Cравнить люминесцентные лампы и светодиодные
С 1 января 2011 года, согласно Федеральному закону РФ от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ, на территории России вводится запрет на использование ламп накаливания мощностью от 100 Ватт и выше, с 2013 года - мощностью более 75 Ватт, а в 2014 году станет возможным использование лам накаливания с мощностью не выше 25 Ватт.
Что ждет нас?
Вариантов не много. Основными остануться люминесцентные лампы (в том числе и компактные) и светодиодные. Какую из них выбрать?
Рассмотрим преимущества и недостатки этих ламп.
Что такое светодиод?
Светодиод или светоизлучающий диод (СИД) — полупроводниковое устройство, излучающее некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком участке спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного в СИД полупроводника.
Конструкция мощного светодиода схематически изображена на рисунке.
Преимущества
Светодиод излучает в узкой части спектра, его цвет чист, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 5 — 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод — низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный. В светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Действительно, светодиод (при должном теплоотводе) мало нагревается. Чем больший ток пропускается через светодиод в процессе его службы, тем выше его температура и тем быстрее наступает старение. Поэтому срок службы у мощных светодиодов короче, чем у маломощных сигнальных, и составляет в настоящее время 20 - 50 тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости. Когда яркость снижается на 30% или наполовину, светодиод надо менять. Одним из важных преимуществ светодиодов является устойчивость к воздействию низких температур. Известно, что на морозе внутри газоразрядных источников света происходит вымерзание ртути, и это приводит к снижению яркости свечения. При отрицательных температурах также возникают проблемы с включением неона. Светодиоды лишены этих минусов.
Одним из достоинств светодиодов является их долговечность. Данные источники света обладают ресурсом использования 100 000 часов, а ведь это 10-12 лет непрерывной работы. Для сравнения - максимальный срок работы неоновых и люминесцентных ламп составляет 10 тыс. часов.
Недостатки
Поверхностный взгляд на использование светодиодов сразу отмечает их высокую стоимость - главный недостаток по сравнению с люминесцентными лампами. Если говорить о цене изделия как таковой, то LED-изделия действительно «не каждому по карману».
Люминесцентная лампа
Сама по себе люминесцентная лампа не так идеальна, как выглядит на первый взгляд. Главная её проблема — во внутреннем устройстве.
Ртуть — один из основных компонентов, благодаря которому лампа излучает свет. С другой стороны, такое ядовитое содержимое заставляет утилизировать лампы только промышленным путём, что сейчас очень проблематично.
Стандартные люминесцентные лампы рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха от 15 до 40 градусов Цельсия и имеют максимальную световую отдачу при температуре 20-25 градусов. Можно создать лампы, приспособленные к работе при более низких температурах.
Из личного опыта.
Первые компактные люминесцентные лампы у меня появились в 2005 году. Это были лампы Osram импортного производства. Стоили они на тот момент около 1500 рублей за штуку. Эксплуатировал до 2010 года в условиях квартиры. Из 10 ламп за это время из строя не вышла ни одна.
В 2010 заменил лампы на светодиодные завода "Светорезерв" с надеждой, что заявленный производителем срок службы в 50000 часов подтвердится хотя бы на половину.
Однако через месяц лампы начали выходить из строя. Сгорают отдельные светодиоды и лампа гаснет на половину, а затем полностью. Через 3 месяца этот процесс пошел по нарастающей. Обнаруживал по 4-5 сгоревших диода на лампе.
Причина - недостаточный теплоотвод. Хотя люминесцентные лампы в этом же светильнике отработали 5 лет верой и правдой.
Те же светодиодные лампы в светильниках с хорошим теплоотводом в условиях производства продержались несколько дольше. Всего тестировалось около 50 ламп. Из них через 6 месяцев исправными осталось примерно половина. Выход из строя из-за перегорания отдельных светодиодов.
Однако хочется обратить внимание на одну маленькую деталь, про которую все почему-то забыли. И лампы накаливания, и люминесцентные лампы часто не вырабатывают свой ресурс. Сгорают они не от старости, а от рывков напряжения в наших нестабильных электрических сетях. Но лампы накаливания - дешевые, это ладно. А что станем делать, если от рывков напряжения примутся сгорать дорогие светодиодные лампы? Ставить стабилизаторы, как когда-то при телевизорах? С ума сойдешь от их гудения. А без них никакой экономии не получится. После всего замечу, что стоимость светодиодной лампы от 2000 руб.
Чтобы ответить на вопрос, какие лампочки лучше – светодиодные или энергосберегающие, для начала необходимо разобраться, что же подразумевается под этими терминами. По своему принципу оба вида осветительных приборов экономят электроэнергию, одни больше, другие меньше. Но название «энергосберегающие» закрепилось за компактными люминесцентными лампами.
Дело в том, что КЛЛ появились в продаже раньше, чем энергосберегающие светодиодные лампы, и стали для потребителя новой ступенью в линейке осветительного электрооборудования.
Если сравнивать со световыми приборами с , то расход электроэнергии у компактных люминесцентных ламп меньше в 4 раза. Причем это экономия совершенно без снижения силы светового потока.
Конечно, хотя стоимость КЛЛ немного выше обычных ламп, люди поняли, что приобретать их выгодно. К тому же срок службы у лампочки накаливания намного меньше. А потом появились светодиоды, вызвав настоящий переворот в области электротехники. Перед тем как сравнить, какие лампы лучше – энергосберегающие люминесцентные или светодиодные, нужно понять, какие характеристики они имеют и что собой представляют.
Энергосберегающие лампы
Каждый знает, как внешне выглядит компактная люминесцентная лампа, но суть ее работы понятна не всем.
В ее схему входит электронный пускорегулирующий аппарат, при помощи которого создается высоковольтный разряд между электродами внутри колбы, так называемый пробой, и поддерживает его. При таком пробое начинают светиться пары ртути, которая содержится в колбе. Но свечение это не видно человеческому глазу, т. к. находится в ультрафиолетовом спектре.
Для того, чтобы преобразовать такое свечение в видимое, стенки стеклянной трубки покрыты специальным веществом – люминофором (отсюда и название – люминесцентная). По своей сути – это та же лампа дневного света, только в уменьшенном варианте и с более высокотехнологичным ЭПРА.
Преимущества и недостатки КЛЛ
Из преимуществ подобных источников света можно назвать приличную экономию электроэнергии по сравнению с лампами накаливания, а так же больший срок службы. Но вот с компактностью дело обстоит не очень хорошо. Конечно, если сравнить с ЛДС, они имеют меньший размер, но вот в сравнении с осветительными приборами на основе нити накаливания им похвастаться нечем – они не меньше, а иногда даже и больше.
Компактные лампы накаливания очень сложно подключить к сети, используя диммер. Можно сказать больше – без глубоких познаний в области электротехники и большого опыта это сделать нереально.
Еще один недостаток – это содержание паров ртути в колбе КЛЛ. По этой причине возникают проблемы с утилизацией подобных приборов.
И еще. При температуре ниже –20 градусов по Цельсию энергосберегающая лампа просто не будет работать. Это связано с ее технологическими особенностями.
Возможности светодиодов
Приборы освещения на кристаллах появились в магазинах сравнительно недавно, но уже успели зарекомендовать себя как очень экономичные и функциональные лампы. И дело даже не в том, что их энергопотребление еще ниже, чем у компактных люминесцентных ламп, а срок службы порой выше в 10 и более раз. Есть у светодиодов и другие достоинства, которых нет у КЛЛ.
Монтаж
С появлением светодиодов стал более доступен монтаж подсветки потолка, причем появилась возможность многоуровневой и цветной подсветки с разделением световых зон. Стало возможным создание неповторимых световых узоров на поверхностях, с плавными переходами и затемнениями.
Светодиодная лента без лишних усилий располагается в нишах и за полотном натяжных потолков. Конечно, для нее нужно стабилизирующее устройство, но это уже вопрос второстепенный.
Есть у такой полосы и еще одно немаловажное преимущество – это наличие многоцветного варианта ее исполнения. При помощи контроллера появляется возможность подсветить потолок теми цветами, которые нравятся. Управлять освещением можно при помощи пульта дистанционного управления, не вставая с любимого дивана.
Размеры
Разница в размерах между КЛЛ и светодиодной лампой
Осветительные приборы на светодиодах имеют очень маленький размер как по сравнению с лампочками накаливания, так и с компактными люминесцентными. Трехваттные светодиодные лампы имеют окружность в два см, тогда как размер подобной по силе светового потока семиваттной энергосберегающей – 3.2 х 7.9 см. Благодаря столь малому размеру LED-устройств возможно изготовление точечных светильников толщиной не более двух сантиметров. Причем сюда входит и радиатор, отводящий тепло. Также светодиодные лампы легко встраиваются в секции мебели и позволяют монтаж подвесных и натяжных потолков с минимальным зазором от потолка.
Принимая во внимание форму световых приборов, светодиодные за счет очень малой величины чипов можно поместить в любого вида и размера оболочку, а можно и вообще обойтись без нее. Наглядный пример – , называемая «кукуруза». А можно собрать световой прибор своими руками и с теми характеристиками, которые нужны.
Отличие светодиодных ламп от энергосберегающих
Если сравнивать, какая лампа лучше по цветовой температуре – разницы между КЛЛ и LED не наблюдается, ну а подбор такого параметра целиком ложится на плечи потребителя, т. к. у каждого свои предпочтения и свое индивидуальное видение.
По ранее упоминавшемуся вопросу – вопросу диммирования – естественно, впереди светодиоды. Конечно, не все их модификации имеют такую возможность, но все же таковые имеются. Из чего можно сделать вывод – светодиодные лампы от энергосберегающих отличает управляемость, а ведь это еще один плюс в копилку экономичности.
С точки зрения ремонтопригодности оба вида ламп идут «в ногу» – отремонтировать неисправную КЛЛ возможно (за исключением раскола колбы, хотя ее можно просто заменить), равно как и светодиодную.
По сроку службы, конечно, LED-приборы вне конкуренции, их долговечность может превышать тот же параметр энергосберегающих в десятки раз. Ну а о безопасности уже упоминалось, светодиоды не содержат тяжелых металлов, а потому они в более выигрышном положении.
Ну и, наконец, цена. Конечно, в этом компактные люминесцентные лампы выигрывают, но и тут есть свои нюансы. Если брать КЛЛ и LED производства одной фирмы, с одинаковыми параметрами, их стоимость будет не сильно отличаться. А иногда можно найти светодиодную лампу даже дешевле энергосберегающей (правда не факт, что она окажется качественной).
Все же светодиодная или энергосберегающая?
Кто-то может сказать, что световые приборы с использованием нити накаливания имеют преимущество в цене, а с КЛЛ или LED можно еще и на низкокачественную подделку нарваться, но это в корне неверно. Сейчас вероятность приобретения подделки крайне мала, а ассортимент подобных ламп огромен.
Поспорить можно и о величине энергопотребления. И компактная люминесцентная, и светодиодная лампы потребляют минимум энергии, они обе очень экономичны, при этом не теряют силы светового потока. Да и остальные параметры оппонентов практически схожи.
Но все же специалистами в области электротехники рекомендуется вариант освещения на кристаллах, т. к. главное, чем отличаются светодиодные лампы – это долговечность, а также экологичность и безопасность. Есть и второстепенные преимущества, такие как компактность, немного большая экономичность и простота монтажа. А ведь по сути, для обычного обывателя очень важен вопрос, поможет ли осветительный прибор сберечь электроэнергию.
Но сравнивать в деле, что лучше для дома – светодиодные или энергосберегающие лампы – придется каждому самостоятельно, так же как и принимать окончательное решение.
Чтобы сравнить люминесцентную и светодиодную лампы, для начала, разберемся, что каждая из себя представляет.
Люминесцентная лампа – это наиболее часто используемый в мире тип ламп. За ней закрепилось название «энергосберегающей».
Она отличается низким уровнем потребления энергии, а потому заняла свое прочное место как в бытовом, так и в промышленном использовании, где часто применяют пылевлагозащищенные люминесцентные светильники.
Данный тип ламп представляет собой газоразрядный световой прибор. Принцип его работы основан на преобразовании ультрафиолетового излучения в видимый свет при помощи специальной смеси — люминофор.
Излучение создается электрическим разрядом в парах ртути. Свою популярность люминесцентные лампы заслужили за счет значительно более высокой энергоэффективности по сравнению с обычными лампами накаливания.
Светодиодные лампы – современный тип источника света. Их конструкция представляет собой корпус с отражателем и набор светодиодов.
При установке светодиодной ленты используется радиатор для охлаждения и термпаста, это обусловлено сильным нагревом светодиодов.
Сложность конструкции и нюансы установки светильников из светодиодов отражаются в боле высокой цене по отношению к люминесцентной лампе.
Но тот факт, что энергоэффективность светодиодных источников на 30-40% выше, чем у «энергосберегающих» ламп со временем полностью окупает установку.
Основные отличия люминесцентной и светодиодной ламп:
- экономичность. При одинаковых условиях потребления электрической мощности и светоотдаче, т.е. одинаковом уровне освещенности помещения, вторая лампа расходует в полтора раза меньше энергии, чем первая.
- распределение энергии на нагрев и освещение. Показатель, показывающий сколько энергии лампа тратит на нагрев и сколько непосредственно на подачу светового потока. Люминесцентная лампа: на освещение – 75%, на нагрев – 25%. Светодиодные лампы: на нагрев всего – 2-5%, а остальное на освещение.
- экологичность, безопасность и долговечность. Люминесцентные лампы сделаны из довольно прочного стекла, разбить их не так просто, как лампу накаливания. Но если с лампой накаливания вы рискуете только порезаться, то в люминесцентные могут принести значительно больший вред за счет ртутных паров. Светодиодные в этом отношении более безопасны и долговечны. Они не боятся даже падения с небольшой высоты. Все дело в надежности конструкции и использовании ударопрочных материалов (пластик, поликарбонат). Из этого вытекает, что светодиодная лампа значительно безопаснее и экологичнее люминесцентной.
- срок службы: люминесцентная – 7-10 лет, светодиодная – не менее 30 лет.
Во всём мире наблюдается чёткая тенденция к переходу на энергосберегающие источники освещения. Наиболее экономичными на сегодняшний день являются люминесцентные и светодиодные лампы. Проведем сравнение и определим какие из источников света лучше — светодиодные или энергосберегающие?
Существуют еще металлогалогенные источники света, у которых коэффициент светоотдачи на уровне светодиодов, но высокая цена пускорегулирующей аппаратуры исключает их массовое применение. Их удел – источники освещения со световым потоком десятки тысяч люмен.
Что бы понять, какие лампочки лучше светодиодные или энергосберегающие, рассмотрим их ключевые особенности.
Особенности конструкции
Несмотря на внешнее сходство, светодиодная и энергосберегающая лампы имеют существенные конструкционные отличия. Чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих?
В первую очередь отличие в принципе получения светового потока.
В качестве светоизлучателя у LED используются светодиоды открытой конструкции либо помещённые в пластиковую колбу. У энергосберегайки — стеклянная трубка, наполненная специальным газом и покрытая изнутри люминофором.
Соответственно светодиоды значительно устойчивее к механическим воздействиям.
Для розжига люминесцентной лампы на спирали необходимо подать кратковременный высоковольтный разряд и при низком напряжении в сети они могут не загореться.
При изготовлении люминесцентных ламп используется ртуть. Такие изделия требуют специальных методов утилизации. В Европе за выброшенные в мусоросборник энергосберегающие лампы предусмотрено административное наказание.
Итог: по конструктивным особенностям лучше светодиодные светильники
Сравнение по эффективности светоотдачи
Нажмите для увеличения Если сравнивать соотношение потребляемой энергии и величину светового потока, у светодиодов оно лучше. Так, энергосберегайка при мощности 13Вт даёт световой поток около 700 люмен, мощность светодиодов с таким же световым потоком 7-9Вт.
Следует учесть, что со временем у всех газоразрядных источников света показатели светового потока снижаются. Ответ на вопрос, какие лампы экономичнее светодиодные или энергосберегающие очевиден.
Экономия светодиодных ламп по сравнению с энергосберегающими, даже без учёта срока службы, как минимум двукратная.
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.
Можно ли управлять яркостью (диммирование)
Диммирование – управление яркостью источника света. Светодиоды позволяют изменять яркость свечения в широких пределах. Уменьшить яркость газоразрядной лампы, снижая напряжение невозможно.
Для этих целей используют достаточно дорогостоящие высокочастотные ЭПРА. Изменения яркости достигается пропусканием импульсов с частотой около 50 кГц. При таком режиме работы срок жизни устройство существенно сокращается.
Цветовая температура
По этим показателям энергосберегающая и светодиодная лампы – близнецы. И у тех и у других есть градации тёплого белого, нейтрального белого, холодного белого света.
Индекс цветопередачи
И опять светодиоды лучше. У обыкновенной люминесцентной лампы спектры излучения меньше чем у светодиода. Лишь энергосберегайки с трёхкомпонентным люминофором, как и светодиоды, имеют индекс 80-90, в остальных моделях индекс цветопередачи 60-80.
Итог: светодиодные светильники могут свободно регулировать свою яркость. Энергосберегающие лампы — нет. Преимущество за светодиодными лампочками.
Сравнение по устойчивости к неблагоприятным факторам
При эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью или запылённостью срок службы энергосберегающих лап существенно сокращается. Чем лучше светодиодные лампы от энергосберегающих?
Светодиоды практически не боятся загрязнения и механической очистки поверхности. В то же время колба газоразрядной лампы категорически не приемлет прикосновений. При установке новой энергосберегайки вкручивать в патрон рекомендуют, не касаясь стеклянной колбы.
Правда, есть один интересный феномен, при очень низких температурах, лампы накаливания показывает несравнимо лучший результат. Рекомендую ознакомиться с экспериментом:
Сравнение цен
Цена у светодиодной лампы однозначно выше . Даже несмотря на постоянное снижение стоимости производства светодиодов.
Итоговая таблица сравнения светодиодной и энергосберегающей лампы
Как мы видим, единственны критерием, по которому лучше энергосберегающие источники света – низкая базовая стоимость. Но следует учесть, что затраты на электроэнергию за время эксплуатации значительно превысят разницу в стоимости. Так что не смотря на стоимость, светодиодные лампы лучше чем энергосберегающие.
В настоящее время широкое развитие получили светодиодные лампы. Сфера их применения продолжает расширяться, открывая все новые возможности для реализации их, пока еще не до конца раскрытого потенциала. Основное их преимущество заключается в экономичности относительно привычных нам ламп накаливания. Но зачастую возникает вопрос об их эффективности в сравнении с компактными люминесцентными лампами. Следует ли менять их на светодиодные, как более экономичные?
Основные отличия люминесцентных и светодиодных ламп
Отличие люминесцентных ламп состоит в их конструкции. Они изготавливаются из стеклянной колбы, которая наполняется инертным газом и парами ртути, после чего герметично запаивается. Исходя из сферы применения, люминесцентные лампы оснащаются цоколями различного образца (GU5.3, E27, GU10, E14 и т.д.).
Светодиодные лампы, в отличие от люминесцентных, основаны на электронных матрицах, представляющих электронные соединения нескольких светодиодов. Кроме матрицы в составе лампы присутствует ряд вспомогательных элементов, призванных обеспечить стабильную работу столь сложного механизма. Преимущество светодиодных ламп перед любыми другими заключается в их низком энергопотреблении. Например, мощность светодиодной лампы, эквивалентной обычной 60-ватной лампе накаливания, составляет всего 5 Вт. Таким образом, эти две лампы взаимозаменяемы, но преимущество светодиодной в данной ситуации очевидно.
Экономичность. Как люминесцентные, так и светодиодные лампы обладают энергосберегающими свойствами. При этом разница в энергопотреблении между ними все же довольно существенна. Если для замены лампы накаливания мощностью 60 Вт светодиодной лампе достаточно 5 Вт, то люминесцентной лампе потребуется уже 13 Вт. Как видите, преимущество почти в три раза на стороне светодиодов.
Качество освещения. Как и у линейных ламп, свет от компактной люминесцентной лампы не является достаточно удобным для человеческого глаза. Это объясняется неполным спектром излучения. Разницы в излучаемом спектре между КЛЛ и LED-лампами нет. Оба типа ламп имеют одинаковый индекс цветопередачи 80-85 Ед, в то время как нормальные показатели для жилого помещения составляют 70-90 Ед. В этом отношении стандартная лампа накаливания остается на лидирующей позиции.
Безопасность. В стандартном режиме работы неповрежденная лампа, независимо от ее типа, не способна нанести вред здоровью. Основная проблема возникает при выходе их из строя после выработки рабочего ресурса. Преимущество использования светодиодных ламп состоит возможности их утилизации вместе с другими отходами, без необходимости применения специальных методов переработки. Их можно просто выбросить, не беспокоясь о последствиях для окружающих.
К сожалению, в этом отношении люминесцентная лампа представляет большую сложность. Ее необходимо в обязательном порядке сдать в пункт приема люминесцентных ламп, после чего они подвергнутся специальной процедуре переработки. Итак, можно с уверенностью сказать, что светодиодные лампы обладают явным преимуществом.
Вам будет интересно:
Стабилизаторы напряжения
Освещение комнаты
Изоляция проводов и кабелей...
