Особенности и отличия люминесцентных ламп от светодиодных

Светодиодные лампы

Тест светодиодных ламп показывает, что данная разновидность лампочек на сегодняшний день является самой совершенной в области осуществления искусственного освещения. В последнее время развитие технологий сильно возросло и это очень сильно повлияло на снижение цены для производства светодиодной продукции. Эти лампы являются самыми экономичными и имеют самый долгий срок эксплуатации. Лампы со светодиодами имеют аналогичные технические характеристики, что и лампы накаливания. Отличительной особенностью этих ламп является способность работать от разного напряжения, в пределах – от 12 Вольт до 220 В.

Технические данные светодиодных ламп:

1. Мощностной диапазон (Ватты,W,Watt).
2. Типы цоколей (Е27,Е14 и другие, указанные выше).
3. Световые оттенки (теплый (2700К) – холодный (4500К)).
4. Рабочее напряжение (постоянный ток (12 Вольт) и переменный (220 Вольт).
5. Сроки эксплуатации (30000-50000 часов и зависят от качества самих светодиодных элементов).

Основные преимущества светодиодов:

1. Повышенная эффективность. Более высокий уровень светоотдачи относительно потребляемой мощности (130 – 160 лм / вт). Примерно половина современной продукции еще производят по уже устаревшим стандартам и уровень светоотдачи у них равен всего 100 лм / вт.
2. Способность работать при разной температуре. Диапазон допустимой температуры окружающего воздуха варьируется в пределах – от -60 до +40 градусов Цельсия.
3. Различное направление светового потока. Равномерный световой поток для стандартных приборов освещения и узконаправленные световые приборы с индивидуальными показателями светового потока, такие как настольные и настенные осветительные приборы.
4. Большая концентрация светодиодов. Одна лампа может содержать в себе от одного до нескольких десятков светодиодных элементов для более высокого светового потока.
5. У некоторых ламп присутствует возможность регулировать уровень яркости.

Недостатки светодиодных ламп:

1. Высокая цена.
2. Вред светодиодных ламп при расположении лампы ближе 15 см от человека и в некоторых случаях неприятный спектр свечения. Психологи утверждают, что в 80% случаев данные лампы оказывают негативное влияние на человека.
3. Для стабильной работы и продолжительного срока службы требуется применение дорогих источников питания и систем охлаждения.
4. Не существует реальных льгот от государства в сфере энергообеспечения.

Натриевые лампы низкого давления (НЛНД)

Это самые яркие источники света, со светоотдачей 200 Лм/Вт. Принцип действия устройства: пары натрия, пропуская через себя электрический ток, начинают светить желто-оранжевым цветом. Внутренняя колба НЛНД изготавливается из устойчивого к агрессивной среде боросиликатного стекла.

Положительные качества:

• высокая светоотдача;
• большой срок службы, достигающий 28 000 часов;
• комфортность цветового излучения;
• большой диапазон рабочих температур, от – 60 до + 40 градусов Цельсия;

Отрицательные качества:

• наличие ртути;
• взрывоопасность, при контакте с воздухом возможно возгорание;
• инертность при включении;
• сложность подключения и обслуживания;
• низкий уровень цветопередачи;
• повышенная пульсация светового потока в сети 50 Гц;
• высокое напряжение зажигания и еще более высокое при перезапуске;
• увеличение потребляемой мощности в процессе эксплуатации.

Несмотря на то, что натриевые лампы низкого давления могут светить ярче остальных, и по показателям эффективности они на первом месте, применяют их только в местах временного пребывания людей, освещая:

• открытые пространства, улицы, магистрали,
• туннели, спортивные сооружения, площади,
• архитектурные сооружения, аэропорты.

Используют НЛНД в автомобильных противотуманных фарах, для улучшения видимости на дорогах, в складских помещениях и в других местах, где нет необходимости высокой цветопередачи.

Рейтинг светодиодных ламп для дома

Среди ТМ светодиодных источников выделены популярные:

• Maxus LED. Данная ТМ гарантирует долговечность своего товара (до 50 тыс. часов), значительную экономию электроэнергии (90%), экологичность (нет вредных элементов, излучений), безопасность (выдерживает перепады напряжения), надежность (минимальное нагревания корпуса).
• EUROLAMP – универсальные лампы для повсеместного использования. Отличается изысканностью форм, материалами. Стеклянная колба равномерно распределяет световой поток, к тому же не желтеет при эксплуатации. Компактность лампы позволяет ее использовать в широких сферах деятельности.
• GLOBAL LED – простые, базовые модели. Отличаются подходящей ценой, высокой надежностью, долговечностью. Происходит равномерное распределение света без миганий, пульсаций. Широкий диапазон применения: домашние условия, общественное освещение. Универсальность благодаря компактной форме изделия. Данная ТМ обеспечивает рынок экономичными, экологически чистыми товарами.

Светодиодные лампы

На сегодняшний день венцом инженерной мысли в вопросе экономии электроэнергии, с помощью снижения электропотребления осветительных приборов, является применение светодиодных (или LED от английского Light-emitting diode) технологий. Помимо низкого потребления электричества, LED-лампы обладают рядом неоспоримых преимуществ, благодаря которым стремительно набирают популярность.

Работа LED-лампы основана на использовании светодиода — полупроводникового компонента, создающего световое излучение под прямым воздействием тока. Технические характеристики современных светоизлучающих диодов очень неплохи, что позволяет применять их практически в любых осветительных приборах.

1. Низкое энергопотребление. Если энергосберегающая люминесцентная лампочка потребляют в 5 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания, то у светодиодных показатель потребления электричества меньше в 10–12 раз. Ниже приведен экономический расчет, показывающий целесообразность покупки.
2. Высокий эксплуатационный ресурс. Заявленный эксплуатационный ресурс составляет 30–50 тысяч часов. Однако нужно отметить, что если была куплена дешевая светодиодная лампа, то с большой долей вероятности она выйдет из строя гораздо раньше. Поэтому нужно подчеркнуть, что данный показатель соответствует действительности только у качественных изделий от известных мировых производителей.
3. Мгновенное включение до полного светового потока. LED-лампы не нуждаются в прогреве, поэтому включаются на полную мощность с первой секунды.
4. Не содержат экологически вредных веществ и не нуждаются в особой утилизации. Соответственно, их можно утилизировать без страха за себя и окружающую среду.
5. Не излучают большой объем света в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне, что практически не привлекает насекомых.
6. Есть модификации, способные излучают более приятный для глаз, теплый свет.
7. Незначительно нагреваются в процессе работы. Это обусловлено отсутствием нити накаливания и нетепловой природе излучения светоизлучающих диодов.

Касаемо светового потока в светодиодах не все так однозначно. Сразу стоит отметить, что в отличие от энергосберегающих (КЛЛ), качественные светодиодные лампы со временем незначительно теряют интенсивности свечения. А световой поток у них приблизительно на 20% выше. Большим плюсом светодиодов является и то, что они могут давать теплый свет в диапазоне 2700–3000 К.

В последнее время спрос на светодиодные лампочки значительно вырос, поэтому на рынке появилось много подделок и риск купить именно дешевую китайскую подделку, технические характеристики которой не будут соответствовать указаниям на упаковке, достаточно велик. Не следует покупать изделия сомнительного качества по низкой цене. Как гласит народная пословица — «Скупой платит дважды». Она полностью соответствует данной ситуации. Лучше купить одну лампочку известного мирового производителя, чем через короткое время покупать новую.

Теоретические основы

Перед тем, как сравнить два светильника, неплохо бы рассмотреть, какие теоретические основы процесса и конструктивные особенности есть у каждого. Но сначала придется ввести некоторое уточнение или пояснение. Дело в том, что под термином «энергосберегающие» с позиции простого обывателя скрывается не что иное, как компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Они действительно имеют более низкое потребление электричества, чем у ниточных, вольфрамовых аналогов при одинаковом уровне освещенности и лучше для дома. Но с точки зрения науки, технологии также справедлив термин «энергосберегающие светодиодные лампы». У них совершенно иной принцип и теория действия, но базовые цели те же. В этой статье мы не будем стараться поставить все на свои места в плане терминологии, поскольку в маркетинговом отношении она уже устоялась.

Итак, люминесцентной, компактной люминесцентной или энергосберегающей принято называть целую группу искусственных газоразрядных источников света. Принцип их действия базируется на создании и пропускании электрического разряда в замкнутом пространстве, заполненном, чаще всего, парами ртути. Это приводит к генерированию ультрафиолетового излучения, но для преобразования его в видимое, направленное потребуется дополнительная реакция.

Оказывается, если внутренние стенки условной колбы, в которой создается разряд, покрыть люминофором, то ультрафиолетовые лучи вызовут в нем химическую реакцию. При поглощении энергии происходит свечение или люминесценция. В качестве реагента обычно используют орто- или галофосфаты кальция, цинка в смеси с другими компонентами. Состав люминофора прямо влияет на оттенок и цветовую температуру, какими характеризуется лампа.

На концах колбы находятся электроды, пропускание тока через которые приводит к термоэлектронной эмиссии – высвобождению отдельных электронов с поверхности катода. Таким образом, поддерживается дуговой разряд в среде инертных газов и паров ртути.

Светодиодные лампочки имеют совершенной иной принцип действия. Он базируется на свойствах полупроводников, чем, собственно говоря, диоды и являются. В классическом варианте, когда граница или p-n-переход разделят кремниевый и германиевый элементы, происходит перераспределение дырок и электронов, то есть однонаправленный электрический ток. Но если, применить другие материалы, например, нитрид и арсенид галлия (GaN и GaAs), то рекомбинация элементарных частиц будет связана переходом между энергетическими уровнями и выделением фотонов, то есть свечением. Уже на основании одного этого факта, можно судить о том, что в сравнении с люминесцентными, такие лампы лучше для дома, более безопасны, ведь не используют в работе ртуть.

Виды ламп с цоколем e27

Лампа накаливания

Исторически первый разработанный вариант источников света. Е27 был разработан специально для этого типа, поэтому в их конструкции другие виды цоколей применяются редко. Мощность находится в интервале 15-250 Вт, световой поток самый маленький — примерно 10 лм/Вт.

Плюсами можно назвать низкую цену, простоту и надежность конструкции, стабильное свечение в трудных условиях эксплуатации: высокой влажности, низких температурах. Хорошее качество света: ровное, не пульсирующее.

С другой стороны лампы накаливания мало служат, расходуют максимальное количество энергии. Из-за стеклянной колбы они очень хрупкие, при свечении сильно нагреваются.

Энергосберегающие

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) пришли на смену лампам накаливания. КЛЛ отличаются от обычных прямых ламп дневного света формой: трубка с парами ртути свернута в спираль для уменьшения габаритных размеров. Световой поток высокий: 50-70 лм/Вт.

Из плюсов флуоресцентных источников света перечисляют небольшое потребление электричества, длинный период эксплуатации.

Из недостатков отмечают опасность для здоровья человека из-за наличия паров ртути; необходимость в особой утилизации. Для работы на номинальном уровне мощности нужно некоторое время на разогрев. КЛЛ плохо работают при низких температурах (менее +5⁰); ниже -15⁰ их вовсе запрещено использовать. Качество их свечения зависит от стабильности напряжения сети, количества циклов  включения-выключения. Высокая цена.

 Галогенные

Устроены как лампы накаливания, только в колбу добавляются пары галогенов. Это приводит к увеличению продолжительности работы и светоотдачи: 17-20 лм/Вт. Е27 – не самый распространенный тип у «галогенок». Чаще применяется тип g.

Из достоинств источника света можно отметить способность к свечению в сложных условиях эксплуатации: при отрицательных температурах, высокой влажности. Низкая цена, хорошее качество света.

К минусам относятся зависимость работы от стабильности напряжения в сети, большое энергопотребление и особенности эксплуатации: запрещается прикасаться к «галогенкам» руками без перчаток – это вызывает скорую поломку из-за отпечатков пальцев на колбе.

Светодиодные

Самый молодой тип источников света. Характеризуются наибольшей светоотдачей (80-120 лм/Вт) и самым долгим периодом работы. Led-лампы с е27 предназначены для замены ламп накаливания.

Из достоинств отмечается стабильное свечение в сложных условиях эксплуатации, большой спектр цветовых температур, возможность работы с поврежденной колбой, высокая энергоэффективность. У некоторых моделей есть возможность диммирования.

К недостаткам led-светильников относятся высокая цена, зависимость от стабильности сетевого напряжения. Низковольтные модели (12, 24 В) требуют дополнительного оборудования. Также в связи с деградацией светодиодов яркость снижается к концу срока службы.

Сравнительные характеристики всех типов источников света приведены в таблице. (Для сравнения использовались лампы с равным световым потоком 1200 лм).

— приводится срок службы, заявляемый производителем, при работе в идеальных условиях.

Сравним срок службы

По паспортным данным срок службы энергосберегающей лампы – 15000-20000ч, светодиодной 35000ч. Как показывает практика, реальные показатели у «энергосберегаек» куда хуже.

При расчётах времени жизни газоразрядной лампы производитель берёт идеальные условия: количество включений/выключений в течение суток не более пяти, отсутствие перепадов температуры и напряжения.

В условиях среднестатистической квартиры, даже если лампочка расположена не в проходном месте, например туалет или ванная комната, срок её жизни редко превышает 5000-6000 часов. А если учесть, что через пару лет световой поток снизится на 30% и того меньше.

Качественные светодиоды при обеспечении стабильного напряжения и тока служат гораздо дольше.

Как определяется срок службы изделия

Для любого промышленного изделия проводится нагрузочный тест. Для обуви, например, роботизированная нога производит сто тысяч шагов, после чего оценивают износ, аналогично исследуют любое устройство с механическими нагрузками.

Для светодиодов устраивают многомесячный марафон с непрерывным включением/выключением и подачей повышенной силы тока. По результатам таких тестов прогнозируемый срок эксплуатации светодиода может достигать ста тысяч часов.

Фактор старения

У любой газоразрядной лампы, в том числе и у люминесцентной в процессе эксплуатации снижается яркость. Это вызвано испарением вольфрама со спиралей и выгоранием люминофора, покрывающего стеклянную колбу изнутри.

Итог: с точки зрения срока службы, лучше светодиодные светильники.

Пульсации ламп накаливания

• Освещение

,

Лампы

30 Августа 2020 г.

Лампа накаливания, наверное, самый долгоживущий электрический прибор, начинающий свою историю с начала XIX века. Серийно лампы накаливания выпускают уже более 100 лет и непрерывно ведутся работы по улучшению её характеристик, несмотря на то, что с начала XXI века лампы накаливания активно вытесняются более современными и экономичными источниками света – светодиодными и газоразрядными лампами. Тем не менее, окончательно списывать со счетов лампы накаливания рано. Они еще будут долго использоваться как в специфических областях, так и для освещения помещений. При этом большинство людей отмечают, что свет, излучаемый лампами накаливания более уютный, комфортный и «теплый». Эти ощущения объясняются тем, что свет от ламп накаливания равномерно распределен по световому спектру, с преобладанием инфракрасной («теплой») части спектра, что делает его близким к естественному солнечному освещению. Кроме того, пульсация ламп накаливания обычно гораздо ниже, чем у новых типов ламп.

Пульсация ламп является одной из основных проблем при обустройстве домашнего или рабочего освещения.

В общем, считается, что коэффициент пульсации ламп накаливания существенно меньше, чем у энергосберегающих ламп. Это не совсем верно – качественные современные светодиодные и люминесцентные лампы могут вообще не иметь пульсаций. В то же время, при питании от сети переменного тока, лампы накаливания тоже имеют пульсации (Рис.1).

Рис.1. Пульсации лампы накаливания 40 Вт (программа «ЭкоЛайт-АП»).

Рассмотрим причины возникновения пульсаций у ламп накаливания при питании от сети переменного тока (при питании постоянным током у ламп накаливания пульсаций нет). Известно, что источником света в лампе накаливания является нить из тугоплавкого металла (вольфрам), разогреваемая проходящим через неё током до нескольких тысяч градусов. Поскольку питается лампа от сети переменного тока (обычно 220 Вольт, частотой 50 Гц), то, синхронно с изменением проходящего через нить накаливания тока, изменяется и температура нити. Однако нить накаливания имеет определенную теплоемкость, которая не даёт ей сильно остыть. Тем не менее, существует некоторое остывание нити накаливания при уменьшении, проходящего через нее тока. Это приводит к колебаниям излучаемого нитью накаливания света. В целом, чем больше теплоемкость (масса) нити накаливания, тем меньше пульсации излучаемого лампой накаливания света. Мы провели измерения коэффициента пульсации ламп накаливания нескольких типов – см.Табл.1.

Совместно с журналом «Современная светотехника» мы провели тестирование на уровень пульсаций образцов ламп накаливания, продающихся в конце 2014 года известном сетевом магазине. На тестировании й нас побывали около

Напомним, что допустимый уровень пульсации освещенности при работе на компьютере составляет 5%.

Таблица 1. Коэффициент пульсации ламп накаливания.

Из Таблицы 1 видно, чем выше мощность лампы накаливания, тем меньше пульсации. Тем не менее, эти данные неполные и надо понимать, что окончательно определить коэффициент пульсации той или иной лампы можно только при помощи специального прибора – пульсметра. Мы использовали люксметры-пульсметры-яркомеры «Эколайт-01» и «Эколайт-02». Очень полезной особенностью этих приборов является то, что фотоголовку ФГ-01, входящую в их состав, можно подключить к персональному компьютеру через USB-порт, на котором, при помощи бесплатного (!!!) ПО «Эколайт-АП» провести подробное изучение пульсаций ламп любого типа (Рис.1).

Понравился материал? Поделитесь им в соцсетях:

Категория: Освещение

Темы статьи:

• Освещение

,

Лампы

Дата: 30 Августа 2020 г.

Темы статьи:

• Освещение

,

Лампы

Сравним срок службы

По паспортным данным срок службы энергосберегающей лампы – 15000-20000ч, светодиодной 35000ч. Как показывает практика, реальные показатели у «энергосберегаек» куда хуже.

При расчётах времени жизни газоразрядной лампы производитель берёт идеальные условия: количество включений/выключений в течение суток не более пяти, отсутствие перепадов температуры и напряжения.

В условиях среднестатистической квартиры, даже если лампочка расположена не в проходном месте, например туалет или ванная комната, срок её жизни редко превышает 5000-6000 часов. А если учесть, что через пару лет световой поток снизится на 30% и того меньше.

Качественные светодиоды при обеспечении стабильного напряжения и тока служат гораздо дольше.

Как определяется срок службы изделия

Для любого промышленного изделия проводится нагрузочный тест. Для обуви, например, роботизированная нога производит сто тысяч шагов, после чего оценивают износ, аналогично исследуют любое устройство с механическими нагрузками.

Для светодиодов устраивают многомесячный марафон с непрерывным включением/выключением и подачей повышенной силы тока. По результатам таких тестов прогнозируемый срок эксплуатации светодиода может достигать ста тысяч часов.

Фактор старения

У любой газоразрядной лампы, в том числе и у люминесцентной в процессе эксплуатации снижается яркость. Это вызвано испарением вольфрама со спиралей и выгоранием люминофора, покрывающего стеклянную колбу изнутри.

Итог: с точки зрения срока службы, лучше светодиодные светильники.

Разнообразие форм люминесцентных ламп: линейная

Люминесцентные изделия могут быть кольцевыми, прямыми либо иметь U-образную форму. К примеру, прямая с двумя цоколями напоминает трубку из стекла. На концах этой трубки имеются специальные стеклянные ножки, на которых закреплены электроды. На внутренней поверхности стеклянной трубки имеются люминофорный слой.

Подобные экономичные лампочки для дома могут отличаться своим диаметром и длиной, шириной цоколя. Чем длиннее и толще трубка, тем больше энергии потребляет лампочка. Чаще всего эти изделия используются в быту, в офисных помещениях, на различных производственных объектах. Сейчас широко распространены компактные люминесцентные лампочки. Их «линейный» родственник является их предком и постепенно уходит с рынка осветительных приборов.

Какие лампочки лучше, заключение

После того, как мы сравнили все категории и виды лампочек, существующих в сфере нынешнего энергорынка, общий результат сравнения по большинству важных для рядового потребителя параметров оказался в пользу СД-лампочки. Поэтому именно ее я бы рекомендовала рассматривать как основной источник освещения помещений. Останавливать свой выбор на энергосберегающих люминесцентных светильниках целесообразно лишь тогда, когда они работают непродолжительное время. Это позволяет компенсировать их меньшую экономичность. Или они используются как элемент декора помещения. Ну что, какие лампочки лучше для вас?

Впрочем, самое главное, подбирая лампочки для дома, квартиры или офиса — учитывать какой у вас запланирован расход электроэнергии, не противоречит ли он нормам эксплуатации. А так же где именно будет располагаться данный источник света. Исходя из этого уже подбираются лампочки определенной мощности и классификации. При покупке ламп накаливания отклонения от норм не так заметны. Но при приобретении светодиодного или люминесцентного светильника лучше все же доплатить за бренд, чтобы быть уверенным в качестве, безопасности и долговечности.

Согласно действующим в РФ строительным нормам и правилам, существуют следующие нормы освещенности:

• в кухнях и жилых комнатах норма освещённости равна 150 Лк,
• для детских комнат – 200 Лк,
• в библиотеках и рабочих кабинетах – 300 Лк,
• в санузлах, коридоров, холлах, душевых и ванных комнатах – 50 Лк (для ванной может быть увеличен до 100 Лк).

Похожие записи:

Строительство монолитного каркаса частного дома Плитка в бане на полу Какое крепление мауэрлата к стене выбрать Покраска стен ванной комнаты: выбор краски и подготовка поверхности, пошаговая инструкция окрашивания и разные методы Как пошить ламбрекены своими руками: простые мастер-классы Оформление дома на своём земельном участке