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:
люминесцентные линейные лампы 
компактные люминесцентные лампы 
светодиодная лампа 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 Люминесцентные лампы могут отличаться по нескольким параметрам:
Важно! Мощность КЛЛ не регулируют. Она не будет зажигаться, если выключатель имеет диммер.
формы колб люминесцентных ламп Светодиодные источники классифицируются по нескольким параметрам:
разновидности цоколей светодиодных ламп Внимание! При покупке ламп на замену надо знать точную модель цоколя, они не взаимозаменяемые.
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 экспертуОбратите внимание! КЛЛ со временем уменьшают световой поток по причине выгорания слоя люминофора, светодиодные лампочки также постепенно вырабатывают свой ресурс.
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.
При рассмотрении вопроса рабочей температуры стоит учитывать два параметра:
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 экспертуВажно! 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.
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%.
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 экспертуСовет! 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.
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:
При расчете эффективности замены ламп накаливания на энергосберегающие или светодиодные нужно учесть, что по светоотдаче относительно потребляемой мощности они соотносятся: 75:15:10.
Прогресс не стоит на месте. Порой сложно уследить за всевозможными новинками, которые нас окружают. Кажется, только недавно лампы накаливания в наших домах были практически единственным известным источником света. А сейчас про них практически забыли. Появились современные энергосберегающие. Не успели как следует изучить новинку, как у них появились конкуренты – светодиодные. Какую лампу лучше выбрать для дома – светодиодную или энергосберегающую? Проведем сравнение, рассмотрев все преимущества и недостатки обоих ламп.
Для того, чтобы легче было сравнивать, нужно рассмотреть все характеристики светодиодных и энергосберегающих ламп. Кроме технических характеристик немаловажную роль играет цена, срок службы, экологичность и безопасность.
Энергосберегающая лампа представляет собой запаянную колбу с парами аргона и ртути. При подаче напряжения ртуть излучает ультрафиолетовое свечение. Ультрафиолет проходит через колбу с покрытием из люминофора и дает световой поток.
Принцип свечения в энергосберегающей лампе
Светодиодная лампа (LED) – соединенные последовательно светодиоды. Цепочка светодиодов подключена к стабилизатору тока. Количество светодиодов может быть разным. Чем их больше – тем ярче световой поток.
Принцип работы светодиодной лампы
Для начала необходимо понять, что главным при выборе ламп является световой поток, который измеряется люменами, хотя по счетчику мы платим за Ватты. Освещенность зависит от количества люменов, а не от мощности. При одинаковой светосиле светодиодные лампы потребляют энергии в пять раз меньше, чем энергосберегающие. То есть они значительно экономичнее. 3 Ватта светодиодной лампы соответствуют 15 Ваттам энергосберегающей. При постоянном росте цен на электроэнергию эта характеристика оказывает большое влияние на выбор покупателей.
И еще одно отличие – для достижения полной мощности энергосберегающей лампе необходимо время, чтобы нагреться до определенной температуры. Это создает определенные неудобства. Светодиодная не требует нагрева, полную мощность набирает сразу в момент подачи напряжения.
И те и другие лампы могут работать в разном цветовом спектре – от теплых желтых, до холодных голубых. Цвет свечения можно определить по цветовой температуре. Эта характеристика измеряется в Кельвинах. Величина указывается на упаковке (например – 4300К). Чем больше Кельвинов, тем холоднее свет.
Световая температура определяет цвет свечения лампы
Правда необходимо учитывать, что у разных производителей цветовой спектр может отличаться. У дешевых китайских компаний указанная на упаковке характеристика светового потока не всегда соответствует действительности. Поэтому лучше выбрать качественную продукцию у проверенных поставщиков. При проверке нужно обязательно обратить внимание на цвет свечения. Проверять обязательно все лампы, которые вы покупаете.
Очень важно, чтобы в одном помещении были установлены лампы с одинаковым цветом свечения. В противном случае могут появиться проблемы со зрением. На зрение так же влияет наличие мерцания. Лучше выбрать приборы с минимальным мерцанием.
Качественные светодиодные лампы с качественными компонентами драйвера (источника тока) мерцания не имеют. Для жилых домов врачи рекомендуют использовать «теплый», естественный свет.
Энергосберегающие лампы долговечны. Они могут работать до 12 тысяч часов. Но при сравнении со светодиодными проигрывают. Им производители дают гарантию на 50 тысяч часов.
Светодиодные лампы менее чувствительны к перепадам напряжения. В наших домах такое случается часто. К тому же напряжение там не всегда соответствует стандартным 220В. Их долговечность не зависит от температуры в доме и частоты включений-отключений. Они устойчивы к механическим повреждениям. При правильной эксплуатации со временем световой поток практически не меняется. Но при некачественном драйвере и охлаждении может снижаться.
К недостаткам LED можно отнести чувствительность к высоким температурам. Энергосберегающие это сравнение выигрывают. Чем больше мощность, тем больше нагрев. Светодиоды требуют постоянного охлаждения. Но с этим научились справляться. Качественный теплоотвод позволяет решить эту проблему. Для охлаждения обычно используют радиатор. Но недавно на рынке появилась новинка – с жидкостным охлаждением.
Следовательно, по этому критерию сравнение в пользу светодиодных. Но долговечность любой техники зависит так же от добросовестности производителя. Поэтому для дома лучше выбирать продукцию известных брендов с большим сроком гарантии. При возникновении проблем всегда можно заменить бракованный товар.
Самый главный недостаток энергосберегающих ламп – наличие ртути. Они требуют очень осторожного обращения, так как если колба разобьется, пары ртути окажутся в помещении.
Это может нанести вред вашему здоровью. Особенно важно следить, что бы колбы не попали в руки детям. Из-за этого недостатка возникает проблема с утилизацией. Выбрасывать их можно только в специальные контейнеры. Но, как правило, никто из продавцов не предупреждает об этом. К тому же далеко не во всех домах предусмотрены места для утилизации ртутно-содержащих отходов.
Светодиодные лампы лишены этого недостатка. Они безопасны, не содержат вредных веществ, их можно выбрасывать в обычный мусоропровод.
Энергосберегающие лампы выпускают только двух видов – в виде буквы U и спирали. Чаще всего используют спиралевидные. Они подходят практически ко всем люстрам и бра. Цоколи бывают маленькие Е14 и большие Е27. Но спираль хорошо смотрится не во всех люстрах. К тому же в последнее время большое распространение получили точечные светильники. Спираль в них не поставишь. U-образные лампы значительно дешевле, но использовать их можно далеко не во всех световых приборах. Их применение в домах ограничено.
Зато разнообразие светодиодных ламп позволяет выбрать именно то, что нужно именно вам. Их выпускают и похожими на обычные лампы накаливания, и на свечки. Они бывают круглые и вытянутые, большие и маленькие, с рассеивателем и без него.
У плоских ламп небольшой угол рассеивания. Поэтому их лучше применять для точечных световых приборов. Для люстр больше подойдет вариант с рассеивающей колбой. Для ламп с абажурами, торшеров — без рассеивателя (например, в виде кукурузы).
Светодиодные подойдут для обычных люстр и точечных светильников, для жилых помещений и ванных комнат, в квартирах и загородных домах. К тому же их выпускают не только с цоколем Е14 и Е27, но и GU10, MR16.
Светодиодные лампы дороже энергосберегающих. Но с недавнего времени цены на них начали немного снижаться. Но все же цена – это один из самых важных факторов, оказывающий влияние на наш выбор. Одновременная замена всего освещения в квартире обойдется довольно в приличную сумму. А что там будет через несколько лет, просчитывает далеко не каждый.
Так как светодиодные лампы появились на прилавках магазинов сравнительно недавно, определить, кто из производителей является лидером пока сложно.
При сравнении различных брендов можно отметить OSRAM, PHILIPS. Но также неплохо зарекомендовали себя световые приборы IKEA. Не отстают и отечественные производители, например бренды «ЭРА», «КОСМОС». Утверждать, что все китайские производители выпускают некачественный товар однозначно нельзя. На рынке присутствуют и вполне солидные китайские компании. Выбор за вами.
В интернет-магазинах приобретать продукцию с большим гарантийным сроком не целесообразно. Добиться замены некачественного товара можно, но это потребует много усилий. Поэтому лучше делать покупку ламп в розничном магазине.
Итак, можно сделать вывод, что предпочтение лучше отдать светодиодным лампам. Кроме экономии электроэнергии они обладают еще целым рядом преимуществ: долговечность, разнообразие видов, безопасность, экологичность. Но, впрочем, выбор – это личное дело каждого.
Вконтакте
Как следует из названия, источником света в светодиодных лампах являются миниатюрные электронные устройства - светодиоды. В привычных лампах накаливания свет излучается раскалённой металлической спиралью. В энергосберегающих лампах свет испускается люминофором, который нанесён на внутреннюю поверхность стеклянной трубки. В свою очередь, люминофор светится под действием газового разряда.
Прежде чем переходить собственно к светодиодным лампам, кратко рассмотрим особенности каждого вида ламп.
Лампа накаливания устроена очень просто: спираль из тугоплавкого металла закреплена внутри прозрачной стеклянной колбы, из которой откачан воздух. Проходя через спираль, электрический ток разогревает её до высокой температуры, при которой металл ярко светится.
Достоинством таких ламп является низкая цена. Однако она компенсируется столь же низким коэффициентом полезного действия: в видимый свет превращается менее 10% расходуемой лампочкой электроэнергии. Остальная часть бесполезно рассеивается в виде тепла - лампочка при работе сильно нагревается. К тому же срок службы устройства очень невелик и составляет примерно 1 000 часов.
Компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ (это точное название энергосберегающей лампы), при той же яркости света расходует примерно в пять раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания. КЛЛ дороже и имеют несколько существенных для потребителя недостатков:
Светодиодная лампа представляет собой несколько светодиодов, смонтированных в одном корпусе с блоком питания. Без блока питания не обойтись: для работы светодиодам требуется питание постоянным током с напряжением 6 или 12 В, в бытовой электросети - переменный ток с напряжением 220 В.
Фото автора
Корпус лампы чаще всего выполнен в виде привычной «груши» с винтовым цоколем. Благодаря этому светодиодные лампы без проблем устанавливаются в обычный патрон.
В зависимости от используемых светодиодов цвет излучения светодиодных ламп может быть разным. В этом одно из их преимуществ.
| Лампа накаливания | Энергосберегающая | Светодиодная | |
| Цвет излучения | Жёлтый | Тёплый, дневной | Жёлтый, тёплый белый, холодный белый |
| Потребляемая мощность | Большая | Средняя: в 5 раз меньше, чем у ламп накаливания | Низкая: в 8 раз меньше, чем у ламп накаливания |
| Срок службы | 1 тысяча часов | 3–15 тысяч часов | 25–30 тысяч часов |
| Недостатки | Сильный нагрев | Хрупкие, долго разгораются | Невысокая максимальная мощность |
| Преимущества | Низкая цена, работа в широком диапазоне условий | Относительно экономичные и долговечные | Очень экономичные и долговечные |
Преимущества светодиодных ламп:
Главное достоинство светодиодных ламп - это экономичность. Предполагается, что за счёт малого энергопотребления и большого срока службы светодиодные лампы позволят заметно снизить расходы на освещение.
Цена светодиодных ламп на момент написания статьи была примерно в три раза выше, чем у обычных. Следовательно, в денежном измерении они оказываются в 50–100 раз экономичнее. Разумеется, эта экономия будет достигнута при условии, что лампа полностью отработает обещанный срок службы и не сгорит раньше времени.
Недостатки светодиодных ламп ограничивают область их применения:
У светодиодных ламп много характеристик. Это делает задачу правильного сложнее. Давайте разберёмся, что именно обозначают различные характеристики.
Фото автора
Если в вашей квартире или доме нестабильное напряжение, нужно выбирать лампы, способные работать в широком диапазоне напряжений. Это всегда указывается на упаковке. В отличие от ламп накаливания светодиодные лампы при пониженном напряжении горят так же ярко, как и при нормальном.
Цвет характеризуется цветовой температурой, которая измеряется в кельвинах: с повышением цветовой температуры свет меняется от жёлтого к голубому. В большинстве случаев цвет излучения указан на упаковке и корпусе лампы в градусах и словами:
Существуют лампы с изменяемым цветом: при переключении режима спектр излучения такой лампы меняется.
Нужно иметь в виду, что многие люди плохо воспринимают голубую часть спектра, поэтому холодный свет ламп будет казаться им тусклым. Так что, если вы решили установить у себя дома лампы с холодным спектром, выбирайте их с запасом по мощности.
На упаковке светодиодных ламп указывается их световой поток и мощность аналогичных по яркости ламп накаливания. Реальная потребляемая мощность светодиодных ламп в среднем в 6–8 раз меньше. Например, светодиодная лампа мощностью 12 Вт светит так же ярко, как обычная 100-ваттная лампочка. Этим соотношением можно пользоваться, когда подбираете светодиодную лампу на замену лампе накаливания.
Однако здесь вас может подстерегать неприятный сюрприз: заявленная мощность может не соответствовать фактической, и лампа будет светить слабее, чем ожидается.
Кроме того, со временем яркость светодиодов уменьшается. Не исключено, что лампочку придётся менять задолго до истечения срока её службы из-за того, что она стала светить слишком слабо.
Потенциальная не должна заставить вас потерять голову. Не спешите бежать в магазин и покупать лампочки сразу для всех светильников в доме. Целесообразно руководствоваться двумя принципами.
Не стоит ожидать, что расход электроэнергии уменьшится в разы.
Основные потребители электроэнергии в быту - разного рода нагревательные приборы: утюг, электрочайник, стиральная машина и особенно электроплита. По словам нескольких опрошенных людей, счёт за электроэнергию после перехода на светодиодные лампы уменьшается где-то на 15–25%.
Ещё один совет: не покупайте сразу много ламп одной марки, сначала возьмите одну-две на пробу. Дело в том, что лампы с одинаковой цветовой температурой разных производителей могут сильно отличаться по испускаемому свету. Вдруг спектр именно этих ламп вам будет неприятен? Лучше попробовать.
Светодиодные лампы, по сравнению с традиционными лампами накаливания, - это принципиально новое решение для освещения.
Ещё несколько лет назад они были очень дорогой технической новинкой, но сегодня их цена уже сопоставима с ценой других видов ламп. Что касается характеристик, то по ним светодиодные лампы заметно превосходят прежние осветительные приборы. Вердикт однозначен: переход на светодиодные лампы вполне оправдан.
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.
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.
