Курлова Ксения Алексеевна, Татаринцева Анастасия Александровна, Сочнева Яна Николаевна
В данной работе затрагивается одна из актуальных проблем жизни человека - улучшение качества искусственного освещения. Одним из путей ее решения является правильный выбор источника света.
Актуальность данной работы продиктована переходом на территории России с 2011 года на более экономичное потребление электроэнергии, с целью сохранения природных ресурсов страны.
Практическая значимость работы заключается в том, что, работая над данным проектом, доказывается энергоэффективность светодиодных ламп и получение экономической выгоды для населения при их использовании. В рамках этого проекта была проведена следующая работа:
1) Исследовали искусственную освещенность с использованием люксметра Аргус -07
2) Экспериментально доказали, что светодиодные лампы дают больший световой поток, чем лампы накаливания и люминесцентные.
3) Провели сравнение коэффициента пульсации светодиодных, ламп накаливания и люминесцентных ламп.
4) Рассчитана экономическая выгода по применению светодиодных ламп.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Сравнение ламп накаливания, люминесцентных ламп и светодиодных ламп по освещенности, пульсации и по энергоэффективности. Авторы: Ученицы 9 и 8 классов МАОУ «СОШ №11» Татаринцева Анастасия, Сочнева Яна, Курлова Ксения и ученик 5 класса Лушин Леонид Руководитель: Вавилина Валентина Сергеевна
Проблема Выполняя домашнее задание в своей комнате, у меня возникла мысль, что быстро наступает утомление глаз из-за недостаточной освещенности комнаты. Поговорив с родителями, мы решили приобрести светильник в мою комнату. Но возник вопрос: какую выбрать лампу, чтобы получить большую освещенность и лучшую энергоэфективность?
Цель исследования: Сравнить лампы накаливания, энергосберегающие лампы и светодиодные лампы по освещенности, пульсации и по энергоэффективности.
Задачи: 1. Рассмотреть искусственные источники света (современную электрическую лампочку и лампу дневного света и светодиодную) и выявить их преимущества и недостатки. 2.Исследовать искусственную освещенность с использованием люксметра Аргус -07 3.Провести сравнительный анализ полученных результатов, и выяснить какая лампочка оптимально подходит для моего светильника. 4. Рассчитать энергоэффективность данных ламп.
Недостатки: 1. Существенный недостаток лампы накаливания – ее низкий КПД. 2. Свет ее сильно отличается от дневного.
Люминесцентная лампа 1. Значительно экономичнее ламп накаливания. 2.Свет близок к дневному 3.Большой срок службы
Недостатки 1. Необходимость наличия дорогостоящего дросселя 2. Срок службы ламп ограничен преждевременным перегоранием нитей накала 3. Необходима специальная утилизация 4. Люминесцентные лампы мерцают с частотой 50Гц.
Светодиодная лампа 1 . Срок службы светодиодов в разы превышает длительность эксплуатации ламп накаливания и люминесцентных. 2. Светодиодные лампы превосходят лампы накаливания и люминесцентные лампы по уровню потребления энергии. 3. Не требуется специальной утилизации. 4. В светодиодных лампах отсутствует мерцание, так как для их питания используется постоянное напряжение.
Эксперимент Для подтверждения практической значимости использования светодиодных, люминесцентных ламп был проведен эксперимент: лампы (накаливания, энергосберегающая, светодиодная) сравнивались по световому потоку, приходящемуся на определенную поверхность (фотоэлемент). Эксперимент проводился в кабинете физики нашей школы. Для постановки опыта использовался люксметр 07, лампа накаливания (мощность 60 Вт), люминесцентная лампа (мощность 13 Вт, что эквивалентно 65 Вт лампы накаливания), светодиодная лампа (мощность 6,5 Вт, что эквивалентно 60Вт), труба длиной 1 м, светильник с патроном. В работе представлены фотографии экспериментов.
Лампочки
Эксперимент
Результат эксперимента № Тип лампы Освещенность на расстоянии 1 метра от лампы Коэффициент пульсации, % 1 Лампа накаливания 60 Вт 805 лк 14 % 2 Люминисцентная 13 Вт → 65 Вт 485 лк 5.2% 3 Светодиодная ЛЕД- R 63- E 27 6.5 Вт =60 Вт 1626 лк 2.8%
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП сравним затраты на электроэнергию и расходы на приобретение трёх видов ламп: люминесцентной (энергосберегающей), лампой накаливания и светодиодной (LED) лампой.
Стоимость: лампа накаливания - 30 рублей энергосберегающая- 150 рублей светодиодная – 370 рублей Потребление: Стоимость одного кВт в час составляет около 3 рублей. В день наш светильник горит около 3 часов, когда я выполняю уроки или читаю вечером. В год соответственно получаем 3 х 365 = 1095 часов. накаливания - 1095 ч х 60 Вт = 65700 Вт х ч =65,7 кВт х час энергосберегающая – 1095ч х 13Вт = 14235Вт х ч = 14,235 кВт х час светодиодная – 1095часов х 6,5Вт = 7117,5Вт х ч = 7,1175 кВт х час Исходя из этого, рассчитываем стоимость потребляемой электроэнергии в год:
стоимость потребляемой электроэнергии в год: Накаливания 65,7 кВт х час х 3 (стоимость одного кВт.час) = 197.1 рублей Энергосберегающая 14,235 кВт х час х 3 =42,705 рублей =42,7руб. светодиодная 7,1175 кВт х час х 3 = 21,3535 рублей =21,4руб. Итак, мы видим, что LED-лампочка позволяет сэкономить нам почти 176 рублей, по сравнению с лампой накаливания и 21 рубль по сравнению с люминесцентной лампой. Кто-то скажет, что экономия почти символическая и тут мы плавно переходим к следующему основному плюсу светодиодных ламп – сроку службы.
сроки службы наших ламп светодиодные лампы служат 30000-50000 часов энергосберегающие– 10000 часов лампы накаливания – 1000 часов подсчитаем реальную экономию одной LED-лампы за время её службы, по отношению к другим источникам света. Минимальное время работы светодиодной лампы 30000, т.е. при ежедневном её использовании 8 часов. Получаем около 10 лет! За это время нам придется поменять 3 люминесцентных (в лучшем случае) и 30 простых ламп. Отсюда высчитываем потраченные средства на покупку ламп за 10 лет:
светодиодная лампа - 1 шт. х 370 (стоимость лампы) = 370 рублей люминесцентная лампа – 3 шт. х 150 = 450 рублей лампа накаливания – 30 шт. х 30 = 900 рублей соответственно Общая экономия К стоимости ламп прибавляем стоимость потребляемой электроэнергии (рассчитанную выше), умноженную на 10 лет. В результате получаем следующие значения: светодиодная лампа 10 лет х 21,4 рублей(стоимость годового потребления электроэнергии для одной лампы) + 370 рублей (стоимость лампы) = 584 рублей энергосберегающая лампа – 10 х 42.7 + 450 = 877 рублей лампа «Ильича» -10 х197 + 900 = 2870 рублей
Мы видим, что за время своей работы, светодиодная лампа позволяет нам сэкономить, по сравнению с лампой накаливания около 2300 рублей и около 300 рублей - по сравнению с люминесцентной лампой. И снова кто-то скажет, что 300 рублей это не экономия. Но тут следует кое-что уточнить: 30000 часов – это минимальный срок службы LED-лампы, реальный же срок может составить до 50000 часов, при том, что очень малый процент энергосберегающих ламп служит обещанные 10000 часов, обычно эта величина составляет около 8000 часов. Так что, эти 300 рублей можно смело умножать на 2. А сейчас самое время вспомнить, что мы рассматривали одну лампочку, если рассмотреть люстру для зала с пятью плафонами, так что все получившиеся суммы умножаем на пять и получаем реальную экономию – 1500 рублей, по сравнению с энергосберегающими.
Вывод Главным и самым существенным достоинством LED-ламп является их высокая энергоэффективность, т.е. низкое потребление электроэнергии при высоком уровне освещённости и низким уровнем пульсации. На первый взгляд очень высокая стоимость светодиодных ламп может рассматриваться, как минус, но в долгосрочной перспективе они все же выгоднее. Это можно наглядно видеть в расчете экономической эффективности применения светодиодных ламп. Я выбираю для своего светильника светодиодную лампочку.
Литература Айзенберг Ю. Б.; Что нужно знать о светильниках с люминесцентными лампами, – Москва: Энергия, 1964 Данилов В.; Бездроссельное питание люминесцентных ламп. // В помощь радиолюбителю, 1992. №14. С. 18. Зак С. М., Пленковский Ю. А.; Монтаж светильников с газоразрядными лампами, – Москва: Энергия, 1982 Закиров Р.Р.; Демонстрационные опыты с комбинированным светильником. //Физика в школе. 2001. №1 с. 37. Закиров Р. Р.; Если у вас ЛДС // Моделист - конструктор, 1993. № 2. С. 21. Разумовский В.Г., Шамаш С.Я.; Изучение электроники в курсе физики средней школы: Пособие для учителей, Москва: Просвещение, 1968. С. 92-96, 121-128. Сидоров М. А.; От лучины до электричества, Москва: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1953. Фугенфиров М. И.; Пускорегулирующая аппаратура для люминесцентных ламп, Москва: Энергия, 1964
С такой инициативой выступает представитель фракции «Справедливая Россия» Андрей Крутов . Депутат считает, что прежде чем переходить на энергосберегающие технологии, следует провести ревизию состояния электросетей. Люминесцентные лампы, по словам Крутова, не позволяют сэкономить. Ведь большинство энергопотерь в России происходит не от ламп накаливания, а из-за общей изношенности инфраструктуры.
Продажа ламп накаливания была запрещена в 2009 году по инициативе Дмитрия Медведева, который на тот момент занимал пост президента РФ. Согласно приятому законопроекту, с 2011 года в России был введён полный запрет оборота источников света мощностью 100 Вт и более. Также планировалось с 2013 года ввести аналогичный запрет для ламп накаливания мощностью 75 Вт и более, а с 2014 года предполагалось полностью от них отказаться и перейти на энергосберегающие лампы.
Лампа накаливания — источник света, который излучает световой поток в результате накала нити из металла (вольфрама).
Нить накала помещена в стеклянный сосуд, наполненный инертным газом (криптоном, азотом, аргоном). Принцип действия лампы накаливания основан на явлении нагрева проводника при прохождении через него электрического тока. Вольфрамовая нить накала при подключении к источнику тока раскаляется до высокой температуры, в результате чего излучает свет. Световой поток, излучаемый нитью накала, близок к естественному, дневному свету, поэтому не вызывает дискомфорта при длительном использовании.
Преимущества ламп накаливания:
Недостатки ламп накаливания:
| Лампа накаливания | Энергосберегающая лампа |
|
Источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания. До светящегося состояния в них нагревается металлический проводник (спираль из сплавов на основе вольфрама). |
Электрическая лампа — это колба, которая наполнена парами ртути и аргона. На внутренние стенки лампы нанесён особый порошок (люминофор). При включении энергосберегающей лампочки пары ртути, находящиеся в лампе, создают ультрафиолетовое излучение, а оно, проходя через люминофор, находящийся на поверхностности лампы, преобразуется в свет. |
| Цена и срок службы | |
|
Низкая цена. Быстро перегорают, срок службы лампы накаливания — до 1000 часов. Причина выхода из строя лампы накаливания — перегорание нити накала. |
Цена выше в 10-20 раз, чем у лампы накаливания, но она компенсируется долговечностью лампы — от 6 до 15 тысяч часов непрерывного горения. |
| Световая отдача | |
|
Низкий КПД (порядка 15 %). Остальные затраты энергии идут на нагрев. Температура разогретой нити достигает 2600-3000 º С. Свет идёт только от вольфрамовой спирали. |
Высокая световая отдача. Мощность соответствует пятикратной мощности лампы накаливания, то есть 12 Wt энергосберегающей соответствует 60 Wt обычной. Свет распределяется мягче и равномернее. Есть широкий выбор цвета свечения. Цвет зависит от количества нанесённого люминофора. Обычно на упаковке указывают следующие данные: 2700 К — тёплый белый свет, 4200 К — дневной свет, 6400 К — холодный белый свет. |
Энергосберегающие лампы содержат в своём составе в небольшом количестве ртуть, отравление малыми дозами паров которой может вызвать неврологические заболевания (меркуриализм, «ртутный тремор»). Выбрасывать люминесцентную просто в мусорный бак нельзя, о чём и предупреждает потребителя соответствующий значок на упаковке. Принимать такие лампы должны районные ДЭЗ и РЭУ. Однако на практике это работает далеко не везде.
При работе люминесцентных ламп небольшое количество ультрафиолетового излучения выходит наружу лампы через стеклянную колбу, что может быть потенциальной угрозой для людей с кожей, слишком чувствительной к этому излучению. Наиболее опасным является воздействие УФ-излучения на роговицу и сетчатку глаза. Поэтому энергосберегающие лампы не рекомендуется располагать ближе 3 метров от глаз.
Свет люминесцентной лампы отличается от света от лампы накаливания, и многие люди не могут к нему привыкнуть.
По словам члена комитета Госдумы по энергетике Андрея Крутова, принятый депутатами закон о запрете ламп накаливания не встретил одобрения среди населения. «Мы получали множество обращений от граждан, для них стоимость новых энергоэффективных лампочек непомерно высока — ведь они зачастую в десять, а то и более раз дороже привычных ламп накаливания, при этом за прошедшие годы мы не заметили обещанной экономии на электропотреблении», — заявил Крутов.
По его словам, это неудивительно: эффект от энергосберегающих ламп полностью нивелируется устаревшим и энергонеэффективным промышленным оборудованием, линиями электропередач, в которых и происходит львиная доля потерь электроэнергии. «Получается, что за счёт населения мы пытались повысить энергоэффективность устаревшей инфраструктуры, которую в итоге никто менять не собирался», — утверждает парламентарий.
Кроме этого, за последние годы так и не были созданы пункты по сбору энергосберегающих ламп. Содержащие опасную для здоровья ртуть лампы просто выбрасываются с обычным мусором, что в результате наносит вред экологической обстановке.
В 2009 году Дмитрий Медведев предложил экономить энергозапасы и с этой целью озвучил предложение о запрете на продажу ламп накаливания и их замене на энергосберегающие лампы.
«Мы — действительно самая крупная энергетическая страна. Но это не значит, что мы должны жечь наши энергозапасы без всякого ума. Ещё много лет назад было сказано, что делать с отдельными энергетическими продуктами и почему нельзя топить нефтью. Но мы, к сожалению, продолжаем топить нефтью, в прямом и переносном смысле этого слова обогревая нашу планету», — такое заявление сделал в 2009 году Дмитрий Медведев на заседании президиума Государственного совета по вопросу повышения энергоэффективности российской экономики.
Цены на электричество сейчас такие что волей-неволей начинаешь задумываться об экономии. Самый простой способ снизить счета за электроэнергию — снизить расходы на освещение. Именно оно «кушает» большую часть киловаттов в обычной квартире или доме. Какие лампы лучше для дома и по каким параметрам, будем обсуждать в этой статье.
На прилавках магазинов можно увидеть разные лампы. Давайте рассмотрим подробнее те, которые устанавливают в частных домах и квартирах.
Освещение в доме должно быть уютным, удобным… желательно — экономичным
Самые старые осветительные приборы — им более века уже. Дают приятный для глаз свет, но при работе сильно греются, так как имеют низкую эффективность — порядка 97% энергии уходит на выделение тепла. Потому освещение с использованием обычных ламп накаливания получается дорогим. Именно по этой причине многие решают заменить их на более экономичные, решая при этом, какие лампы лучше для дома и для кошелька.
Есть еще одно неприятное свойство ламп накаливания — не слишком большой срок службы. В среднем он составляет порядка 1000 -3000 часов. Так как цена на эти осветительные приборы невелика, это небольшая нагрузка на кошелек. Тем не менее, частая замена может нервировать — приходится постоянно иметь в запасе пару штук.
Повсеместная тенденция — привычные лампы накаливания заменяют более экономичными
Также стоит принимать во внимание, что из-за особенностей конструкции выпускаются только с винтовым цоколем, но работают от сети 220 В и никаких преобразователей и специальных устройство не требуют. Из-за большого количества тепла их не используют при подсветке мебели, не со всеми подвесными потолками они совместимы, а с натяжными так они вообще не дружат. В общем — это классика освещения, но не идеальная.
Галогенные лампы — разновидность накаливания. Отличаются тем, что колба наполняется парами галогенов (чаще всего йода или брома), что увеличивает продолжительность службы в 2-3 раза. Конструкция позволяет делать их не только с винтовым цоколем, но и с штырьковым. Разная форма колбы, использование светоотражающего напыления, позволяют делать источники света с разным углом рассеивания. Потому, в свое время, они широко использовались в качестве встроенных в потолок или мебель.
Галогенные лампы накаливания — более «продвинутый» вариант
Так как это тоже лампы накаливания, то они имеют практически те же недостатки — значительное выделение тепла. И это проблема. Зато расход электроэнергии меньше (примерно в 2-3 раза). Так что они более экономичны по сравнению с классической конструкцией. Зато имеют дополнительный минус — не переносят загрязнений на колбе. След от пальца может стать причиной перегорания. Потому установку необходимо производить в перчатках.
В работе этих осветительных приборов используется другой принцип — свойство некоторых веществ-люминофоров при определенных условиях выделять свет. Конструктивно состоит из стеклянной трубки, покрытой люминофором. Внутри трубки имеются электроды и некоторое количество паров ртути. На электродах создается электрический заряд, энергия которого при помощи люминофора преобразуется в световое излучение.
Для создания и поддержания электрического заряда люминесцентные лампы нуждаются в пуско-регулирующем устройстве — это трансформатор напряжения и стартер. В стандартном исполнении эти устройства крепятся на корпусе светильников, которые могут работать только с таким типом осветительных приборов.
Выпускаются в двух видах:
Если говорить о сравнении с лампами накаливания, то они в 3 раза экономичнее, почти не греются. Серьезный минус — за счет пульсации свет неприятный для глаз и потенциально опасный для здоровья (ведет к повышенной утомляемости, может быть причиной плохого настроения). В данном виде осветительных приборов избавиться от пульсации практически нереально. Что можно — ее минимизировать и, добавив одну лампу накаливания, свести негативный эффект к минимуму.
Еще многих настораживает что внутри колбы содержатся пары ртути, что несет в себе потенциальную опасность. Это коротко об основных недостатках, далее более подробно рассмотрим и плюсы и минусы люминесцентных ламп.
Это третий тип ламп, в которых используются полупроводниковые приборы — светодиоды. Они не нуждаются в какой-либо специальной атмосфере, так что колба у них негерметичная, и это больше дань традиции, чем необходимость. Все что светодиодам надо для работы — постоянное напряжение 12 В или 24 В. Так что с эксплуатацией несложно — для подключения в сеть 220 В нужен преобразователь напряжения (блок питания, адаптер). В светодиодных лампах для стандартных светильников это преобразователь встроен в корпус, так что ими легко заменить обычную — накаливания.
Коротко о свойствах. Имеют высокую эффективность — требуют в 7-8 раз меньше электроэнергии чем аналогичные лампы накаливания, в разы более длительный срок эксплуатации (по заявкам производителей работать могут 25-35 лет). Недостатки — дороги, сложно определить качество, низкосортные имеют сильную пульсацию, негативно влияющую на глаза и самочувствие, часто выходят из строя. Потому выбор светодиодной лампы — дело непростое, требующее определенных знаний. Зато счета, действительно, становятся значительно меньше.
Все эти осветительные приборы используют для освещения жилых помещений. Ответить какие лампы лучше для дома однозначно невозможно — у всех есть достоинства и недостатки. Если вас больше всего заботит комфорт для глаз, ответом на вопрос «какие лампы лучше для дома» будет — накаливания. Но при этом вам не удастся сэкономить на освещении. Чуть лучше дело обстоит с галогенными. Но для глаз приятнее освещение от галогенок на 12 В, что требует наличия трансформаторов. У тех, что работают от 220 В свет слишком яркий.
Если говорить об экономии на счетах за электричество, то лучшими будут светодиодные лампы. Это бесспорно. Но покупать надо со знанием дела — чтобы они были хорошего качества и работали долго, а такие стоят дорого. Но, даже при таких условиях, они выгодны, так как действительно помогают значительно снизить расход электроэнергии. А
Почему именно светодиодные, а не экономки? Давайте сравним их свойства.
Когда у людей возникает желание снизить расходы на электричество, Они начинают задумываться о замене ламп накаливания на более экономные. Таковыми считаются энергосберегающие (компактные люминесцентные) и светодиодные. Чтобы понять, какие лампы лучше для дома, надо подробнее рассмотреть их достоинства и недостатки.
Решив заменить лампы накаливания на более экономичные, необходимо решить вопрос: какие лампы лучше для дома — светодиодные или компактные люминесцентные
Так называют компактные люминесцентные лампы. Они первыми появились на рынке (по сравнению со светодиодными), потому именно за ними закрепилось это название. Начнем с плюсов :
В свое время это было очень хорошее предложение. Возможность получать «теплый» и «холодный» свет, сэконономить на электричестве — все это обусловило популярность люминесцентных энергосберегающих лампочек.
Но недостатки они имеют серьезные:
Недостатков много, причем почти все — серьезные. Именно они останавливают многих, даже несмотря на экономию.
Эти лампочки сделаны на основе полупроводниковых элементов — светодиодов. Некоторое их количество устанавливается в едином корпусе, соединяется с источником питания. Питание — от постоянного напряжения 12 В. Для того чтобы можно было использовать лампы в стандартных светильниках, в корпус встраивается выпрямитель и схема, понижающая напряжение до 12 В (оба эти устройства часто называют драйвером).
При работе светодиоды выделяют тепло. Для его отведения в корпус встраивается радиатор. А цоколи у этих ламп бывают разные. Их можно устанавливать вместо ламп накаливания разного размера, галогенных, трубчатых люминесцентных.
Если сравнить все четыре типа по потребляемой мощности при равном световом потоке
Достоинства светодиодных ламп:
Достоинства впечатляющие. Особенно впечатляет экономичность и срок службы. Но к тем цифрам, которые заявлены производителями (порядка 25-35 лет), надо относится скептически. Они для идеальных условий, которые в наших реалиях практически недостижимы. Реально указывает на срок работы заявляемый производителями гарантийный срок. Вот это время они, скорее всего, отработают. Но даже несмотря на это, срок немалый — 2-5 лет.
Без недостатков тоже не обошлось:
Если сравнивать со свойствами люминесцентных ламп, преимущество явно за светодиодными. Но все не так радужно на самом деле.
В действительности лучше по всем параметрам светодиодные лампы. Но есть оно больно «НО». Это должны быть качественные светодиодные лампы. Все дело в том, что технология изготовления проста, не требует сверхсложного или очень дорогого оборудования. Сложно делать светодиоды, а собрать из них светодиодную лампочку не составит труда. Потому на рынке очень много подделок и низкосортного товара. В них используются дешевые кристаллы низкого качества, драйвер делают самый простой, который не подавляет мерцание и быстро выходит из строя.
Сложность в том, что определить «на глаз» качество светодиодов или того же драйвера невозможно. Некоторые специалисты способны отличить хорошие светодиоды по внешнему виду. Но в лампах они скрыты под матовой колбой. Задавшись целью, их качество можно проверить по косвенным признакам — измерив освещенность, пульсацию, оценив цветопередачу. А вот качество деталей, используемых в блоке питания, оценить не получится. Узнаете только когда перегорит что-то.
Все это приводит к тому, что многие считают светодиодные лампы ненадежными — они ведь быстро перегорают, а стоят дорого. Вот и получается, что экономии нет. Да еще проблемы с мерцанием… Вроде и так, но справедливо это только если покупать дешевые светодиодные лампы. Фирменные лампы действительно служат годами без проблем, выдают ровный приятный для глаз свет. Так что основная задача — найти хорошие качественные светодиодные лампы. И тогда вы точно будете знать, какие лампы лучше для дома.
Вместо итога: замена ламп накаливания светодиодными позволит сэкономить на счетах за освещение только в том случае, если они будут эксплуатироваться долго, а возможно это только при условии высокого качества. Качественные же лампочки дешевыми не бывают. Так что, пожалуй, это тот случай, когда экономить во время приобретения не стоит.
Благодаря технологическому прогрессу в области электрики и электроники, современный ассортимент осветительных приборов очень широк. Потребителю, который до сих пор не касался этой тематики, крайне сложно разобраться среди огромного выбора различных решений. С целью двумя столпами являются люминесцентные и светодиодные энергосберегающие лампы. Данная статья призвана сравнить их характеристики и предоставить адекватное представление о преимуществах и недостатках, которое поможет сориентироваться покупателю, что лучше выбрать. Далее мы предоставим сравнение светодиодных ламп и энергосберегающих.
Потребление электрической энергии для люминесцентных ламп составляет около 20 процентов от стандартных и всем знакомых ламп накаливания. Светодиодные еще экономичнее — относительное лампочек Ильича энергопотребление составляет около 10 процентов. Таким образом потребляемая мощность источника света на основе полупроводников и светодиодов будет всегда в 2 раза меньше при одинаковой яркости.
Цвет спектра для газоразрядной энергосберегающей лампочки несколько менее качественен относительно ее светодиодного аналога. Люминесцентные лампы не совсем корректно передают световой спектр касательно некоторых оттенков. В сравнении с газоразрядным, светодиодный вариант в этом плане является более стабильным.
В таблице ниже сведены характеристики рассматриваемых источников освещения:
Газоразрядная люминесцентная лампа при длительной работе имеет показатель температуры около 50-60 градусов по Цельсию. Она не способна обжечь кожу и, тем более, вызвать возгорание, однако все же это достаточно солидный показатель. Но следует иметь ввиду, что при неисправности электроники, показатель температуры может возрасти в 3-4 раза. Данный риск маловероятен, но существует. Светодиодные лампы полностью безопасны в плане наличия высоких температур за счет их полупроводниковой технологии на основе LED-кристаллов. В любом случае сравнение и тех, и других источников света показывает, что допустимо использовать их с любым видом патронов для люстр, бра и прочих светильников, так как максимально допустимый нагрев при корректной работе они не превосходят.
Люминесцентные лампы, которые расположены на прилавках магазинов, в составе колбы имеют около 5 миллиграмм ртути. Ртуть — это металл, ввиду своих пагубных свойств, наносимых вред организму человека, отнесен к первому (самому высокому) классу опасности. наряду с остальным мусором запрещается, потому сознательный пользователь должен отнести вышедшие из строя лампы в специально предназначенные для этого пункты приема.
Необходимо отметить также УФ и инфракрасное излучение, выделяемое люминесцентной лампочкой, которое может стать причиной некоторых заболеваний. Перечисленные выше недостатки не относятся к светодиодам, их использование полностью безопасно.
Люминесцентные энергосберегающие лампы мерцают с частотой 50 раз в секунду. Невооруженный глаз не способен заметить это явление, но есть люди, для которых данный эффект может стать причиной обострения нервозности, либо появления меланхоличного состояния. Люминесцентные источники света, оборудованные качественных электронным пускорегулирующим механизмом, лишены такого эффекта. Светодиодные лампы и в этом случае выгодно отличаются от из газоразрядных аналогов за счет отсутствия подобной проблемы.
В данной случае он говорит о том, насколько много энергосберегающая лампа выдает световой энергии относительно потребления электричества. Для экономок данный показатель составляет около 30 процентов, в то время как светодиодные вновь на высоте — около 80 процентов и выше.
Люминесцентные лампы в среднем служат в 5 раз меньше, чем светодиодные. На коробке с изделием, как правило, расположена таблица с соответствующими данными. Как указывают производители, срок службы светодиодной лампы может доходить до 50 тыс. часов, в то время как энергосберегающие лампочки служат не более 10 тыс. часов. Сравнение по сроку службы очевидно — LED продукция выигрывает значительно и по этому показателю.
Люминесцентная энергосберегающая лампа включается в течение 1 секунды, что связано с работой ее электронной схемы. При пониженных температурах в связи с падением давления газа внутри колбы яркость существенно снижается. Связано это с тем, что ртуть утрачивает свою летучесть и вынуждена нагреваться в течение более длительного периода времени. Высокая влажность также негативно сказывается на работе люминесцентной лампочки. Она вызывает наличие пленки, образующейся на поверхности колбы, что является мешающим фактором для ее стабильной работы и быстрого нагрева. Светодиоды начинают работать мгновенно и имеют внушительный температурный диапазон для стабильной работы.
Еще один немаловажный критерий сравнения — гарантийный срок эксплуатации. У светодиодов он в среднем составляет 3 года, когда у энергосберегающих источников света 1-2.
Если сравнить светодиодные и люминесцентные лампы по цене, тот тут однозначно ничья. На сегодняшний день оба варианта исполнения стоят от 200 рублей за шт., если говорить о более-менее качественных производителях. Несколько лет назад энергосберегающие лампы еще могли победить LED-продукцию из-за своей более низкой цены, но сейчас уже (2017 год) стоимость светодиодов значительно снизилась из-за высокой конкуренции и появления бюджетных китайских производителей на рынке.
Руководствуясь приведенной выше информацией при сравнении энергосберегающих и светодиодных ламп для дома, офиса или же любых других помещений решительно лучшим решением будет являться модель, работающая на принципах LED-технологии, то есть именно светодиодная. В подтверждение этому прилагаем несколько полезных видео
В России ситуация похожая, но с «запасом» в два года. В 2014-м планируется полностью запретить к продаже все лампы накаливания мощнее 25 Вт.
И вот в последнее время уже пошла активная агитация за энергосберегайки, в т.ч. и на всяких плакатах в наружной рекламе, а-ля «живи в ногу со временем». И еще один дикий френд мне тут писал совсем недавно, что, мол, человеку вообще пофигу, при каком свете жить, хоть при серо-буро-малиновом.
Поэтому я решил посмотреть, какие вообще плюсы и минусы таких ламп в сравнении с лампами накаливания В БЫТУ. Особенно учитывая, что последние скоро перестанут производить, и если что — имеет смысл ими запастись, тем более что цены на них сейчас мизерные.
О том, почему нельзя фотографировать при свете большинства люминесцентных ламп, я уже писал в статье.
Но теперь давайте посмотрим на лампы в бытовом аспекте.
1. Экономия электроэнергии
Да, совершенно однозначно в этом плане люминесцентные лампы сильно экономичнее.
Световой поток таких ламп выше в пять раз, и экономия энергии достигает 75-85%.
Но давайте посмотрим, какие реальные суммы здесь подразумеваются.
Час работы 100 Вт лампы накаливания сегодня обходится в 38 копеек (месяц работы по 3 часа в день — 35 рублей). Для энергосберегающей лампы аналогичной светимости (мощность 20 Вт) эта сумма составит 7 рублей. Т.е. экономия 28 рублей. Бутылка жигулевского пива:)
Но если в квартире 5 ламп, то это будет 140 р экономии. В год — 1680 р. В принципе, ощутимая сумма, даже если принять во внимание десятикратную цену самой лампы.
2. Мерцание
Если почти все люминесцентные лампы сейчас работают на частотах, которые выше порога восприятия, это вовсе не значит, что там нет более низкочастотных гармоник и что инерционность свечения газа их скушает.
В свою очередь, это не значит, что высокочастотные импульсы, как видимого, так и электромагнитного излучения, не оказывают никакого пролонгированного воздействия на организм и в первую очередь на мозг.
Поэтому сам принцип работы таких ламп может представлять ту или иную опасность, особенно в контексте продолжительного использования.
Лампы накаливания не мерцают, не могут по природе. Инерционность свечения вольфрамовой нити слишком высока, намного выше, чем у газа и люминофора.
3. Цветопередача
В я уже писал, что спектр ламп накаливания непрерывен и весьма близок к солнечному (хотя и слегка сдвинут в сторону красного).
Спектр люминесцентных ламп прерывистый (за исключением очень дорогих ламп непрерывного спектра), его равномерность и color rendering index (CRI) обычно тем выше, чем выше качество люминофоров и соответственно цена лампы.
В спектре имеются провалы, и соответствующие цвета вы будете видеть искаженными. То есть совершенно недостаточно трёх узких горбов RGB в спектре, есть еще такая штука как метамеризм ну и т.д.
Любопытно, что индекс цветопередачи CRI для ламп накаливания считается равным 100 (теоретический идеал), а для осветительных люминесцентных ламп он составляет в самом лучшем случае 70-85 (а значения CRI более 85-90 доступны только лампам специального назначения, использующихся в мониторах и колориметрических просмотровых местах).
Более того, по мере старения лампы ее спектр разбалансируется, и цветопередача падает еще больше.
Какие опасности это представляет для цветопередачи при фотосъемке, я уже упоминал в той же статье. А вот о потенциальном вреде для нервной системы не говорил.
С самого момента своего появления как биологического вида и практически до середины 20-го века человек жил при свете солнца либо пламени свечи (факела). Эти источники света имеют более-менее равномерный спектр и теплый оттенок.
То есть для человека естественным и потому максимально комфортным является спектрально непрерывное теплое освещение. В принципе это нашло отражение и в стереотипах, связанных с понятием комфорта, уюта.
Поэтому, с точки зрения науки видеоэкологии, а также исторически и с позиции здравого смысла, лампа накаливания — самый экологичный ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА источник искусственного света.
Считается, что цветовая адаптация зрительного аппарата происходит автоматически, но это не значит, что мозг не расходует на это свою «вычислительную мощность», забивая каналы восприятия и излишне утомляясь. Поэтому при освещении люминесцентными лампами мы устаем быстрее, я думаю, что с этим фактом нет смысла спорить.
4. Тепловыделение и безопасность
Люминесцентные лампы нагреваются меньше, чем лампы накаливания.
С одной стороны, это способствует большей безопасности, с другой стороны, избавляет от лишнего нагрева воздуха в помещении, что может быть большим плюсом в жару.
Люминесцентные лампы можно использовать в таких местах и плафонах, где нагрев недопустим, например, в бумажных светильниках, которые до сих пор в тренде.
То есть здесь однозначное преимущество у энергосберегающих ламп.
При сильных повреждении или скачках напряжения лампа накаливания перегорает, часто взрываясь, и может стать причиной пожара. Люминесцентные лампы в этом плане безопаснее, хотя они намного более чувствительны к перепадам напряжения и «умирают» при первом же случае и не переживают частого включения-выключения.
5. Экологичность
Низкое энергопотребление однозначный плюс с точки зрения экологии — оно и понятно, чем меньше энергии мы потребляем, тем меньше тратим природных ресурсов на ее производство.
Но у энергосберегаек есть и обратная сторона медали.
Производство и утилизация энергосберегающих ламп связано с рядом очень вредных химических веществ, в частности это пары ртути (ядовитое вещество 1-го класса опасности
).
Неизвестно, как реально соотносится польза от экономии природных ресурсов и вред от компонентов энергосберегающих ламп.
Лампы накаливания в этом смысле абсолютно экологичны, не требуют специальной утилизации. Кстати, есть ли данные о том, как у нас в России организованы программы переработки таких далеко не безопасных отходов? Видимо, as usual, — никак:)
6. Долговечность
Долговечность лампы — очень важный показатель. Особенно это касается энергосберегаек, изготовление которых связано с рядом вредных производств, т.е. каждая лишняя произведенная лампа — это вред экологии.
Если сравнить по долговечности хорошую люминесцентную лампу и хорошую лампу накаливания — то сроки их службы могут оказаться сравнимы (в пределах все той же тысячи часов, принятой как стандарт для лампы накаливания еще в 1924 году). Все дело в том, что энергосберегающие лампы плохо переносят скачки напряжения, частые включения-выключения и повышенную температуру в помещении.
А если используются более дешевые варианты, а там в плане долговечности энергосберегающие лампы выглядят совсем бледно.
Еще один важный момент — лампа накаливания не меняет качества света с течением времени и просто перегорает в какой-то момент. Энергосберегающая лампа деградирует постепенно, теряя яркость и изначальный спектр. Такой вариант допустим для дачного нужника, но совершенно неприемлем для жилища.
Итак, что получается в итоге?
У люминесцентной лампы только два преимущества — экономия электроэнергии и безопасность. Причем в российских реалиях экономия энергии практически ничего не значит на фоне отвратительного состоянием осветительных сетей и огромных потерь между производителем электроэнергии и получателем.
И это при нескольких значительных недостатках люминесцентных ламп — необходимости утилизации как высокотоксичного отхода, а главное — абсолютной несостоятельности с позиции экологии зрения в силу очень плохого качество цветопередачи.
В последнее время появилась неплохая альтернатива в виде светодиодных ламп, но цена их слишком велика даже для среднего класса, а качество спектра также не идеально (хотя и значительно лучше, чем у дешевых энергосберегающих ламп).
Что делать-то?
Господа, покупайте лампы накаливания, пока они не пропали из магазинов!
А если хотите пользоваться энергосберегающими лампами — то выбирайте с наиболее высоким CRI (не ниже 85) и с теплым светом, близким к лампам накаливания, к исторически наиболее естественному для человека искусственному свету.
И обязательно утилизируйте лампы отдельно от других бытовых отходов.
UPD
Кстати, кто подскажет, какие самые качественные и долговечные лампы накаливания сейчас?
Если наши, то какого завода? Если импортные, то какой фирмы? Хочу затариться оптом, купить ящик 40-60 Вт на будущее.
