Первое отличие светодиодных ламп от энергосберегающих в самом принципе работы. Светодиодное освещение достигается за счет свечения ярких и сверх ярких светодиодов.
Светодиодные или энергосберегающие
Энергосберегающие лампы работают как люминесцентные. Свечение у них возникает при бомбардировке электронов паров ртути, в свою очередь ультрафиолетовое освещение паров ртути вызывает свечение люминофора в уже видимом спектре.
Присутствие паров ртути в является опасным для здоровья человека в случае поломки колбы лампы. Допустимое количество ртути в воздухе, в этом случае, может превысить 150 раз. Обязательна тщательная уборка осколков лампы и частое проветривание помещения.
Для светодиодных ламп большим плюсом является их безопасность. Они не содержат вредных веществ для человека. Хотя был один случай когда выгорело несколько светодиодов в закрытом корпусе лампы. Лампа источала невыносимый запах. Даже после ремонта этой лампы, запах не выветрился. Источник запаха оставался в лампе. Проветривание лампы в разобранном виде в течение нескольких недель не дало результата, запах по-прежнему был сильным.
Виды светодиодных ламп
Помогла только утилизация рабочей лампы. Но это был единичный случай, который не повлиял на выбор светодиодных ламп. Если сравнивать яркость свечения в люменах, то при одинаковой мощности светодиодных и энергосберегающих ламп, у светодиодных сила светового потока будет на 20% выше.
Для наглядности у энергосберегающей лампы световой поток равен 62,5 лм/Вт (люмен на ватт), а для светодиодных он равен 76,9 лм/Вт. Какие лампочки лучше светодиодные или энергосберегающие по выделению тепла покажет тест. Энергосберегающие лампы могут нагреться до 81,7° C из-за тепла нити накала, светодиодные нагреваются не выше 30° C.
Таким образом у вторых экземпляров пожароопасность значительно ниже. Так как они не имеют нити накала и тонкого стекла колбы то механическая прочность, ударопрочность, вибростойкость у светодиодных ламп значительно выше.
Сравнение мощностей накальных, светодиодных и энергосберегающих ламп
Светодиодные лампы не испытывают проблем при изменении сетевого напряжения в пределах 170 — 270 В, тогда как низкое напряжение питания энергосберегающей лампы не разогревает нить накала, и лампа не загорается, а высокое напряжение сети сокращает срок ее службы. Для диодных ламп можно использовать светодиоды различной цветовой температуры (цвет свечения).
Цвета свечения можно выбирать от ярко белого до цвета кукурузы (желтого). Срок службы этих ламп значительно превышает паспортные данные в 50000 часов. Сравнение светодиодных и энергосберегающих ламп показывает полное преимущество первых в яркости свечения, экономичности, долговечности и механической прочности.
Сравнение годовой экономии электроэнергии для разных типов ламп
Даже при большей стоимость выбор следует остановить на светодиодных экземплярах при их хорошей окупаемости и длительном сроке эксплуатации. Качество этих ламп зависит от производителя. Обычно их не выбрасывают, так как они легко ремонтируются в отличии от энергосберегающих (сгоревший светодиод можно просто закоротить или заменить на другой), что не повлияет на работу лампы. Это еще одно преимущество светодиодных ламп.
Ассортимент осветительных приборов достаточно широк. На смену давно устаревшим и энергозатратным лампам накаливания пришли экономные светодиодные и энергосберегающие лампы. Первые представляют собой соединенные последовательно светодиоды, которые подключаются к стабилизатору тока. Вторые имеют вид запаянной колбы, внутри которой находятся пары ртути и аргона. Когда подается напряжение, ртуть начинает излучать ультрафиолетовое свечение. Оно проходит через колбу, покрытую люминоформом, и таким образом подается световой поток. Рассмотрим особенности и отличия каждого из видов ламп.
Количество светодиодов в одном приборе может быть разным - чем их будет больше, тем и световой поток будет ярче. С помощью светодиодных ламп можно сократить до 80% потребление электричества. Например, если для освещения помещения используется лампа накаливания в 100 Вт, то ее можно будет заменить светодиодной всего в 10 Вт. Led лампы (как еще их принято называть) имеют большой срок эксплуатации - примерно 50 тыс. ч. Универсальными эти приборы называют потому, что они подходят абсолютно для любых помещений и светильников - настолько разнообразны они по форме и размерам. Так, в продаже есть модели похожие на обычные лампы накаливания, в виде свечек, лент. По форме бывают вытянутые, круглые, плоские, с рассеивателем. Модели плоской формы лучше использоваться для точечных светильников, для торшеров - приборы без рассеивателя, в виде свечки для подвесных люстр. Главным недостатком Led ламп является высокая цена. Но, как уверяют производители, такая лампочка быстро окупается.
К преимуществам энергосберегающих ламп стоит отнести:
Выпускаются в виде спирали (в том числе скрученной) и буквы U (3-х, 4-х и 6-ти дуговые). Первые пользуются большим спросом, поскольку подходят ко всем осветительным приборам. По мощности и качеству светового потока не отличаются. Могут иметь разный цоколь: стандартный (Е27), миньон (Е14) или большой (Е40) для уличных фонарей. Цена на энергосберегающие лампы приемлемая.
Данные осветительные приборы имеют свои особенности. Энергосберегающие лампы загораются на полную мощность не сразу, а спустя примерно минуту. В свою очередь светодиодные загораются сразу, - это связано с их конструктивными особенностями. Также стоит отметить, что первые содержат пары ртути, поэтому при повреждении стеклянной колбы есть опасность получить отравление. Кроме того, они требуют специальной утилизации. Обращаться с такими лампами нужно осторожно, выполняя все правила эксплуатации. Светодиодные лампы считаются экологичными, поскольку не содержат вредных веществ. Могут производиться без стеклянной колбы, поэтому еще считаются прочными и стойкими к механическим повреждениям.
Итого: LED лампы по сроку службы в разы опережают энергосберегающие лампы, и они могут включаться и выключаться неограниченное количество раз - эта характеристика никоим образом не повлияет на общий рабочий ресурс. Оба вида лампочек отличаются пожаробезопасностью, не нагреваются во время работы, значительно экономят электричество.
В последнее время классические лампы накаливания с весьма ограниченным сроком службы (примерно 1000 часов) активно заменяются на светодиодные энергосберегающие лампы. Ведь последние прослужат вам в несколько раз дольше (до 100 000 часов). Они имеют наивысший КПД преобразования в световую энергию среди других искусственных источников света. А чтобы комната выглядела изящнее, можно .
Самое главное преимущество заключается в том, что светодиодные энергосберегающие лампы являются более энергоэффективными, чем остальные. С увеличением стоимости энергоносителя, фактор стоимости элекроэнергии становится все более актуальным. К примеру, в некоторых городах около 40% стоимости затрачивается только на освещение улиц.
Многих интересует вопрос: чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих? Первое, что приходит на ум, при сравнении - это яркость свечения, которая измеряется в люменах. У традиционных ламп накаливания, мощностью в 100 Вт выход 1700 люменов, у энергосберегающих 13 Вт приборов - 800 лм, а у светодиодных - 1000 лм.
Теплоотдача - вот еще чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих. Первые нагреваются всего лишь до 30,5 в то время, когда вторые накаливаются до 81,7. А значит, при использовании диодных в разы уменьшается и риск возникновения пожара.
|
Естественно, на вопрос, какие лучше приобрести светодиодные лампы или энергосберегающие ответ будет светодиодные еще потому, что по паспорту срок их службы составляет 50 000 (на самом же деле, намного дольше). Это намного лучший показатель, чем у энергосберегающих (всего 8 000). Много крупных коммерческих компаний переходят на светодиодные исключительно из-за того, они затрачивают очень много средств на замену ламп.
Если проводить сравнение светодиодных ламп и энергосберегающих, к плюсам первых можно еще отнести тот момент, что диодные приборы можно утилизировать, поскольку они не содержат ртуть, которая просачивается в воду и почву. Энергосберегающие же выделяют парниковые газы при утилизации и использовании. А еще отличие энергосберегающих ламп от светодиодных состоит в том, что первые нельзя назвать безопасными. Вторые же считаются полностью безопасными для человека, многие материалы светодиодных приборов могут быть переработаны вторично.
Каждый человек, который создает освещение в своем доме, сразу начинает задавать вопрос: какой источник света выбрать? Как правило, люди выбирают между светодиодными и энергосберегающими лампами. Однако многие не понимают, чем же они отличаются и какие лучшие. Поэтому в этой статье мы решили провести сравнение светодиодных и энергосберегающих ламп, вспомним основные характеристики, поговорим об экономности, плюсах и минусах.
Сравнение светодиодных и энергосберегающих ламп: плюсы и минусы
Покупая источник света, каждый человек в первую очередь задумывается об их экономичности. За основу возьмем стандартную лампу накаливания и представим, что она потребляет 100%. Энергосберегающие источники света потребляют 20%, а светодиодные 10% при такой же яркости свечения.
Вывод! LED потребляют меньше электричества и создают аналогичное освещение. Соответственно здесь они серьезно выигрывают.
Сразу обратим внимание! Яркость свечения лед в несколько раз лучше энергосберегающего аналога.
Если подробнее говорить за люминесцентные лампы, то они не корректно передают световой спектр, также ответствует множество оттенков. LED в этом плане выступают более стабильными и универсальными.
Посмотрите на фото, чем отличается световой поток.
Какая лампа самая экономичная – наглядный пример
Led лампы и здесь серьезно выигрывают, это связанно с тем, что они не содержат в себе ртути. А вот в обыкновенных экономках ртуть есть, она относится к первому классу опасности (самый опасный). Мы даже рассматривали статью: как утилизировать люминесцентные лампы, поэтому покупая их, вы должны четко понимать, что нужно еще правильно выбрасывать их после использования.
Вторая серьезная проблема люминесцентных ламп – они издают вредное инфракрасное излучение, оно может стать причиной многих заболеваний. Светодиоды не имеют таких недостатков, так что, в современных реалиях лучше покупать именно их.
Каждый источник света мерцает. Если мы говорим за экономные лампы, то они мерцают 50 раз за секунду. Такое мерцание может вызывать усталость глаз и раздражение. Однако здесь еще нужно понимать, что многое зависит от качества сборки. Если установлен хороший драйвер, то мерцание не будет слишком пагубным для человеческого организма.
Если говорить за светодиоды, то они серьезно выделяются. Так как они не издают мерцание и наполняют комнату только качественным светом. Но, также многое зависит от качества лампы, если мы говорим за китайских производителей, то их качество начинает серьезно страдать и мерцание может проявляться.
Здесь сразу приведем список:
Показатель отличается более чем в 5 раз! Преимущество здесь значительное, даже не смотря на то, что светодиодные стоят немного дороже (если мы говорим за дорогих производителей).
Люминесцентные лампы включаются за одну секунду. Это связанно с тем, что драйверу нужно время на прогрев, также необходимо нагреть ртуть. Соответственно на нагрев уходит больше времени.
Обращаем внимание! Через один год использования энергосберегающие источники света могут включаться еще дольше.
У светодиодов и здесь нет никаких проблем, в работу они вступают моментально и не теряют яркости свечения даже через определенное время.
Какая лампа лучше: светодиодная или энергосберегающая
Также очень важно смотреть на гарантии от производителей:
Выводы здесь стоит делать самостоятельно.
Экономка нагревается до 50 или 60 градусов во время своей работы. Это не много, но она со временем может нагреваться еще сильнее, так как изнашиваются основные элементы драйвера.
Светодиод вообще показывает стабильную работу и никогда не перегреваются. Соответственно их можно использовать в любых помещениях.
Средняя стоимость обеих ламп на нашей территории составляет 220 рублей. Так что, можно назвать честную ничью. Однако здесь стоит четко понимать, что многое зависит от производителей. Мы настоятельно рекомендуем выбирать только качественные источники света, ведь лучше один раз заплатить и пользоваться ею длительное время. Дешевые китайские аналоги практически сразу выйдут из строя, и придется покупать новые, в результате придется переплачивать средства.
В сети мы нашли еще несколько интересных роликов, из которых вы узнаете:
Эти ролики помогут каждому человеку понять основные тонкости выбора.
Вот и закончилось наше сравнение светодиодных и энергосберегающих ламп. Как вы могли заметить, светодиоды опережают по всем пунктам, поэтому мы рекомендуем останавливать свой выбор именно на них. Однако во время приобретения старайтесь смотреть только на качественные модели, где есть гарантии качества.
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.
