Типы электрических ламп. Какие лучше и в чём разница

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.

Для того чтобы вы могли в полной мере осознать преимущества светодиодов, предлагаем вам сравнительную характеристику трех основных типов освещения: светодиодного, люминесцентного и традиционного, с использованием ламп накаливания.

Сравнение светодиодных и люминесцентных ламп, а также традиционного освещения, позволит вам ознакомиться с достоинствами и недостатками каждого типа световых элементов, чтобы подобрать наиболее оптимальный вариант в зависимости от ваших предпочтений и особенностей объекта. В данной статье мы рассмотрим такие параметры, как потребляемая мощность, светоотдача, экологичность, срок эксплуатации и т.п.

Сравнение светодиодных и люминесцентных ламп

В последнее время люминесцентные лампы (лампы дневного света) получили широкое распространение среди потребителей. В первую очередь это связано с тем, что данные конструкции позиционируются как энергосберегающие. В то же время, стоит отметить, что LED-освещение в этом отношении имеет более значимые преимущества. Например, люминесцентная лампа с потребляемой мощностью 15 Ватт и небольшая светодиодная лампочка в 5Вт дают один и тот же световой поток, равный 450 Lm. При этом светодиодное освещение гораздо комфортнее для зрения за счет отсутствия вибрации (мерцания). Что касается срока эксплуатации изделия, то и здесь светодиодное освещение более выгодно: LED-лампа прослужит вам до 50000 часов без ухудшения рабочих параметров, а средний срок службы люминесцентных ламп составляет всего 25000 часов, что в два раза меньше. При этом если вам приходится часто включать и выключать освещение, то это негативно сказывается на работоспособности люминесцентной лампы – ее срок службы уменьшается. Что касается светодиодных конструкций, то частота включений и выключений совершенно не влияет на их функциональность и долговечность.

LED-освещение более экологично и пожаробезопасно. Во-первых, это связано с температурой нагрева светового элемента в процессе работы: светодиодные лампы нагреваются всего до 30 градусов, а лампы дневного света – до 60 градусов. Именно поэтому светодиодные конструкции наиболее предпочтительны для пожароопасных объектов. Во-вторых, светодиодные лампы не содержат опасных для окружающей среды и здоровья людей веществ, поэтому не требуют специальной утилизации, чего не скажешь о люминесцентных лампах, содержащих ртуть.

Светодиодные лампы и лампы накаливания

Сравнение светодиодных и ламп накаливания – необходимая мера при выборе типа освещения. Лампы накаливания считаются традиционным вариантом, который до недавнего времени использовался повсеместно. В то же время, обычные электрические лампочки имеют существенные недостатки. Они потребляют немало электроэнергии, обладая при этом небольшим сроком службы – максимум 1000 часов. Кроме того, частое включение и выключение прибора, а также перебои в работе электросети еще больше сокращают период эксплуатации устройства – лампа быстро перегорает и требует замены.

Именно поэтому осветительные приборы, оснащенные лампами накаливания, считаются самыми дорогостоящими в обслуживании: перегоревшие лампочки придется часто менять, а это приводит к дополнительным затратами денег и времени. Стоит отметить и тот факт, что качество освещения, получаемого от ламп накаливания, значительно уступает светодиодному. Это связано с тем, что обычные лампы обладают низкой светоотдачей по сравнению со светодиодными: лампа накаливания мощностью в 40 Вт имеет эффективность светоотдачи, равную 10.5 Lm/W, в то время, как светодиодная лампочка мощностью в 5 Вт обладает степенью светоотдачи, равной 90 Lm/W, то есть светит в 6 раз ярче и дает более качественное и ровное освещение.

Еще одна причина заменить электрические лампочки на светодиодные - это обеспечение пожарной безопасности. Во время работы поверхность лампы накаливания нагревается до 120 градусов. Именно поэтому неправильная эксплуатация устройства нередко становится причиной серьезных проблем: дотронувшись до горящей лампочки, можно получить серьезный ожог. Кроме того, такая высокая температура может спровоцировать возгорание и стать причиной пожара.

Современный российский рынок осветительных приборов разнообразен. Производителями еще на этапе проектирования осветительных устройств предопределяются оптимальные характеристики для каждого элемента. Источники света (лампы) - не исключение. Выбрать подходящую форму колбы, тип цоколя или мощность лампы для конкретного светильника не составляет труда. Потребителю намного сложнее определиться с самим видом источника света: энергосберегающие или светодиодные.

Решить такой вопрос можно как при помощи сравнения преимуществ общих структурных элементов энергосберегающих и LED-ламп, так и определив плюсы и минусы их дополнительных эксплуатационных параметров.

Особенности конструкции

Единственный элемент конструкции, объединяющий все виды ламп, - это цоколь. В остальном конструктивные отличия энергосберегающих устройств от светодиодных существенны.

Все подобные устройства делятся на три типа:

1. Накаливания. Основа: вольфрамовая нить; вакуумная колба, обычно с инертным газосоставом.
2. Газоразрядные.
3. Светодиодные.

Энергосберегающими считаются только газоразрядные и светодиодные источники света.

Свечение газоразрядных ламп реализуется посредством электрического разряда в парах металла или газа. Газоразрядники можно разделить на:

1. Лампы высокого давления. Бывают натриевые, ртутные и металлогалогенные. Такой тип оптимально подходит для наружного освещения.
2. Лампы низкого давления. К этому виду относят люминесцентные источники света. Основной конструктивный элемент - электродная трубка, которая заполнена парами газа-аргона и ртути. Изнутри покрыта люминофором. Для ее свечения на спираль должен попасть кратковременный высоковольтный разряд. Если в электросети дома низкое напряжение, лампы могут загораться проблемно (не сразу и тускло или вообще не светить). Применяются как для внутреннего, так и для наружного освещения дома или квартиры.

Когда необходимо выбрать, какие лампочки лучше для дома светодиодные или энергосберегающие, под последними подразумевают именно люминесцентные устройства.

Современной альтернативой описанным выше видам ламп выступают светодиодные устройства. Такие осветительные элементы, благодаря своей конструкции, характеризуются как:

• энергосберегающие;
• экологичные;
• долговечные, устойчивые к перепадам сетевого напряжения.

Несущественный недостаток - стоимость LED-ламп. Технология их производства новая, еще не модернизирована, за счет этого - достаточно дорогая. Окупаемость разовых затрат на их приобретение практически 100 %, за счет их долговечности и экономичности.

Конструктивные особенности LED источников:

1. Принцип использования светового потока. Светоизлучателем выступает светодиод или их группа. Такой диодный элемент преобразовывает электрический ток в свет посредством протекания тока через специальный кристалл (полупроводниковый).
2. Светоизлучающий элемент семейства диодов перерабатывает электрический ток в свет посредством прохождения его (тока) через полупроводниковый кристалл. Значительное преимущество - ток пропускается только в необходимом направлении.
3. Светоизлучатель может быть как в открытой конструкции, так и помещен в специальную колбу.

Такие светоизлучатели намного более устойчивы к механическим воздействиям, в отличие от аналогичного элемента люминесцентных ламп (электродная трубка с парами ртути и газа).

Различия в конструкции КЛЛ (компактной люминесцентной лампы) и светодиодных лампочек - один из основных параметров технико-эксплуатационных характеристик, позволяющий определить, чем они отличаются. Немаловажна и их экономичность.

Световой поток: какие лампы экономичнее

Большинство потребителей руководствуется именно этим критерием, осуществляя выбор в пользу люминесцентных или светодиодных ламп. Определить разницу в экономичности и электроэффективности этих двух видов можно посредством сравнения их относительно энергопотребления и эксплуатационной эффективности с традиционными лампами накаливания.

Важнейшим показателем, без которого невозможно произвести подобное сравнение, выступает световой поток. Этот параметр определяет, насколько будет светло в помещении дома или квартиры. Измеряется в Lm (люменах; лм). Чем больше цифра светового потока у лампы, тем светлее будет в помещении, во время ее эксплуатации. Со временем это значение может снижаться.

Практически все производители энергосберегающих и лед-лампочек на упаковках указывают соответствие основных рабочих параметров своих ламп аналогичным характеристикам ламп накаливания.

Ориентируясь на средние значения подобных эксплуатационных характеристик большинства распространенных моделей и производителей ламп, был произведен анализ эффективности и экономичности потребления электроэнергии по отношению к значению светового потока. Результаты подобного сравнения приведены в таблице.

Исходя из табличных данных, можно легко определить, что светодиодные лампочки намного экономичнее и лучше по качеству эксплуатации по сравнению с аналогичными энергосберегающими.

Коэффициент полезного действия

На экономичность работы лампочки указывает еще и значение соотношения светового потока к рабочей мощности элемента освещения. Такое значение обособляет определенный комплекс показателей и носит название КПД (коэффициент полезного действия) или «световая отдача». Измеряется в лм/Вт. Чем больше показатель, тем более экономично работает лампа.

У лампы накаливания такое значение очень занижено - меньше 10 лм/Вт, следовательно, имеет очень низкую световую отдачу. Это самый существенный ее недостаток. Для сравнения: средний КПД лед-лампы - 90%; у большинства энергосберегающих - ниже 90%.

Чтобы было легче определиться с выбором, стоит рассмотреть, чем еще отличаются эти типы ламп.

Сравнение показателей качества источников света

Принципиальные различия в основных параметрах такой характеристики стоит обобщить, выделив самые основные критерии. А именно:

1. Яркость. Этот параметр еще называют силой света. Измеряется в кд (cd). Данные об этом показателе встречаются на упаковках ламп, предназначенных не для домашнего использования. Это важный критерий при выборе искусственного источника для «ходовых огней» автомобилей.
2. Цветовая температура. Еще называют индексом цветопередачи, температурой цвета. Измеряется в К (кельвинах). Основа - это показатель оттенка цвета источника, который можно разделить на:
   • теплый цвет. Обозначается на упаковке цифрами от 2700 К, до 3300 К. Такой оттенок сравним с рассеянным цветом неба на закате;
   • дневной или природный цвет. Обозначается 4000 К; 4200 К. Сравним с оттенком неяркого неба;
   • холодный. На упаковке обозначается 5000 К.

Для определения приоритета в таком выборе стоит рассмотреть еще и разницу в размерах и формах ламп.

Внешний вид: тип цоколя

Восприятие дизайна интерьера во многом зависит от качественного освещения помещения. Правильно подобранный вариант освещения подчеркнет достоинства интерьера и скроет недостатки. Важный аспект, без которого не получится реализовать такой дизайнерский ход, - выбор подходящей формы и приятного внешнего вида ламп для современных осветительных приборов.

Определившись с видом лампочки, человек обращает внимание на тип цоколя. Они бывают:

1. Стандартные или винтовые. Больше всего распространены в быту: Е14 (миньон) и Е27. Цифрой обозначается диаметр цоколя. Особенностей монтажа не предусмотрено. Лампочки с цоколем типа Е40, Е27 или Е14 разрешено монтировать в патроны стандартных ламп накаливания. Цоколь Е27 имеет резьбу в 27 миллиметров, а Е14 - уменьшенную резьбу в 14 миллиметров.
2. Штырьковые. В быту применяются не так часто, как винтовые. Штырьковые контакты чаще применяются в светильниках современных вариантов освещения. Маркировка патрона очень важна.

Число, которое следует за буквенной маркировкой такого типа цоколя - это расстояние между штырьками, обозначенное в миллиметрах (GU4 или GU5.3 и т.п.).

После выбора цоколя подбирается вид и размер осветительных электроэлементов. Более оригинальная форма (свеча, шар) и красивый дизайн - у светодиодных и галогеновых ламп. Люминесцентные могут иметь лишь форму спирали или трубки.

Сравнение форм и размеров

Современному потребителю важно не только то, насколько экономичнее будет эксплуатация одного вида лампы по сравнению с другим, но и приоритет их внешнего вида.

Подобрав оптимальный размер, можно исключить ситуацию, когда из обычного светильника торчит лампа, не подходящая по размеру и форме.

Энергосберегающие осветительные элементы часто можно встретить в виде сложной спиральной трубки с нанесенным внутри люминофором . Они максимально компактны - могут быть вмонтированы в плафон среднего размера.

Светодиодные устройства имеют намного более разнообразную интерпретацию форм и размеров. Из них два самых распространенных:

1. Миниатюрный размер. Диаметр окружности кристалла - 1,5–3 см. Источник с таким размером светодиода получится совсем небольшой - меньше трех сантиметров. Очень часто такая лампочка устанавливается в мебель и натяжные потолки.
2. Стандартный формат. Все зависит от размера колбы. Ее наличие необязательно. Диоду не требуется определенная среда. Все чаще применяются бесколбовые LED-лампы (носят название «кукуруза» - за характерный внешний вид).

В итоге, выбирая, какой вид источников освещения лучше, можно увидеть, что у LED-светильников больше преимуществ - множество разных форм и размеров.

Преимущества светодиодов в сравнении с люминесцентными аналогами

Безусловно, если есть возможность выбрать, то лучше купить для освещения своего дома или квартиры именно лед-лампы. Для обоснования такого решения достаточно выделить преимущества такого типа лампочек и сравнить с аналогом, исходя из вышеизложенного материала, а именно:

1. Повышенная эксплуатационная эффективность. Среднее значение уровня светоотдачи по отношению к рабочей мощности - 130–160 лм/вт. Для сравнения: у большинства энергосберегающих лампочек максимально - 100 лм/вт.
2. Невосприимчивость к температуре. Имеется в виду, что работать способен такой вид источников света при разных температурных показателях окружающей среды, как при –60 °C, так и при +40 °C.
3. Наличие разной направленности светового потока. Важное преимущество, особенно при монтаже настольных или настенных осветительных устройств. Монтированные в них лед-лампочки будут реализовывать равномерный световой поток под конкретный узконаправленный прибор.
4. Качество светового потока. Конструкция такого типа ламп выполняется с разным количеством светодиодов. За счет значительной их концентрации качество световой отдачи будет максимально высоким.
5. Некоторые современные приборы с лед-технологиями созданы с возможностью регулирования уровня яркости.
6. Долговечность. Конструктивные элементы лед-источников света невосприимчивы к большинству внешних факторов, не имеют перегорающих элементов (как в старых лампах - вольфрамовая нить). Срок службы средней энергосберегающей лампочки, по заявкам производителей, - около 10 000 часов работы, у светодиодной - от тридцати до шестидесяти тысяч.

Все зависит от производителя, соотношения цена –качество. Следует отдавать предпочтение мировым брендам: OSRAM; Philips или отечественным - «Эра»; «Космос». Эти компании стабильны в плане реализации высококачественной продукции.

Помимо технических и эксплуатационных преимуществ светодиодных источников стоит остановиться еще и на сравнении влияния на здоровье пользователя.

Влияние на организм человека: сравнение люминесцентных и лед-ламп

Такой критерий легче всего определить, выделив такие основные моменты воздействия:

1. Излучение. Светодиодные лампочки абсолютно когерентны. Имеется в виду, что светодиод сам выступает излучателем света рабочего спектра. В сравнении с энергосберегающими, ощутимого влияния на зрение человека не оказывает. Люминесцентные лампы - напротив. Принцип выработки света у них основан на взаимодействии разряда и люминофора, который от разряда попадает под воздействие ультрафиолета. Таким образом создается освещение. Причем такой разряд создает еще и дополнительный световой поток - ультрафиолетовое излучение. На зрение влияет незначительно, но негативно.
2. Мерцание. Для лед-лампы такая эксплуатационная характеристика нехарактерна, мерцание практически отсутствует, в связи с тем, что для рабочей мощности светодиода необходимо постоянное напряжение. А частота мерцания люминесцентных ламп составляет около пятидесяти герц.
3. Ртуть. В люминесцентных лампах содержатся пары ртути. Если колба разбивается, организм отравляется определенными дозами этих испарений. Светодиодные источники не содержат в своем составе никаких вредных веществ.

Выбор светодиодной или энергосберегающей лампы для освещения своего жилья - очень актуальный вопрос. Определиться достаточно просто, проведя оценку преимуществ и недостатков каждого типа: как эксплуатационных, так и конструктивных. После такого сравнения пользователь поймет, как отличить лед-лампу от энергосберегающей не только по внешнему виду, но и найти отличия в их функциональности. Тогда получится подобрать оптимальный источник света под конкретное дизайнерское решение освещения и под индивидуальные эксплуатационные особенности помещения.

Раньше не очень сильно задумывался, какую лампу лучше использовать для дома. Что-то слышал о вреде светодиодных (LED) ламп, но без подробностей. Также знал, что компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) содержат ртуть, поэтому с ними нужно обращаться очень осторожно, и уж точно не брать дешевые китайские поделки. На днях стал вникать подробно, чтобы выбрать лампу, которая светит лучше, поскольку глаза и от компьютера сильно устают. Хотя, честно говоря, хотел покупать энергосберегающие компактные люминесцентные лампы Philips в интернет-магазине Philips, пока они предлагаются с отличной скидкой:

В частности, заинтересовали Лампа Philips Soft ES 8W WW E14 B42 (120 рублей вместо 400) и Лампа Philips TORNADO ES Dimmable 13W/827 E14 (200 рублей вместо 800).

В первую очередь попались обсуждения на форуме, в том числе отзывы якобы реальных покупателей, некоторые из которых очевидно представляют производителей или продавцов энергосберегающих лампочек. Как обычно это происходит в последнее время, после прочтения огромного количества отзывов и обсуждений ничего покупать уже не хочется:D

Ответа на вопрос, лучше ли лампа накаливания, галогенная, энергосберегающая люминесцентная или светодиодная лампа я естественно не получил. Но тут на помощь пришла очень полезная серия статей Светлое будущее на сайте 3dnews. Очень рекомендую не пожалеть на нее время и ознакомиться с тем, какие виды ламп сейчас присутствуют на рынке, насколько хорошо они светят, долговечны, а также опасны ли для здоровья. Идеальных решений нет, но после прочтения можно сделать более осознанные выбор ламп. Каждая статья из серии "Светлое будущее" достаточно объемная, поэтому привожу основные выводы их них:

Что лучше: лампа накаливания, галогенная, энергосберегающая люминесцентная (КЛЛ) или светодиодная (LED) лампа?

• Лучше покупать лампы надежных производителей, таких как Philips, Osram (при этом качество даже у этих производителей при снижении цены на массовый продукт также нередко падает). Если брать китайскую продукцию, то только от хороших производителей. В частности, можно посмотреть продукцию под российскими брендами вроде Navigator, а также лампы Ikea. Безродных китайцев не стоит брать в любом случае (иначе все может закончиться пожаром, взрывом,...).


• Хорошие светодиоды пока дороги. Кроме того, нужно учитывать, что многие лампы имеют узкий световой поток (в отличии от обычных ламп накаливания, которые светят во все стороны). Различные рассеиватели снижают КПД. Через 3-5 тысяч часов лампа тускнеет на 10-20%. На ресурс очень сильно влияет охлаждение, зато такие лампы прекрасно работают при морозах. Большой ресурс такой лампы не всегда преимущество, если лампа не горит круглосуточно. Светодиодная лампа на 4-5 Ватт заменяет лампу накаливания 40 Вт (зависит от лампы). Лампы с очень хорошей цветопередачей вроде Philips EnduraLED пока очень редки и стоят безумно дорого. Чем ниже цветовая температура, тем выше цветопередача. Встречаются лампы с емкостным балластом вместо импульсной схемы, у них пульсации могут доходить до 100%. Лампы с регулированием яркости на основе широтно-импульсной модуляции при низкой яркости негативно влияют на умственную активность. Ультрафиолету и инфракрасному излучению неоткуда взяться, электромагнитное излучение незначительно. Высокий уровень синего в спектре по мере деградации люминофора (подавляет выработку мелатонина, поэтому воздействует на суточные ритмы человека и препятствует качественному сну).


• Лампы накаливания пока не стоит списывать со счетов. В холодных регионах они помогают обогревать помещения, что является большим плюсом. При повышении напряжения лампы сгорают быстро. Цветопередача отличная. Уровень пульсаций довольно заметный. Излучают огромное количество инфракрасного излучения и небольшое количество ультрафиолета.


• Свет от низковольтных галогенных ламп очень приятен глазу и безвреден для зрения. Неспроста их используют многие руководители в кабинетах. Значительно увеличить ресурс ламп поможет устройство плавного пуска или диммер с поворотной ручкой. Вполовину горящая лампа потребляет всего на 15% меньше электроэнергии. Периодически лампы нужно включать на полную мощность. Цветопередача отличная. Уровень ультрафиолета, особенно у низковольтных, высокий (важно, какие фильтры использует производитель)!


• При выборе компактной люминесцентной лампы важна форма спирали (U-образная светит больше по сторонам, спиралевидная больше по оси лампы). Со временем такие лампы тускнеют на 20-25%, поэтому их лучше брать с запасом по мощности. Диммеры (регуляторы яркости) на такие лампы не ставят (хотя есть специальные диммируемые лампы, стоящие дороже). Лампочка со сроком службы 12 тыс. часов всего на 30% дороже, чем лампочка со сроком службы 6 тысяч часов. Для таких ламп страшно понижение напряжения, его скачки, перепады температуры и влажности, не любят жары и холода. Частые включения разрушительно действуют на лампы. Рекомендуемый интервал между повторным включением - 5-6 минут, включенная лампа должна поработать хотя бы 5-10 минут (так что стоит пользоваться выключателем реже). На долговечность влияет конструкция плафона (есть ли вентиляция для увода тепла). Миниатюризация также негативно сказывается, громоздкие лампы более надежны. Лампа начинает светить на полную только после разогрева (от десятков секунд до нескольких минут). Цветопередача у таких ламп не очень высокая (часть людей чувствует зрительный дискомфорт), хотя и встречаются лампы так называемого полного спектра. Конденсаторы со временем подсыхают от нагрева и уровень пульсаций возрастает в разы (до 15-20% и выше). Пульсации с лампами с балластом на основе дросселя (применяются в настольных лампах) чудовищно высоки (40-50%). Умеренное инфракрасное и заметное ультрафиолетовое излучение (растет по мере деградации люминофора). В обычных условиях ультрафиолет не представляет проблемы, но нельзя использовать в настольных светильниках и тех, что находятся очень близко от человека. По возможности использовать дополнительное стекло в светильнике. Содержат ртуть, поэтому важно аккуратно обращаться и изучить последовательность удаления ртути. Внешняя колба делает лампу более безопасной, а свет более мягким и рассеянным.


• Теплые лампы с температурой 2700-3000 К более подходят для дома, чем лампы нейтрального и холодного свечения лампы 4000-6000 К. Маркировка Pro и Eco - это минус и говорит об экономии при производстве, так что чаще всего лучше избегать таких ламп.


• Покупать лампы лучше в гипермаркетах, крупных электромонтажных и светотехнических фирмах. В магазинах, где ламы- побочный товар, цены могут быть намного выше.


• При работе с компьютером пульсации должны быть не выше 5% (СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03). Мерцающий свет особо опасен для детского организма (формируются зрение и психика).

Серия статей Светлое будущее на сайте 3dnews (все части).