена гораздо сложнее и её качество зависит от качества светодиодов, люминофора и электроники.
Есть три важных параметра, влияющих на качество света, которое даёт лампа:
- Пульсация света. Многие некачественные лампы имеют высокий уровень пульсации (мерцания) света. Такой свет визуально некомфортен и человек от него быстро устаёт. При переводе взгляда с одного предмета на другой виден стробоскопический эффект (видно как бы несколько предметов вместо одного). Человеческий глаз воспринимает пульсацию более 40%. Есть два способа проверить наличие пульсации света - карандашный тест (берём обычный длинный карандаш за кончик и начинаем быстро-быстро двигать им по полукругу туда и обратно. Если отдельных контуров карандаша не видно, - мерцания нет, если же видно «несколько карандашей» - свет мерцает) и проверка с помощью камеры смартфона (если посмотреть на свет через камеру смартфона, как правило при мерцании света по экрану будут идти полосы, причём чем они ярче, тем мерцание сильней). Лампы с видимой пульсацией нельзя использовать в жилых помещениях.
- Индекс цветопередачи (CRI). Спектр света светодиодной лампы отличается от спектра солнечного света и света обычной лампы накаливания. Хоть свет и выглядит белым, некоторых цветовых компонентов в нём больше, а некоторых меньше. CRI показывает, насколько равномерен уровень разных цветовых компонентов в свете. При низком CRI света хуже видны оттенки. Такой свет визуально неприятен, причём понять, что в нём не так, очень сложно. У ламп накаливания и солнца CRI=100, у обычных светодиодных ламп он больше 80, у очень хороших больше 90. Лампы с CRI ниже 80 в жилых помещениях лучше не использовать.
- Угол освещения. Светодиодные лампы типа «груша» бывают двух видов. У первых защитный колпак имеет форму полусферы, имеющей такой же диаметр, как и корпус. Такие лампы совсем не светят назад и если в люстре они светят вниз, потолок будет оставаться тёмным, что может быть визуально некрасиво. У второго вида ламп прозрачный колпак имеет диаметр больше корпуса и лампа немного светит и назад. Лампы на светодиодных нитях или прозрачных дисках имеют такой же большой угол освещения, как обычные лампы накаливания. Галогенные софиты дают узкий луч света с углом освещения около 30 градусов, а большинство светодиодных софитов светят рассеянным светом с углом около 100 градусов. Такие лампочки в подвесном потолке «слепят» из-за слишком широкого угла. Только некоторые светодиодные софиты имеют линзы и такой же узкий угол освещения, как у галогенных ламп.
И ещё три проблемы, с которыми можно часто столкнуться у светодиодных ламп:
- Несоответствие светового потока и эквивалента заявленным значениям. К сожалению, часто на упаковке светодиодных ламп пишут завышенные значения светового потока и эквивалента. Можно встретить лампы, на которых указан световой поток 600 Лм и то, что лампа заменяет 60-ваттную ламу накаливания, а по факту она светит только, как 40-ваттная лампа.
- Несоответствие цветовой температуры заявленной. Очень часто встречаются лампы, цветовая температура света которых отличается от того, что обещает производитель. Вместо 2700К можно встретить 3100К, а вместо 6000К даже 7200K.
- Преждевременный выход ламп из строя. Производители указывают срок службы светодиодных ламп от 15000 до 50000 часов, по факту же лампы иногда ломаются через несколько месяцев работы.
7. Как выбрать качественные светодиодные лампы?
На Российском рынке представлены лампы нескольких десятков брендов. Большинство из них - российские бренды, изготавливающие лампы в Китае на заказ. Многие думают, что раз лампы китайские, лучше и дешевле их покупать в китайских интернет-магазинах, но это большая ошибка. К сожалению, подавляющее большинство ламп из китайских магазинов очень плохого качества. Мощность и световой поток у них гораздо ниже обещанных, индекс цветопередачи (CRI) низкий, у многих ламп присутствует пульсация, порой доходящая до 100%, цветовая температура не нормируется (китайцы часто пишут «тёплый белый свет 2700-3500К» и что будет по факту никто не знает), никакой гарантии на такие лампы нет и при выходе из строя поменять их не получится. Я протестировал несколько десятков ламп из китайских интернет магазинов и хорошая среди них была всего одна, при этом стоила она дороже, чем аналогичные лампы в России.
Мне известны только четыре бренда, которые не завышают световой поток и эквивалент на упаковке. Это Ikea, Osram, Philips и Diall, поэтому при покупке ламп всех остальных брендов лучше берите лампы «с запасом». Если Вам нужно заменить 40-ваттную лампочку, лучше берите ту, на которой написано «эквивалент лампы накаливания 60 Вт».
Если при покупке есть возможность включить лампу, убедитесь, что она не мерцает с помощью карандашного теста или смартфона. Лампы с недопустимой пульсацией попадаются даже у таких брендов, как Osram.
Если мерцание обнаружилось уже дома, смело возвращайте лампу - по российским законам, светодиодные лампы можно возвращать в магазин в течение 14 дней со дня покупки.
Обращайте внимание на сроки гарантии (гарантия на лампы бывает от года до пяти лет) и сохраняйте чеки. Лампы должны обменивать в местах их приобретения.
От ламп накаливания бытовые потребители постепенно отказываются, и применяют их всё реже и реже. Сначала их заменили компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Они потребляют электроэнергии в 5 раз меньше, при той же яркости. То есть люминесцентной лампой в 20 Вт можно заменить 100 Вт лампу накаливания. За это их прозвали энергосберегающими.
Технологии не стоят на месте и в последние 5 лет на рынке укрепились . Ассортимент продукции достаточно широк от световых панелей и лент до прожекторов и ламп под все возможные цоколи. При этом светят в 10 раз ярче, чем лампы накаливания той же мощности. Давайте подробно рассмотрим отличия энергосберегающих и светодиодных ламп.
Интересно:
Светодиодные лампы фактически тоже относятся к энергосберегающим, но в народе такое название закрепилось за компактными люминесцентными лампами, хотя энергию они сберегают не так как светодиодные. В статье предлагаю не отклоняться от народных названий.
Состав
Энергосберегайки представляют собой компактный вариант классической трубчатой люминесцентной лампы, которые выпускаются под штырьковые цоколя g5 и g13, обычно различаются по толщине трубки (t5, t8). Компактность достигнута за счёт скручивания трубки в форме спирали. Тогда при том же принципе действия вы получаете источник света по размеру и цоколю повторяющий распространённые лампы накаливания.
Наиболее востребованы модели ламп с цоколями E14 и E27.
Компактная энергосберегающая лампа состоит из:
электронного балласта;
В свою очередь колба наполнена парами ртути и её внутренние стенки покрыты люминофором, от его состава зависит цветовой спектр и цветовая температура.
Светодиодные лампы в зависимости от годов выпуска строились с использованием разных конструктивных и схемотехнических решений, типах светодиодов. Ранние модели выпускали с 5 мм светодиодами, позже их заменили , такие как вы могли встретить на светодиодной ленте.
Последние новации - это филаментные нити, они состоят из светодиодных кристаллов расположенных на сапфировом стекле или другом диэлектрическом материале, равномерно покрыты люминофором, что создает иллюзию светящейся нити. Внешне такие лампы похожи на лампы накаливания - у них прозрачная стеклянная колба и нет пластика в корпусе.
И так общая конструкция большинства светодиодных ламп:
пластиковый или металлический корпус;
источник питания;
металлическая плата со светодиодами;
светорассеивающая колба.
Первое отличие люминесцентных энергосберегаек от светодиодных в используемых источниках света: трубка с парами ртути против полупроводниковых кристаллов.
Яркость и мощность
У лампы есть три основных характеристики:
Потребляемая мощность, Вт;
Световой поток, Лм;
Цветовая температура, К.
В принципе единственный возможный путь к сохранению электроэнергии - увеличение удельного светового потока, т.е. .
Для сравнения давайте рассмотрим световой поток от ламп разной конструкции:
Лампа накаливания в зависимости от особенностей исполнения может выдавать до 20 Лм на 1 Ватт потребляемой мощности, при этом чаще всего это порядка 10-17 Лм/Вт.
Люминесцентная лампа выдает от 40 до 70 Лм/Вт. Стоит сказать, что несмотря на снижение популярности этих источников света инженеры улучшают эти показатели и встречаются публикации о том, что достигнуто порядка 100 Лм/Вт, но в продаже я таких не встречал.
Светодиодные лампы светят еще ярче - 80-120 Лм/Вт. За последнее десятилетие этот показатель вырос в разы, а цена снизилась еще больше. Это и есть причиной успеха LED-продукции на рынке.
Отсюда следует, что при работе наибольший нагрев у ламп накаливания (более 100 градусов), на втором месте энергосберегающие лампы (60-80 градусов), самые холодные лампы - светодиодные (30-40 градусов). Это связано с разницей в КПД, при работе светодиодных ламп в тепло выделяется наименьшее количество энергии.
Ресурс и потеря яркости
30000-50000 часов - средний срок службы светодиодных ламп. Но он значительно зависит от условий эксплуатации. Например, если LED-источник света работает в жарких условиях то срок может снизиться в 2 и больше раз.
10000 - часов работают люминесцентные лампы. Но это тоже не статическая величина, встречаются случаи, когда они перерабатывают свой ресурс или наоборот - сгорают преждевременно.
Основная причина выхода из строя компактных люминесцентных ламп - частое включение и выключение, тогда как те лампы, что включены круглосуточно обычно переживают ресурс в разы. Это связано с принципом работы, об этом немного позже.
На длительность срока эксплуатации влияет и система питания. К слову, люминесцентные лампы с электромагнитным балластом (дросселем) лампы работают в два раза меньше чем с электронным. Но в компактных энергосберегающих лампах используется только электронный балласт (ЭПРА).
1000 часов светят лампы накаливания. Срок службы сократится, если лампу часто включают и выключают или она работает в условиях с повышенной температурой и вибрацией. Удары и сотрясения лампочки могут повредить спираль, и она оборвется.
Вывод:
Светодиоды имеют наибольший ресурс среди перечисленных аналогов. Светодиодные лампы не боятся частых включения и выключений - это позволяет их применять в коридорах, туалетах и кладовых.
Снижение яркости ламп со временем
Лампы накаливания уверено выдают свои люмены на протяжении всего срока службы, возможно снижение до 7%. Основной причиной снижения яркости является загрязнение колбы и плафона светильника.
Энергосберегающие лампочки, как и любые типы люминесцентных ламп, имеют свойство стареть. И световой поток Снижается до 50% к концу срока службы. Это связано со старением люминофора, его выгоранием, износом электродов. Вы могли заметить, что старые ЛЛ часто чернеют у концов трубки, это признак скорой замены.
Светодиодные лампы выдают заявленный световой поток не постоянно. Световой поток снижается до 15% уже через 25000, что значительно дольше, чем у энергосберегающих ламп, за это время вы замените две таких, а светодиодная будет продолжать работать. На яркость также влияет и температура. Если лампа перегревается, то световой поток падает до 80% от номинального в течении 2-3 минут. При длительном перегреве кристалл светодиода деградирует и может сгореть.
Способ питания
Оба вида ламп требуют особого подхода к питанию. Для этого внутри корпуса расположена схема питания.
Компактные люминесцентные лампы
Люминесцентные лампы довольно специфичный источник света с точки зрения питания, для их включения нужна схема повышающая напряжение выше напряжения питания в электросети. Ранее для этого использовали дроссель со стартером, теперь электронный пускорегулирующий аппарат (балласт). Внутри колбы газ, на её концах две спирали, напряжение подключается к спиралям (электроды).
Для упрощения понимания процесса розжига я опишу его на примере устаревшей системы пуска, в ЭПРА используемом на энергосберегающих лампах принцип тот же, но подход другой.
Так как в выключенном (холодном) состоянии сопротивление между электродами большое, поэтому сначала их разогревают, за это отвечает стартер. Начинается процесс под названием «термоэлектронная» эмиссия, начинают испускаться свободные электроны.
В стартере находится колба с газом, например неон, и биметаллические контакты, которые в горячем состоянии замыкаются и конденсатор. Ток в 20-50 мА, через колбу с газом разогревают контакты, они замыкаются, а разряд внутри колбы стартера прекращается. Тогда ток ограниченный реактивным сопротивлением дросселя и спиралей протекает по контуру: Источник питания - дроссель - спираль - стартер - спираль - источник питания.
Спирали разогреваются, а пластины стартера остывают и размыкаются. В результате чего энергия происходит всплеск напряжения достаточный для ионизации газов в колбе лампы, после чего происходит её зажигание, сопротивление между электродами резко снижается. Эти процессы приводят к протеканию тока через колбу и излучению света.
Как вы могли заметить процесс достаточно сложный. Включение лампы усложняется, если спирали износились или деградировал люминофор, а также в холоде. Это большая проблема всех люминесцентных, газоразрядных источников света - включение при морозе. Оно может либо происходить крайне долго или вообще не включиться, если лампа не первой свежести. Да и итоговая яркость в холоде может быть ниже номинальной.
Сейчас отказываются от такого подхода, используют импульсные схемы, которые называют электронным балластом или ЭПРА. Его типовую схему вы видите ниже. Она работает на высокой частоте (десятки кГц), против 50 Гц питающей сети в схеме с дросселем. Это позволяет получить более равномерное и яркое свечение, а также облегчить розжиг лампы и снизить износ электродов.
Светодиодные лампы
У светодиодов требования к питанию проще, хотя все равно довольно жесткие. Основная задача стабилизировать ток. Источник питания называют , это такой прибор, который стремится поддерживать заданный ток независимо от сопротивления нагрузки. Фактически сопротивление ограничено мощностью драйвера.
В самых дешевых лампах драйвер и стабилизация отсутствует, ток просто снижают балластным сопротивлением до приемлемой величины при условии нормального напряжение в питающей сети. Но напряжение в сети часто отклоняется от нормы и происходят всплески, такие лампы долго не живут, светодиоды сгорают из-за долгой работы при повышенном напряжении питания, или при скачке напряжения. Типовая схема балластного драйвера изображена на фото.
Преимущества - гальваническая развязка, возможно наличие защит, стабилизация тока, больший срок службы светодиодов, низкие пульсации света.
Недостатки - относительная дороговизна, при использовании некачественных компонентов драйвер тоже может сгореть.
Утилизация и вред экологии
Основная проблема люминесцентных ламп - использование ртути в колбе, она вредит окружающей среде и здоровью человека, если разобьётся в помещении. Это вызывает большие затраты на утилизацию (для предприятий). Нужно проводить процесс «демеркуризации».
Светодиодные лампы не несут вреда экологии, могут утилизироваться как бытовые отходы, не используются вредные вещества при их изготовлении. При этом существуют компании по их переработки для вторичного производства. Встречаются публикации о том, что отдельные предприятия занимаются переработкой полупроводниковых кристаллов.
Заключение
Подведем итоги и перечислим кратко достоинства и недостатки ламп:
Энергосберегающие люминесцентные:
«-» Проблема утилизации и вред экологии.
«-» Световой поток ниже, чем у светодиодных.
«-» Срок службы 10000, хоть и больше чем у ламп накаливания, но меньше LED-продукции.
«+» Относительная надежность.
«+» Яркость.
«+» Энергопотребление.
«+» невысокая рабочая температура.
Светодиодные:
«-» Цена качественных ламп может доходить до 8-10 долларов.
«-» У низкокачественных ламп плохой цветовой спектр и высокие пульсации.
«+» Энергосбережение.
«+» Яркость.
«+» Долговечность.
Светодиодные лампы тоже энергосберегающие, но по упомянутым причинам такое название закрепилось за компактными люминесцентными лампами. Светодиоды - это актуальный, надежный и популярный источник света. Инженеры лидирующих производителей постоянно занимаются повышением качества света и цветового спектра.
Во всём мире наблюдается чёткая тенденция к переходу на энергосберегающие источники освещения. Наиболее экономичными на сегодняшний день являются люминесцентные и светодиодные лампы. Проведем сравнение и определим какие из источников света лучше — светодиодные или энергосберегающие?
Существуют еще металлогалогенные источники света, у которых коэффициент светоотдачи на уровне светодиодов, но высокая цена пускорегулирующей аппаратуры исключает их массовое применение. Их удел – источники освещения со световым потоком десятки тысяч люмен.
Что бы понять, какие лампочки лучше светодиодные или энергосберегающие, рассмотрим их ключевые особенности.
Особенности конструкции
Несмотря на внешнее сходство, светодиодная и энергосберегающая лампы имеют существенные конструкционные отличия. Чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих?
В первую очередь отличие в принципе получения светового потока.
В качестве светоизлучателя у LED используются светодиоды открытой конструкции либо помещённые в пластиковую колбу. У энергосберегайки — стеклянная трубка, наполненная специальным газом и покрытая изнутри люминофором.
Соответственно светодиоды значительно устойчивее к механическим воздействиям.
Для розжига люминесцентной лампы на спирали необходимо подать кратковременный высоковольтный разряд и при низком напряжении в сети они могут не загореться.
При изготовлении люминесцентных ламп используется ртуть. Такие изделия требуют специальных методов утилизации. В Европе за выброшенные в мусоросборник энергосберегающие лампы предусмотрено административное наказание.
Итог: по конструктивным особенностям лучше светодиодные светильники
Сравнение по эффективности светоотдачи
Нажмите для увеличения Если сравнивать соотношение потребляемой энергии и величину светового потока, у светодиодов оно лучше. Так, энергосберегайка при мощности 13Вт даёт световой поток около 700 люмен, мощность светодиодов с таким же световым потоком 7-9Вт.
Следует учесть, что со временем у всех газоразрядных источников света показатели светового потока снижаются. Ответ на вопрос, какие лампы экономичнее светодиодные или энергосберегающие очевиден.
Экономия светодиодных ламп по сравнению с энергосберегающими, даже без учёта срока службы, как минимум двукратная.
Сравним срок службы
По паспортным данным срок службы энергосберегающей лампы – 15000-20000ч, светодиодной 35000ч. Как показывает практика, реальные показатели у «энергосберегаек» куда хуже.
При расчётах времени жизни газоразрядной лампы производитель берёт идеальные условия: количество включений/выключений в течение суток не более пяти, отсутствие перепадов температуры и напряжения.
В условиях среднестатистической квартиры, даже если лампочка расположена не в проходном месте, например туалет или ванная комната, срок её жизни редко превышает 5000-6000 часов. А если учесть, что через пару лет световой поток снизится на 30% и того меньше.
Качественные светодиоды при обеспечении стабильного напряжения и тока служат гораздо дольше.
Как определяется срок службы изделия
Для любого промышленного изделия проводится нагрузочный тест. Для обуви, например, роботизированная нога производит сто тысяч шагов, после чего оценивают износ, аналогично исследуют любое устройство с механическими нагрузками.
Для светодиодов устраивают многомесячный марафон с непрерывным включением/выключением и подачей повышенной силы тока. По результатам таких тестов прогнозируемый срок эксплуатации светодиода может достигать ста тысяч часов.
Фактор старения
У любой газоразрядной лампы, в том числе и у люминесцентной в процессе эксплуатации снижается яркость. Это вызвано испарением вольфрама со спиралей и выгоранием люминофора, покрывающего стеклянную колбу изнутри.
Итог: с точки зрения срока службы, лучше светодиодные светильники.
Можно ли управлять яркостью (диммирование)
Диммирование – управление яркостью источника света. Светодиоды позволяют изменять яркость свечения в широких пределах. Уменьшить яркость газоразрядной лампы, снижая напряжение невозможно.
Для этих целей используют достаточно дорогостоящие высокочастотные ЭПРА. Изменения яркости достигается пропусканием импульсов с частотой около 50 кГц. При таком режиме работы срок жизни устройство существенно сокращается.
Цветовая температура
По этим показателям энергосберегающая и светодиодная лампы – близнецы. И у тех и у других есть градации тёплого белого, нейтрального белого, холодного белого света.
Индекс цветопередачи
И опять светодиоды лучше. У обыкновенной люминесцентной лампы спектры излучения меньше чем у светодиода. Лишь энергосберегайки с трёхкомпонентным люминофором, как и светодиоды, имеют индекс 80-90, в остальных моделях индекс цветопередачи 60-80.
Итог: светодиодные светильники могут свободно регулировать свою яркость. Энергосберегающие лампы — нет. Преимущество за светодиодными лампочками.
Сравнение по устойчивости к неблагоприятным факторам
При эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью или запылённостью срок службы энергосберегающих лап существенно сокращается. Чем лучше светодиодные лампы от энергосберегающих?
Светодиоды практически не боятся загрязнения и механической очистки поверхности. В то же время колба газоразрядной лампы категорически не приемлет прикосновений. При установке новой энергосберегайки вкручивать в патрон рекомендуют, не касаясь стеклянной колбы.
Правда, есть один интересный феномен, при очень низких температурах, лампы накаливания показывает несравнимо лучший результат. Рекомендую ознакомиться с экспериментом:
Сравнение цен
Цена у светодиодной лампы однозначно выше . Даже несмотря на постоянное снижение стоимости производства светодиодов.
Итоговая таблица сравнения светодиодной и энергосберегающей лампы
Как мы видим, единственны критерием, по которому лучше энергосберегающие источники света – низкая базовая стоимость. Но следует учесть, что затраты на электроэнергию за время эксплуатации значительно превысят разницу в стоимости. Так что не смотря на стоимость, светодиодные лампы лучше чем энергосберегающие.
