Сравнительная таблица светодиодных ламп и ламп накаливания

Чтобы провести сравнение ламп накаливания и светодиодных, надо рассмотреть конструкцию и принцип работы каждого источника.

Первым рассматривается вольфрамовая лампочка накаливания.

Устроена она следующим образом:

  • Цоколь. Нужен для вкручивания лампочки в патрон. Обычно изготавливается из алюминия.
  • Колба. Материал изготовления – стекло. Защищает вольфрамовую нить от воздействия внешней среды. Внутри создается вакуум или заполняется инертным газом. Газ не дает металлическим элементам окисляться.
  • Электроды, крючки для их удерживания. Данные элементы удерживают нить накаливания.
  • Нить накаливания. Изготавливается из вольфрама, служит для излучения света.
  • Штенгель. В нем закреплены электроды с крючками. Сам он находится в нижней части колбы.
  • Изолирующий материал, контактная поверхность.

Принцип работы заключается в проведении тока через источник и разогрев вольфрамовой нити до высоких температур. В результате чего она начинает излучать свет. Нить прогревается до 3000 градусов, при этом не расплавляется.

Внешне диодная лампочка напоминает предыдущую конструкцию. Она также содержит цоколь с резьбой таких же размеров (маркировка тоже одинаковая), поэтому переделывать оборудование или светильники под низ не надо. Но отличие в более усложненной внутренней конструкции:

  • Контактный цоколь.
  • Корпус.
  • Плата питания и управления. Нужна, чтобы не допустить перегорание светильников. Они снижают напряжение, выравнивают ток.
  • Плата со светодиодами.
  • Балластный трансформатор.
  • Прозрачный колпак.

Световой поток образуется при соприкосновении двух веществ из разных материалов, через которые был пропущен ток. Главным условием является то, что один из материалов заряжен отрицательными электронами, другой – положительными ионами.

Преимущества использования светодиодных приборов

Лампы на основе энергосберегающих светодиодов с каждым годом приобретают большую популярность. Данной тенденции способствует значительное число плюсов, которыми обладают люминесцентные устройства. К основным относятся:

  • срок эксплуатации;
  • увеличенная светоотдача;
  • экологичность (отсутствуют некоторые опасные элементы);
  • сниженный уровень энергопотребления.

Подобные преимущества выводят инновационные лампочки в «лидеры», а через некоторое время заменят привычные лампы полностью. Однако для каждого пункта есть некоторые оговорки.

Производители заявляют, что светодиоды расходуют электроэнергии меньше в 9 раз. В большинстве случаев данное утверждение является обычным рекламным трюком. Особенно это касается дешевых «китайских» аналогов (обычно идут без маркировки, лицензионных отметок, имеют заниженную стоимость).

Долговечность – около 30-40 тысяч часов при нормальном режиме использования. Данные значения получают в условиях лабораторных испытаний. В искусственно созданной среде лампы не нагреваются выше 25° по Цельсию. На практике температура может достигать 75° по Цельсию, поэтому отношение периодов службы меньше.

Сравнение основных параметров led-лампочек с аналогами

Помимо существенной экономии использование led-ламп несет в себе дополнительные преимущества, в сравнении не только с обычными образцами, но и с другими энергосберегающими видами: галогенными и люминесцентными.

Принцип работы первого вида схож с лампочками накаливания. При прохождении тока спираль из вольфрама нагревается, однако частицы этого металла не конденсируются на колбе, а вступают в реакцию с буферным газом (парами брома или йода), которыми она заполнена. Это позволяет значительно увеличить срок службы.

Для работы люминесцентных энергосберегающих устройств необходим дроссель, обеспечивающий необходимый электрический импульс, благодаря которому в парах ртути, которыми заполнена колба и образуется дуговой разряд.

В таблице ниже можно увидеть и сравнить основные эксплуатационные характеристики.

Характеристика ламп Накаливания Галогенная Люминесцентная Светодиодная
Степень нагрева сильная сильная средняя низкая
Хрупкость колбы хрупкая хрупкая хрупкая прочная
Светопоток, Lm до 700 700 700 800
Срок службы, час 1000 2-2,5 тысячи 7-10 тысяч 30-50 тысяч
Простота монтажа легко немного сложно легко легко
Экологичность высокая высокая средне-низкая высокая
Мгновенное включение да да нет да

По большинству параметров светодиодные лампы превосходят свои видовые аналоги или же находятся с ними на одной позиции. Единственный недостаток, который им свойственен – это высокая стоимость. Однако в пересчете на затраты на электроэнергию при одинаковых условиях работы эксплуатация LED-ламп выгоднее в 1,5 раза люминесцентных, в 4,5 – галогенных и в 7,5 раз – накаливания.

Какая мощность бывает у светодиодной лампы

Для внутреннего домашнего освещения используют изделия высокой (например, 12-ваттные) или малой мощности (3-ваттные). Светодиодные лампы максимальной мощности (более 15-ти ватт) применяют в промышленных помещениях, а также уличном освещении.

Например, вы хотите поменять на кухне привычный источник света номиналом 40Вт светодиодным. Сразу возникает вопрос: как рассчитать максимальную экономию потребляемой энергии с помощью светодиода допустимой мощности? С этой целью рекомендуем воспользоваться приведённой выше таблицей. Для этого случая световой поток составляет 400 Люмен, при этом мощность равняется 4-5 Ватт. Сопоставим в нашем случае 40Вт и 4Вт. Получается экономия электрической энергии меньше практически вдесятеро!

Делая выбор и монтаж светодиодов взамен иных источников внутреннего освещения, учитывают не только то, какая должна быть потребляемая мощность, но также целесообразность покупки. Несмотря на имеющиеся недостатки (например, высокая стоимость товара), преимущества энергосберегающих приборов являются очевидными. В первую очередь, это касается максимальной экономии потребления электроэнергии, а также комфортного уровня освещения за счёт оптимальной яркости.

Угол рассеивания

Для цоколя E27 производители выпускают лампы всевозможных форм и размеров. В зависимости от дизайна и конструктивных особенностей угол рассеивания может быть от 30 0 до 320 0 . В зависимости от угла рассеивания отличается и освещаемая площадь. Наглядно это можно понять по рисунку ниже.

Для общего освещения, например, люстры в гостиной требуется модель с максимальным углом рассеивания, для настольной лампы, напротив, с минимальным.

Понять примерный угол рассеивания светового потока можно по формфактору диодной лампочки.

Преимущества использования светодиодных приборов

Мощная светодиодная лампа позволит осветить помещения с высокими потолками, может быть использована в светильниках наружного освещения, способствовать ландшафтному дизайну.

Изготовители выпускают led лампы с цоколями Е40 или Е27, корпус которых, обеспечен защитой IP64, что позволяет использовать подобные источники света при различных погодных условиях.

Очевидны преимущества данных осветительных приборов:

  • способствуют многократной экономии электрической энергии;
  • не требуют изменений проекта системы освещения и дополнительных расчётов;
  • при включении практически сразу демонстрируют предельную мощность;
  • не выделяют ультрафиолетового и теплового излучения;
  • не меняют цветовое свечение и интенсивность, со временем;
  • не производят мерцания, вредных выделений, шума.

При выборе того или иного источника света, принято руководствоваться основным параметром – мощностью лед ламп. Благодаря данной характеристике, не трудно высчитывать количество энергии, преобразуемой прибором в свет, тем более что мощные светодиодные лампы обладают высоким уровнем эффективности.

Так, одинаковое свечение у LED лампочки, требующее 6 Вт, для иных осветительных приборов потребует 60-ти, потому, для создания одинакового уровня освещённости разным источникам необходимо различное количество энергии.

Светодиодные лампы большой мощности обладают:

  • достаточно крупными габаритами;
  • большим количеством светодиодов встроенного типа.

Так, лампы «кукуруза» превосходно зарекомендовали себя при использовании для освещения:

  • городских улиц;
  • парков;
  • территории дачных участков;
  • складских и производственных помещений с высокими потолками,

к тому же изготовители оснащают светодиодные лампы большой мощности встроенными линзами, что позволяет увеличить угол освещения до 140˚.

Читайте также  Клумбы из камня

Выгода от применения светодиодных ламп. Расчет

Обзор был бы неполным без практического сопоставления двух ламп в длительной перспективе. Возьмем, например, лампочку накаливания 40 Вт. Далее предположим, что человек в среднем использует ее 6 часов в день, то есть в сумме за 365 дней это будет составлять около 87600 Вт/час в год.

Эквивалентная светодиодная лампа, в зависимости от производителя, потребляет 4,5 Вт или 9855 Вт/час в год. Подводя простой итог, вывод напрашивается сам собой: лампа накаливания потребляет в 8,88 раза больше энергии.

Как выбрать светодиодную лампу?
Подробнее!

Недостатки ЛЕД ламп

Есть, конечно же, в led освещение и минусы, о которых стоит упомянуть. Прежде всего, это его цена. В данный момент среди аналогов их стоимость более высокая. Но выше описана низкая потребность в мощности светодиодных ламп и более длительный срок работы с лихвой компенсируют высокие цены.

Уровень нагрева светодиодных источников гораздо ниже, чем у ламп накаливания, но все же присутствует и может оказать негативное влияние на систему освещения. На этот счет в моделях установлены специальные теплоотводящие радиаторы, но установка моделей с большой мощностью требует дополнительных мер охлаждения.

Выводы

В целом led уверенно держит пальму лидерства на рынке освещения. И хотя до сих пор бытует мнение, что свет лампочки накаливания более приятен для глаз, но и здесь светодиодный аналог может переиграть своего визави за счет большого выбора цвета свечения — от теплого к холодному. Но выбор, как всегда, за покупателем.

Коэффициент мощностей светодиодной продукции

Как уже говорилось выше, потребляемая (m) является важным показателем эффективности применения для освещения того или иного источника света. Благодаря этой характеристике и появились светодиодные светильники. При одном и том же уровне светового потока, они потребляют гораздо меньшую (m), экономя тем самым электроэнергию и ваши деньги.

Обратите внимание! Нельзя рассматривать отдельно (m) лампы, ее эффективность и световой поток.

Потребляемая мощность измеряется в ваттах и всегда указывается производителями на упаковке каждого осветительного изделия. При этом имеется еще один показатель, о котором следует рассказать в данной ситуации – коэффициент (m).

Коэффициент мощности для светодиодных ламп

Данный коэффициент иначе еще называется как косинус фи. Но это более старое название параметра тех времен, когда еще не существовало импульсных источников питания. Он отражает степень искажения формы имеющегося в сети синусоидального напряжения. Также этот коэффициент отражает сдвиг тока по отношению к напряжению. Он измеряется в относительных единицах и располагается в диапазоне от одного и меньше.
Обратите внимание! Идеальный вариант для освещения – коэффициент (m) равный единице.

Соотношение мощности светодиодных и других ламп

LED

LED

Cравнительная таблица соотношения светового потока (люмен) к мощности светильника (Вт)

Лампа накаливания,
мощность в Вт

Люминесцентная лампа,
мощность в Вт

Светодиодная лампа,
мощность в Вт

Как видно из таблицы, в среднем светодиодные лампы эффективнее ламп накаливания в 10 раз, а люминесцентных — в 2 раза.

Калькулятор экономии светодиодных ламп:

Затраты на лампы

Количество работающих ламп

Потребляемая мощность (Вт)

Стоимость эл.энергии (1КВт)

световой поток (Люмен)

срок службы (часы)

потребление эл. энергии в сутки (Вт)

потребление эл. энергии за год (Вт)

затраты на эл.энергию за 1 год ($)

затраты на эл.энергию за 2 года ($)

затраты на эл.энергию за 5 лет ($)

кол-во ламп за 5 лет

затраты на лампы за 5 лет ($)

Общие затраты за 5 лет ($)

Дуговые ртутные лампы (ДРЛ)

Наиболее распространенный в настоящее время тип ламп используемых в уличном и промышленном освещении. Разработанные ранее других ламп и наименее трудоемкие в изготовлении лампы ДРЛ широко применяются для освещения внутри и вне помещений. Лампы ДРЛ обладают меньшей светоотдачей по сравнению с лампами ДНаТ, но в отличие от них не требуют для зажигания дополнительных высоковольтных запускающих устройств. Эргономические показатели освещения ламп ДРЛ (коэффициент пульсаций светового потока, соответствие спектра излучения солнечному спектру) немного хуже, чем, например, у ламп ДРИ, но гораздо лучше, чем у ламп ДНаТ.

Дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ)

В настоящее время широко применяются для освещения улиц, транспортных магистралей, общественных сооружений и т.д. Лампы ДНаТ обладают самой высокой светоотдачей среди газоразрядных ламп и меньшим значением снижения светового потока при длительных сроках службы. В связи с очень высоким коэффициентом пульсаций и большим отклонением спектра излучения лампы в область красного цвета, что нарушает цветопередачу объектов, не рекомендуется применять лампы ДНаТ для освещения внутри производственных и жилых помещений. Большая зависимость светоотдачи и напряжения зажигания у ламп ДНаТ от состава и давления внутреннего газа, от проходящего через лампу тока и от температуры горелки предъявляют очень высокие требования к качеству изготовления и условиям эксплуатации ламп ДНаТ. Поэтому для эффективной работы ламп ДНаТ необходимо обеспечивать «комфортные» условия эксплуатации — высокую стабильность напряжения питания, температуру окружающей среды от -20оС до +30оС. Отклонение от «комфортных» условий эксплуатации приводит к резкому сокращению срока службы ламп и уменьшению светоотдачи. На срок службы ламп ДНаТ также влияет качество используемых импульсных запускающих устройств. В настоящее время существует широко распространенное заблуждение, что замена ламп ДРЛ на более эффективные лампы ДНаТ приводит к улучшению качества освещения и экономии электроэнергии. При этом не учитывается, что лампа ДНаТ аналогичной мощности при большем световом потоке имеет и больший потребляемый ток. Помимо этого, преобладание красного спектра от ламп ДНаТ ухудшает общую картину видимости освещаемых объектов, что особенно опасно для освещения скоростных автомобильных магистралей.

Светодиодные лампы (СД или LED)

Сами по себе светодиоды используются достаточно давно, в основном для индикации. Излучение света светодиодом путём рекомбинации фотонов в области p-n перехода полупроводника при прохождении тока. Прорыв в области светодиодов, произошедший несколько лет назад, был связан в первую очередь с получением новых полупроводниковых материалов, повышающих яркость светодиодов более чем в 20 раз. В отличие от других технологий у светодиодов очень высокое КПД – не менее 90%(95-98%). В большинстве существующих технологий присутствует разогрев какого-либо тела или области, на что требуется приличные затраты энергии. Благодаря высокому КПД светодиодная технология обеспечивает низкое энергопотребление и малое тепловыделение. Помимо этого, в силу самой природы получения излучения, светодиоды обладают совокупностью характеристик, недостижимой для других технологий. Механическая и температурная устойчивость, устойчивость к перепадам напряжения, продолжительный срок службы, отличная контрастность и цветопередача. Плюс экологичность, отсутствие мерцания и ровный свет. Это и есть качество современной технологии.

Параметры рассматриваемых типов ламп:

Тип

Номинальная мощность, Вт

Потребляемая активная мощность, Вт