Чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих? Чем светодиодная лампа отличается от галогенной и что выбрать.

С появлением на рынке энергосберегающих источников света люди стали задумываться, какие лучше и стоит ли осуществлять замену старых лампочек Ильича. Далее мы постараемся наиболее подробно осуществить сравнение ламп накаливания и светодиодных, предоставив таблицы, немного теории и видео обзоров! Для этого по порядку будут рассмотрены различные критерии, начиная от характеристик производительности и заканчивая показателями экономии.

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 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.

	Необходимая мощность (Вт)
Размер помещения (м.кв.)	Накаливания	Светодиодная
<6	150	18
10	250	28
12	300	33
16	400	42
20	500	56
25	600	68
30	700	80

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.

Видео обзор значительно разницы в световом потоке

Отличие по показателям освещенности

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 вы можете узнать из нашей статьи.

КПД

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 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:

• сила тока;
• хрупкость;

Благодаря технологическому прогрессу в области электрики и электроники, современный ассортимент осветительных приборов очень широк. Потребителю, который до сих пор не касался этой тематики, крайне сложно разобраться среди огромного выбора различных решений. С целью двумя столпами являются люминесцентные и светодиодные энергосберегающие лампы. Данная статья призвана сравнить их характеристики и предоставить адекватное представление о преимуществах и недостатках, которое поможет сориентироваться покупателю, что лучше выбрать. Далее мы предоставим сравнение светодиодных ламп и энергосберегающих.

Потребление электроэнергии

Потребление электрической энергии для люминесцентных ламп составляет около 20 процентов от стандартных и всем знакомых ламп накаливания. Светодиодные еще экономичнее — относительное лампочек Ильича энергопотребление составляет около 10 процентов. Таким образом потребляемая мощность источника света на основе полупроводников и светодиодов будет всегда в 2 раза меньше при одинаковой яркости.

Световой поток

Цвет спектра для газоразрядной энергосберегающей лампочки несколько менее качественен относительно ее светодиодного аналога. Люминесцентные лампы не совсем корректно передают световой спектр касательно некоторых оттенков. В сравнении с газоразрядным, светодиодный вариант в этом плане является более стабильным.

В таблице ниже сведены характеристики рассматриваемых источников освещения:

Температура при работе

Газоразрядная люминесцентная лампа при длительной работе имеет показатель температуры около 50-60 градусов по Цельсию. Она не способна обжечь кожу и, тем более, вызвать возгорание, однако все же это достаточно солидный показатель. Но следует иметь ввиду, что при неисправности электроники, показатель температуры может возрасти в 3-4 раза. Данный риск маловероятен, но существует. Светодиодные лампы полностью безопасны в плане наличия высоких температур за счет их полупроводниковой технологии на основе LED-кристаллов. В любом случае сравнение и тех, и других источников света показывает, что допустимо использовать их с любым видом патронов для люстр, бра и прочих светильников, так как максимально допустимый нагрев при корректной работе они не превосходят.

Экологический фактор и вред для здоровья

Люминесцентные лампы, которые расположены на прилавках магазинов, в составе колбы имеют около 5 миллиграмм ртути. Ртуть — это металл, ввиду своих пагубных свойств, наносимых вред организму человека, отнесен к первому (самому высокому) классу опасности. наряду с остальным мусором запрещается, потому сознательный пользователь должен отнести вышедшие из строя лампы в специально предназначенные для этого пункты приема.

Необходимо отметить также УФ и инфракрасное излучение, выделяемое люминесцентной лампочкой, которое может стать причиной некоторых заболеваний. Перечисленные выше недостатки не относятся к светодиодам, их использование полностью безопасно.

Показатель мерцания

Люминесцентные энергосберегающие лампы мерцают с частотой 50 раз в секунду. Невооруженный глаз не способен заметить это явление, но есть люди, для которых данный эффект может стать причиной обострения нервозности, либо появления меланхоличного состояния. Люминесцентные источники света, оборудованные качественных электронным пускорегулирующим механизмом, лишены такого эффекта. Светодиодные лампы и в этом случае выгодно отличаются от из газоразрядных аналогов за счет отсутствия подобной проблемы.

Коэффициент полезного действия

В данной случае он говорит о том, насколько много энергосберегающая лампа выдает световой энергии относительно потребления электричества. Для экономок данный показатель составляет около 30 процентов, в то время как светодиодные вновь на высоте — около 80 процентов и выше.

Срок службы

Люминесцентные лампы в среднем служат в 5 раз меньше, чем светодиодные. На коробке с изделием, как правило, расположена таблица с соответствующими данными. Как указывают производители, срок службы светодиодной лампы может доходить до 50 тыс. часов, в то время как энергосберегающие лампочки служат не более 10 тыс. часов. Сравнение по сроку службы очевидно — LED продукция выигрывает значительно и по этому показателю.

Сравнение по иным факторам

Люминесцентная энергосберегающая лампа включается в течение 1 секунды, что связано с работой ее электронной схемы. При пониженных температурах в связи с падением давления газа внутри колбы яркость существенно снижается. Связано это с тем, что ртуть утрачивает свою летучесть и вынуждена нагреваться в течение более длительного периода времени. Высокая влажность также негативно сказывается на работе люминесцентной лампочки. Она вызывает наличие пленки, образующейся на поверхности колбы, что является мешающим фактором для ее стабильной работы и быстрого нагрева. Светодиоды начинают работать мгновенно и имеют внушительный температурный диапазон для стабильной работы.

Еще один немаловажный критерий сравнения — гарантийный срок эксплуатации. У светодиодов он в среднем составляет 3 года, когда у энергосберегающих источников света 1-2.

Ценовой диапазон

Если сравнить светодиодные и люминесцентные лампы по цене, тот тут однозначно ничья. На сегодняшний день оба варианта исполнения стоят от 200 рублей за шт., если говорить о более-менее качественных производителях. Несколько лет назад энергосберегающие лампы еще могли победить LED-продукцию из-за своей более низкой цены, но сейчас уже (2017 год) стоимость светодиодов значительно снизилась из-за высокой конкуренции и появления бюджетных китайских производителей на рынке.

Вывод

Руководствуясь приведенной выше информацией при сравнении энергосберегающих и светодиодных ламп для дома, офиса или же любых других помещений решительно лучшим решением будет являться модель, работающая на принципах LED-технологии, то есть именно светодиодная. В подтверждение этому прилагаем несколько полезных видео

Чтобы ответить на вопрос, какие лампочки лучше – светодиодные или энергосберегающие, для начала необходимо разобраться, что же подразумевается под этими терминами. По своему принципу оба вида осветительных приборов экономят электроэнергию, одни больше, другие меньше. Но название «энергосберегающие» закрепилось за компактными люминесцентными лампами.

Дело в том, что КЛЛ появились в продаже раньше, чем энергосберегающие светодиодные лампы, и стали для потребителя новой ступенью в линейке осветительного электрооборудования.

Если сравнивать со световыми приборами с , то расход электроэнергии у компактных люминесцентных ламп меньше в 4 раза. Причем это экономия совершенно без снижения силы светового потока.

Конечно, хотя стоимость КЛЛ немного выше обычных ламп, люди поняли, что приобретать их выгодно. К тому же срок службы у лампочки накаливания намного меньше. А потом появились светодиоды, вызвав настоящий переворот в области электротехники. Перед тем как сравнить, какие лампы лучше – энергосберегающие люминесцентные или светодиодные, нужно понять, какие характеристики они имеют и что собой представляют.

Энергосберегающие лампы

Каждый знает, как внешне выглядит компактная люминесцентная лампа, но суть ее работы понятна не всем.

В ее схему входит электронный пускорегулирующий аппарат, при помощи которого создается высоковольтный разряд между электродами внутри колбы, так называемый пробой, и поддерживает его. При таком пробое начинают светиться пары ртути, которая содержится в колбе. Но свечение это не видно человеческому глазу, т. к. находится в ультрафиолетовом спектре.

Для того, чтобы преобразовать такое свечение в видимое, стенки стеклянной трубки покрыты специальным веществом – люминофором (отсюда и название – люминесцентная). По своей сути – это та же лампа дневного света, только в уменьшенном варианте и с более высокотехнологичным ЭПРА.

Преимущества и недостатки КЛЛ

Из преимуществ подобных источников света можно назвать приличную экономию электроэнергии по сравнению с лампами накаливания, а так же больший срок службы. Но вот с компактностью дело обстоит не очень хорошо. Конечно, если сравнить с ЛДС, они имеют меньший размер, но вот в сравнении с осветительными приборами на основе нити накаливания им похвастаться нечем – они не меньше, а иногда даже и больше.

Компактные лампы накаливания очень сложно подключить к сети, используя диммер. Можно сказать больше – без глубоких познаний в области электротехники и большого опыта это сделать нереально.

Еще один недостаток – это содержание паров ртути в колбе КЛЛ. По этой причине возникают проблемы с утилизацией подобных приборов.

И еще. При температуре ниже –20 градусов по Цельсию энергосберегающая лампа просто не будет работать. Это связано с ее технологическими особенностями.

Возможности светодиодов

Приборы освещения на кристаллах появились в магазинах сравнительно недавно, но уже успели зарекомендовать себя как очень экономичные и функциональные лампы. И дело даже не в том, что их энергопотребление еще ниже, чем у компактных люминесцентных ламп, а срок службы порой выше в 10 и более раз. Есть у светодиодов и другие достоинства, которых нет у КЛЛ.

Монтаж

С появлением светодиодов стал более доступен монтаж подсветки потолка, причем появилась возможность многоуровневой и цветной подсветки с разделением световых зон. Стало возможным создание неповторимых световых узоров на поверхностях, с плавными переходами и затемнениями.

Светодиодная лента без лишних усилий располагается в нишах и за полотном натяжных потолков. Конечно, для нее нужно стабилизирующее устройство, но это уже вопрос второстепенный.

Есть у такой полосы и еще одно немаловажное преимущество – это наличие многоцветного варианта ее исполнения. При помощи контроллера появляется возможность подсветить потолок теми цветами, которые нравятся. Управлять освещением можно при помощи пульта дистанционного управления, не вставая с любимого дивана.

Размеры

Разница в размерах между КЛЛ и светодиодной лампой

Осветительные приборы на светодиодах имеют очень маленький размер как по сравнению с лампочками накаливания, так и с компактными люминесцентными. Трехваттные светодиодные лампы имеют окружность в два см, тогда как размер подобной по силе светового потока семиваттной энергосберегающей – 3.2 х 7.9 см. Благодаря столь малому размеру LED-устройств возможно изготовление точечных светильников толщиной не более двух сантиметров. Причем сюда входит и радиатор, отводящий тепло. Также светодиодные лампы легко встраиваются в секции мебели и позволяют монтаж подвесных и натяжных потолков с минимальным зазором от потолка.

Принимая во внимание форму световых приборов, светодиодные за счет очень малой величины чипов можно поместить в любого вида и размера оболочку, а можно и вообще обойтись без нее. Наглядный пример – , называемая «кукуруза». А можно собрать световой прибор своими руками и с теми характеристиками, которые нужны.

Отличие светодиодных ламп от энергосберегающих

Если сравнивать, какая лампа лучше по цветовой температуре – разницы между КЛЛ и LED не наблюдается, ну а подбор такого параметра целиком ложится на плечи потребителя, т. к. у каждого свои предпочтения и свое индивидуальное видение.

По ранее упоминавшемуся вопросу – вопросу диммирования – естественно, впереди светодиоды. Конечно, не все их модификации имеют такую возможность, но все же таковые имеются. Из чего можно сделать вывод – светодиодные лампы от энергосберегающих отличает управляемость, а ведь это еще один плюс в копилку экономичности.

С точки зрения ремонтопригодности оба вида ламп идут «в ногу» – отремонтировать неисправную КЛЛ возможно (за исключением раскола колбы, хотя ее можно просто заменить), равно как и светодиодную.

По сроку службы, конечно, LED-приборы вне конкуренции, их долговечность может превышать тот же параметр энергосберегающих в десятки раз. Ну а о безопасности уже упоминалось, светодиоды не содержат тяжелых металлов, а потому они в более выигрышном положении.

Ну и, наконец, цена. Конечно, в этом компактные люминесцентные лампы выигрывают, но и тут есть свои нюансы. Если брать КЛЛ и LED производства одной фирмы, с одинаковыми параметрами, их стоимость будет не сильно отличаться. А иногда можно найти светодиодную лампу даже дешевле энергосберегающей (правда не факт, что она окажется качественной).

Все же светодиодная или энергосберегающая?

Кто-то может сказать, что световые приборы с использованием нити накаливания имеют преимущество в цене, а с КЛЛ или LED можно еще и на низкокачественную подделку нарваться, но это в корне неверно. Сейчас вероятность приобретения подделки крайне мала, а ассортимент подобных ламп огромен.

Поспорить можно и о величине энергопотребления. И компактная люминесцентная, и светодиодная лампы потребляют минимум энергии, они обе очень экономичны, при этом не теряют силы светового потока. Да и остальные параметры оппонентов практически схожи.

Но все же специалистами в области электротехники рекомендуется вариант освещения на кристаллах, т. к. главное, чем отличаются светодиодные лампы – это долговечность, а также экологичность и безопасность. Есть и второстепенные преимущества, такие как компактность, немного большая экономичность и простота монтажа. А ведь по сути, для обычного обывателя очень важен вопрос, поможет ли осветительный прибор сберечь электроэнергию.

Но сравнивать в деле, что лучше для дома – светодиодные или энергосберегающие лампы – придется каждому самостоятельно, так же как и принимать окончательное решение.

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.

Несколько десятков лет во всем мире продолжается борьба за повышение энергоэффективности бытовых и промышленных электроприборов. В России с 1 января 2014 года действует запрет на производство и использование для освещения ламп накаливания. В Евросоюзе эта мера закреплена в 2012 году.

Потребитель вынужден принимать решение об использовании энергосберегающих источников света. К ним относятся:

• Газоразрядные. Для уличного освещения применяются ДНаТ – дуговые натриевые трубчатые лампы. Они же используются в освещении растений в теплицах.

пример лампы ДНаТ

• Линейные люминесцентные. Их назначение – освещение внутренних помещений: офисов, школ, административных зданий. Дизайн светильников разработан для общественных помещений и мало подходит для жилых.

люминесцентные линейные лампы

• Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) по размерам значительно меньше линейных моделей. Электронный балласт для работы устройства умещается в стандартный патрон Е27, что позволяет осуществить установку КЛЛ без модернизации электропроводки.

компактные люминесцентные лампы

• Светодиодные. Выпускаются в различном конструктивном исполнении. Драйвер питания может находиться в патроне, в этом случае переход с одного типа на другой не вызовет затруднений. Прочие варианты исполнения предусматривают питание от постоянного напряжения 12 В, 24 В. В этих случаях применяются специализированные блоки питания – драйверы. Небольшое энергопотребление позволяет производить резервирование питания аккумуляторными батареями.

светодиодная лампа

Отличие люминесцентных ламп от светодиодных

Главное отличие осветительных приборов для дома заключается в принципах работы.

Люминесцентные источники света заполнены парами ртути, за счет чего колба начинает светиться в невидимом для глаза ультрафиолетовом диапазоне под действием электрического разряда между электродами. Ультрафиолет, воздействуя на люминофор, которым покрыта внутренняя поверхность колбы, вызывает светящийся эффект различных оттенков.

Для запуска и поддержания свечения применена пускорегулирующая аппаратура. Используются электромагнитные и электронные балласты, выполненные в виде отдельных блоков или смонтированные в патронах ламп.

Светодиод работает по-другому. Под воздействием протекающего тока полупроводниковый диодный переход начинает излучать свет, его цвет всегда синий. Для получения оттенков свечения излучающие кристаллы покрывают слоем люминофора.

Различие с заключается в том, что в светодиоде никаких дополнительных преобразований энергии не происходит, за счет этого коэффициент полезного действия таких ламп выше.

сравнительная таблица

Типы ламп

Люминесцентные лампы могут отличаться по нескольким параметрам:

• Оттенкам свечения: дневного света, белая, универсальная.
• Диаметру колбы. Стандартные размеры: 18, 26, 38 мм.
• Мощность энергопотребления.
• Виду и количеству цоколей: могут иметь один, два или цоколь, в который встроена пускорегулирующая аппаратура. Для линейных моделей применяют стандартный цоколь g13, в настольных светильниках используют модели с обозначением g23.
• Напряжение питания в России повсеместно 220 В, но производители выпускают и модели для 127 В.

Важно! Мощность КЛЛ не регулируют. Она не будет зажигаться, если выключатель имеет диммер.

• Линейные модели для использования в светильниках с электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой могут различаться по пуску со стартером или без него.
• Форма колбы бывает линейной, подковообразной, четырех дуговой, спиральной, шарообразной, с рефлектором, в виде шайбы или таблетки.

формы колб люминесцентных ламп

Светодиодные источники классифицируются по нескольким параметрам:

• По назначению различают лампы для уличного или внутреннего освещения, для организации дизайнерской подстветки.
• Конструкция: существуют линейные модели и для установки в патроны.
• Цоколи светодиодных источников света бывают стандартными с резьбой, они обозначаются буквой Е: Е27, Е14, Е40 (для мощных ламп уличного освещения). Цоколи для штырьковых соединений обозначают буквой g. Следующий за ней индекс обозначает расстояние между штырьками.

разновидности цоколей светодиодных ламп

Внимание! При покупке ламп на замену надо знать точную модель цоколя, они не взаимозаменяемые.

• Мощность.
• Светораспределение важный параметр, определяющий преимущество светодиодов, которые излучают свет перед собой. Для фокусировки пучка света устанавливаются рассеиватели или, напротив, линзы. Возможность получить угол освещения от 5 до 180 градусов – достоинство светодиодов. Другие типы осветительных приборов освещают все пространство вокруг себя.
• Возможность регулировки яркости свечения – хороший параметр светодиодов, он обязательно указан в технических характеристиках. Для настройки используется диммер.

Световой поток

Световой поток – главный показатель, помогающий оценить эффективность освещения для комфортного пребывания и работы в помещениях.

Единица измерения светового потока – люмен. Этот показатель указан в технических характеристиках, расположенных на упаковке. Косвенно он говорит о параметрах энергосбережения.

Соотношение светового потока и мощности

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Задать вопрос эксперту

Обратите внимание! КЛЛ со временем уменьшают световой поток по причине выгорания слоя люминофора, светодиодные лампочки также постепенно вырабатывают свой ресурс.

Потребление электроэнергии

Для объективной оценки энергопотребления нужно сравнивать мощность всех возможных источников освещения: ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных светильников. Мощность указана на упаковках изделий. Характеристика важна при проектировании электропроводки в квартире. От силы тока зависит сечение прокладываемых проводов и параметры устройств защиты.

Температура при работе

При рассмотрении вопроса рабочей температуры стоит учитывать два параметра:

• Рабочая температура поверхности лампочки.
• Температура окружающей среды, в которых эксплуатируются светильники.

Температура поверхности КЛЛ не превышает 75˚ С, поверхность патрона достигает температуры 50˚ С. Такой нагрев достаточно ощутим при прикосновении, но не сможет нанести серьезных ожогов.

Светодиоды во время работы нагреваются до 65˚ С, патрон безопаснее – 40˚ С.

Температура окружающей среды намного важнее для долгосрочного сохранения работоспособности светильника.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Люминесцентные лампы, эксплуатируются при температуре окружающего воздуха от +5 до +35˚С. При пониженной температуре – пуск затруднен, а время эксплуатации уменьшается.

Для светодиодов, напротив, вредна высокая температура в помещении или на улице. Для долгой исправной работы важно отсутствие перегрева, высокая температура затрудняет охлаждение ламп. Их нельзя располагать вблизи нагревательных приборов.

Коэффициент полезного действия

КПД для источников света рассчитывается по сложным формулам, учитывающим энергопотребление и конечное количества излучения в видимом диапазоне.

Не вдаваясь в подробности КПД для ламп накаливания 5–6%, остальная энергия расходуется на инфракрасное излучение, нагрев помещения.

Для энергосберегающих люминесцентных светильников 20–25%. В устройстве происходит неоднократное преобразование электроэнергии. Вначале генерируется электрическая дуга, она преобразуется в ультрафиолетовое излучение, далее часть энергии уходит на разогрев и поддержание свечения люминофора. Пускорегулирующая аппаратура забирает свою долю в КПД.

Энергоэффективными считают светодиодные светильники. Для разной мощности применяются адаптированные для нее драйверы. В итоге КПД светодиодов достигает 99%, а полного комплекта светильника 90–95%.

Срок службы

Период эксплуатации определяется количеством часов работы лампы без потери основных параметров. Устанавливается он производителем, указывается в технических паспортах.

Большое значение для долговечности люминесцентных ламп играет количество включений в течение суток и стабильность питающего напряжения. При испытаниях производитель принимает в расчет 5–6 циклов запуска в сутки. Установка светильника в местах, где это количество значительно превышает указанный показатель, резко снижает время использования.

Производители гарантируют срок службы КЛЛ 10000–15000 часов. Если принять время работы 10 часов в сутки, лампы хватит на 3–4 года непрерывной эксплуатации. Реально можно рассчитывать на 2–3 года, с учетом многократных включений в течение дня. Другой фактор, снижающий время эффективного использования электроприбора – потеря интенсивности светового потока за счет выгорания электродов и люминофора.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Совет! Не устанавливайте люминесцентные светильники, в местах, где производится частое включение-выключение устройства, например, санузел общего пользования в организациях, светильник с датчиком движения в проходных местах.

Учитывая небольшое потребление электроэнергии дешевле не выключать лампу в течение дня, чем тратиться на покупку новых приборов.

Светодиоды не подвержены выходу из строя по причине частых включений. Срок службы, заявляемый производителем, составляет 45000–60000 часов, а это примерно 7 лет работы. Для ламп на 220 В драйвер питания интегрирован в цоколь. Обязательно предусмотрена защита от скачков напряжения, перегрева, плавный пуск при включении. Это позволяет лампе отработать весь отведенный производителем срок.

сравнительная характеристика

Внимание! Резко снижает время эксплуатации светодиодов в местах с повышенной температурой и отсутствие вентиляции. Не следует устанавливать в светильники ЭСЛ выше мощности, рекомендованной производителем.

Ценовой диапазон

Ответ на вопрос, что лучше светодиодная или люминесцентная лампа, невозможно получить без сравнения расходов на эксплуатацию различного вида оборудования.

В период с 2015 года наблюдается резкое снижение стоимости светодиодов. Разница между люминесцентными и светодиодными осветительными приборами быстро уменьшается. Впрочем, это касается товара, относящегося к бюджетному сегменту.

Цена светильников у разных продавцов сильно различается, основным показателем для определения цены становится репутация производителя.

Таблица цен на люминесцентные лампы:

Средняя цена светодиодных ламп:

• 6 Вт – 75–150 руб.
• 8 Вт – 80–200 руб.
• 15 Вт – 100–200 руб.
• 20 Вт – 150-450 руб.

Расчет окупаемости при замене ламп на светодиодные

При расчете эффективности замены ламп накаливания на энергосберегающие или светодиодные нужно учесть, что по светоотдаче относительно потребляемой мощности они соотносятся: 75:15:10.