В чем разница между люминесцентным светодиодными лампы?

В чем разница между люминесцентной и светодиодной лампой: сравнение технических характеристик и анализ результатов.

В чем разница между люминесцентным светодиодными лампы?

Чем отличается люминесцентная лампа от светодиодной: анализ и сравнение параметров

Дата публикации: 3 апреля 2019

  • Сравнение светодиодных и люминесцентных ламп
  • Разница между люминесцентной и светодиодной лампой: итоги

И люминесцентные, и светодиодные (LED) лампочки относятся к энергосберегающим. Оба вида — современные типы лампочек, которые с одинаковым успехом используются для освещения дома, на предприятиях, в офисах, школах, торговых площадях. Давайте разберемся, чем же они друг от друга отличаются и какими преимуществами обладают.

Сравнение светодиодных и люминесцентных ламп

Основополагающее отличие люминесцентных ламп от светодиодных — принцип их устройства. Люминесцентные лампы работают за счет плазменного шнура, который внутри колбы окружен парами ртути. Шнур излучает ультрафиолет, а тот преобразуется в видимый свет благодаря люминофору, покрывающему внутренние стенки лампы. Светодиодные же работают на эффекте излучения света через полупроводниковую структуру. Иными словами, светодиодным лампочкам не требуется никаких дополнительных преобразований, чтобы гореть ярко и без мерцания.

Энергопотребление, срок службы и КПД

Чтобы высчитать, сколько вы сможете сэкономить на электроэнергии, пользуясь люминесцентными или светодиодными лампами, необходимо учитывать три этих параметра.

Люминесцентные Светодиодные
КПД 15-25% 75-90%
Срок службы 10.000 часов 50.000 часов
Энергопотребление 21 Вт 10 Вт

Несмотря на то что LED-лампы дороже люминесцентных, они представляют собой выгодное вложение. Их срок службы составляет десять лет! Проще вложиться один раз и не вспоминать о замене лампочек долгие годы. Но, если ваш бюджет не позволяет вам купить целый комплект этих лампочек, можно обойтись и люминесцентными. Они служат до двух с половиной лет и стоят в несколько раз дешевле. Для сравнения: обычная лампа накаливания потребляет 75 Вт энергии и служит около 1000 часов (несколько месяцев).

Что может уменьшить срок эксплуатации

Люминесцентные лампы прослужат вам максимально долго, если воздержаться от их частого включения-выключения. Чтобы «зажечься», такая лампочка тратит некоторое количество энергии. Чтобы лампочки не пришлось часто менять, их проще оставлять включенными. При этом вы еще сэкономите и на электроэнергии. Со светодиодными лампами из-за частых включений ничего не происходит.

Температура в помещении, где используются лампочки, тоже отражается на сроке их службы. Люминесцентные лампы эксплуатируются при температуре помещения от +5 до +35 ˚С. Если температура падает ниже +5 ˚С, пуск лампочки затрудняется, она тратит больше энергии на включение и в два-три раза быстрее приходит в негодность.

Если сравнить светодиодные и люминесцентные лампы, первые работают хуже в условиях повышенной температуры. Как только температура воздуха превышает отметку в +30 ˚С, им становится сложнее охлаждаться. Из-за этого их срок службы значительно уменьшается. Такие лампы нельзя устанавливать рядом с приборами для обогрева помещения и горячими поверхностями.

Полезно знать! Люминесцентные лампы подходят для теплых помещений, а светодиодные — наоборот. Зато у последних минимальный нагрев корпуса при работе, что позволяет устанавливать их вблизи с пожароопасными материалами. Для справки: люминесцентные во время сбоя работы стартера могут нагреваться до 200 ˚С, а светодиодные не превышают температуру 40-50 ˚С.

Уровень мерцания

Преимущество светодиодных светильников перед люминесцентными лампами — отсутствие мерцания. У первых его нет вообще, а вторые способны испускать мерцание со средней частотностью от 50 до 120 Гц. Эта проблема решаема покупкой более современных моделей. У люминесцентных лампочек с качественным электронно-пускорегулирующим аппаратом мерцание сводится к минимальным показателям или к нулю. Вы можете не обращать внимания на мерцание, однако оно может пагубно сказываться на зрении.

Снижение яркости

Люминесцентные лампы подвержены старению. К концу срока эксплуатации их яркость снижается до 50%. Это происходит из-за изнашивания структурных составляющих лампы: электродов, люминофорового напыления. Если концы трубки почернели, а яркость уменьшилась — лампочку скоро придется менять. Обратите внимание, что из-за ртути утилизировать такие лампочки нужно в специальные контейнеры.

Поток яркости у LED-ламп снижается на 15% спустя 2500-3000 часов. Такое колебание почти незаметно и никак не сказывается на освещенности помещения. Из-за перегрева яркость может снизиться на 80%. А если лампочка эксплуатируется в условиях повышенной температуры и постоянно перегревается, то световой кристалл может сгореть.

Влияние на здоровье

Из-за содержания в люминесцентных лампах ртути (до 3-7 мг) вокруг них возникает много мифов касаемо вреда для здоровья. На самом деле опасность возникает при разбивании ламп и испарении ртути. В этом случае техника безопасности точно такая же, как и при разбивании ртутного градусника: ртуть нужно аккуратно собрать и поместить в емкость с раствором марганцовки, а все поверхности вымыть с раствором из мыла и соды. Помните, что ртуть не испаряется при температуре ниже 18 ˚С.

Мерцание в 100-120 Гц нежелательно для людей с такими заболеваниями, как:

  • аутизм;
  • волчанка;
  • эпилепсия;
  • болезнь Лайма;
  • фотосенсибилизация;
  • склонность к головокружениям;
  • синдром хронической усталости.

Вопреки расхожему мнению, ультрафиолетовый свет от лампочек не вызывает меланомы, заболеваний сетчатки и катаракты. Соответствие требованиям охраны труда позволяет избежать негативного влияния мерцания и ультрафиолета на человека. Лампочки должны быть рассредоточены по помещению в соответствии с нормами, то же самое касается и уровня их яркости, мерцания, УФ-излучения и удаленности от человека.

Что касается LED-ламп, то из-за отсутствия мерцания они никак не влияют на здоровье. Их уровень опасности для зрения сведен к нулю за счет используемой в оболочке оптики. Она не позволяет световому лучу навредить сетчатке и за счет этого снимает нагрузку на зрение. Плюс, ее можно утилизировать любым удобным вам способом.

Разница между люминесцентной и светодиодной лампой: итоги

Преимущества люминесцентных ламп:

  • долгий срок службы;
  • демократичная стоимость;
  • низкий уровень энергопотребления;
  • работает в помещениях с высокой температурой.

К числу недостатков можно отнести мерцание, сложности с утилизацией, потенциальный вред для здоровья, нагрев корпуса и снижение светового потока.

Преимущества светодиодных лампочек:

  • корпус не нагревается;
  • теряют малый процент яркости;
  • экологичны и безопасны для здоровья;
  • максимальный срок службы среди ламп;
  • потребляют минимальное количество энергии;
  • работают в помещениях с низкой температурой;
  • могут работать рядом с легковоспламеняющимися веществами.

Главный недостаток — высокая стоимость. У низкокачественных лампочек могут вырабатываться высокие пульсации, а также присутствовать дефекты цветового спектра.

После этого сравнения становится очевидным, какая лампа лучше: светодиодная или люминесцентная. Первая оправдывает свои затраты, а если подсчитать, сколько энергии она экономит, то вы поймете, что все траты на замену ламп окупятся после нескольких месяцев использования.

  • Новые правила игры в области энергосбережения
  • Мероприятия по энергосбережению на предприятиях
  • Обогреватель Nerdalize — новое решение проблемы отопления
  • Дифференциальный автомат: назначение и принцип работы

В светодиодных лампах присутствует пульсация. Уже не помню конкретных значений, но в определённом диапазоне негативно влияет на психическое состояние, может вызывает депрессии. Обычно дешёвые ЛЭД лампы работают в этом диапазоне. Поэтому не такие уж и не безобидный ЛЭД лампы, если не качественные.

Никогда не задумывалась, чем они отличаются. Открыли для меня много нового! Даже не знала, что люминесцентная лампа опасна для здоровья. Теперь однозначно только светодиоды, хоть они и дороже. За то срок службы больше и здоровье в порядке!

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Как сэкономить на освещении: LED или КЛЛ?

Содержание

Содержание

В широкой продаже первые светодиодные (LED) лампы начали появляться в 2010-2012 годах, а уже сегодня на полках магазинов представлен богатый выбор лампочек от различных торговых марок. Среди них российские Космос и Эра, европейские Osram и Philips, корейская LG и китайская Camelion.

Основные достоинства светодиодных ламп:

  • Высокая энергоэффективность. С помощью LED-ламп можно добиться минимальных затрат на освещение.
  • Срок службы – 30000 часов или три с половиной года непрерывной работы. При обычном домашнем использовании по 5-6 часов в день их срок службы может продлиться до 13 лет.
  • Светодиодные лампы не требуют особой утилизации и не содержат ртути.
  • Устойчивость к падениям. В отличие от ламп накаливания и компактных люминесцентных (КЛЛ) ламп – LED-лампы способны выдерживать падения с небольшой высоты, слабые удары, вибрацию.

Недостатки:

  • Снижение яркости со временем. При длительном использовании светодиоды выгорают и характеристики светового потока постепенно снижаются.
  • Для достижения указанных сроков службы требуется эффективное охлаждение. Светодиодные лампы не рекомендуется использовать в закрытых светильниках и помещениях с повышенной температурой.
  • Большой процент брака.

Первые LED-лампы, аналоги 100 Вт ламп накаливания, стоили около 1000-1500 рублей и более. А сейчас хорошую светодиодную лампу можно выбрать в пределах 200-250 руб. Это значит, что их стоимость снизилась примерно в 4-5 раз! Такое снижение цены стимулировало покупателей, и многие магазины уже отказываются от продажи компактных люминесцентных ламп.

В качестве примера для определения экономической эффективности использования светодиодных ламп была выбрана китайская лампа марки Camelion.

Качественная сборка и достаточное соответствие продукта заявленным характеристикам – основные аргументы в пользу этого выбора. Срок службы, заявленный производителем – 30 000 часов. А срок, в течение которого можно бесплатно заменить вышедшую из строя лампу бесплатно, – 36 месяцев с момента покупки.

Таблица 1. Соответствие действительных характеристик ламп Camelion указанным на упаковке (данные о результатах измерений взяты с сайта)

Компактные люминесцентные лампы

В качестве образца для сравнения с LED-лампами обычно рассматриваются компактные люминесцентные лампы, их еще называют «энергосберегающими».

Для примера выберем лампочки с цоколем Е27 Osram. Лампы этой фирмы зарекомендовали себя как качественный продукт. Их срок службы до 8 000 часов, а гарантийный срок – три года.

Достоинства компактных люминесцентных ламп:

  • небольшая цена;
  • стабильное качество у крупных производителей;
  • излучение света всей поверхностью колбы, что позволяет добиться равномерного освещения.

Недостатки:

  • сокращение срока службы при частых включениях и отключениях;
  • отсутствие совместимости большинства моделей с диммерами – приборами, регулирующими яркость света ламп;
  • нестабильная работа при низких и высоких температурах;
  • пульсирующий свет лампы;
  • содержание, хотя и незначительное, ртути в колбе лампы;
  • необходимость специальной утилизации.

Затраты и окупаемость

Для расчета экономического эффекта от покупки той или иной лампы нам необходимо определиться с условиями сравнения:

Предположим, что лампы будут использоваться в домашних условиях. Время их ежедневной работы будет составлять 7 часов в день.

В качестве объектов для сравнения выбираем лампы КЛЛ Osram DST Mini Twist 23W/827 E27 (далее – КЛЛ) и Camelion LED A65-17w-845-E27 (далее – LED-лампа). Они примерно идентичны 100- ваттным лампочкам накаливания (возможно, самым востребованным для домашнего освещения).

Условная стоимость электроэнергии – 5 рублей за киловатт.

Таблица 2. Сравнение цен и основных характеристик

Читайте также  Разница между источником тока и источником напряжения

*Средняя цена – ориентировочное значение. В различных магазинах стоимость ламп может отличаться от приведенных данных.

Как видно из сравнительной таблицы, уровень светового потока отличается не слишком сильно, а вот платить за электричество придется значительно меньше, ведь LED-лампа на 26% экономичнее. Экономия за время использования должна значительно превысить разницу в цене, которая составила всего 22 рубля. Очевидно, что выигрывает в этом сравнении светодиодная лампа.

Рассчитаем стоимость владения LED-лампой по сравнению с КЛЛ. Для этого нужно учесть несколько факторов:

  • затраты на покупку ламп согласно сроку службы. Поскольку максимальный срок службы у светодиодной лампы – 30000 часов, примем его за сравниваемый период и рассчитаем количество КЛЛ, выработавших свой ресурс в течение этого периода;
  • срок окупаемости разницы в цене, так как экономия начнется после компенсации этой суммы;
  • потребляемую мощность в течение 30000 часов и примерную потраченную сумму, исходя из принятого тарифа стоимости.

Таблица 3. Затраты на покупку ламп

*Средняя цена – это ориентировочное значение. В различных магазинах сети стоимость ламп может отличаться от приведенной в таблице.

За время работы одной светодиодной лампы будет куплено четыре КЛЛ, а общие затраты на покупку отличаются более чем в три раза. Оценка экономии при использовании должна учитывать не только различия в потребляемой мощности, но и разницу в цене.

Таблица 4. Окупаемость разницы в стоимости между КЛЛ и светодиодной лампой

Разница в цене небольшая, и срок окупаемости составит 3,5 месяца при ежедневной работе в течение 7 часов.

Экономия

Пришло время подсчитать насколько можно снизить затраты на электроэнергию в течение рассматриваемого периода и подвести итог, сложив их.

Разница в потребляемой мощности – основное преимущество светодиодных систем освещения. Применяя условный тариф – 5 руб/кВт, можно определиться с ожидаемой экономией:

Сложив затраты на покупку ламп и оплату электроэнергии, получим представление об общей экономии за все время использования светодиодной лампы:

Результаты сравнения

По итогам сравнения выявлено, что стоимость владения светодиодной лампой на треть меньше, чем компактной люминесцентной. Выбрав LED-лампу вместо КЛЛ, вы получите:

  • экономию на покупке КЛЛ, выработавших свой ресурс: за время работы LED-лампы вам пришлось бы купить 4 компактных люминесцентных, выгода составит около 500 рублей;
  • разница в цене окупится за 3,5 месяца;
  • экономия на оплате электроэнергии — за 30000 часов работы вы заплатите при тарифе 5 руб./кВт 2760 вместо 4155 рублей. Итог: 1395 рублей экономии.

Важно понимать, что подобный эффект достигается лишь при установке светодиодных ламп в светильники, которые используются достаточно длительное время каждый день. Результат улучшится, если вы установите светодиодные лампы в ванной, жилых комнатах, прихожей и на кухне — там, где свет должен гореть достаточно часто и подолгу.

Светодиоды или люминесцентные лампы?

Содержание

  • Экологичность
  • КПД и световая отдача
  • Эргономика
  • Работа с плохими электросетями
  • Механические характеристики
  • Срок службы
  • Цена
  • Итог

LED или люминесцентные лампы

Когда эта статья была впервые опубликована – а произошло это без малого 10 лет назад – люминесцентные лампы и светильники на их основе занимали доминирующее положение на рынке систем освещения общественных, да и многих промышленных зданий. Появление компактных люминесцентных ламп для установки в стандартные патроны E27, E14 и другие только упрочняло их положение. Почему же по прошествии всего небольшого промежутка времени практически все новые системы освещения создаются на основе светодиодов и в чём они лучше или хуже люминесцентных ламп? Попробуем разобраться.

Историю появления и принцип работы люминесцентных и светодиодных источников света мы здесь затрагивать не будем – интересующиеся могут обратиться к соответствующей статье на нашем сайте.

Экологичность

Здесь LED-лампы в выигрыше. В колбах люминесцентных ламп в обязательном порядке присутствуют пары металлической ртути, необходимые для зажигания электрической дуги. Как многие помнят ещё со школы – ртуть является сильно ядовитым веществом (особенно хорошо это запомнили дети, которым довелось разбить градусник – паника некоторых родителей в таком случае не знает границ). Справедливости ради стоит заметить, что ядовиты только пары ртути, а активно испаряться она начинает только после определённых температур, но картины в целом это не меняет. Нельзя без последствий случайно разбить или выбросить в мусорное ведро люминесцентную лампу – в первом случае желательно проведение процедуры обеззараживания помещения, а во втором обязательна утилизация. И то, и другое, к слову, стоит денег.

Так утилизация одной люминесцентной лампы обходится минимум в 8 рублей (на начало 2019 года). Причём такая цена справедлива только в том случае, если эти лампы на соответствующее предприятие доставляются за свой счёт и целыми ящиками. А вот утилизировать десяток ламп будет стоить в два раза дороже – по 16 рублей за штуку. И это без учёта транспортных расходов. А чтобы исключить элемент экологической безответственности, такая процедура по закону для организаций фактически является обязательной. Так что юридическим лицам при покупке люминесцентной лампы сразу стоит добавить к её стоимости цену последующей утилизации.

КПД и световая отдача

В данном случае мы говорим о КПД как о той части затраченной энергии, которая пошла непосредственно на получение света от источника. Есть распространённое заблуждение, что светодиоды имеют в данном случае какие-то рекордные показатели – чуть ли не 99%. Но это не так. КПД даже самых передовых разработок в этом направлении пока не превышает 40%. И это только сам светодиод. Добавим к этому КПД блока питания и получим реальное значение для распространённых коммерческих продуктов со светоотдачей около 140 люмен на ватт на уровне 20-25%%. Всё остальное превращается в тепло. В том числе и по этой причине светодиодные лампочки в корпусах из дешёвого пластика с низкой теплопроводностью имеют такой маленький срок службы – они просто перегреваются.

Люминесцентная лампа здесь также проигрывает своим более современным собратьям. Поскольку фундаментальные разработки в данном направлении практически не ведутся, световая отдача этих источников света в обозримом будущем вряд ли поднимется выше современных 80-100 люмен на ватт, что даёт КПД около 10-15%%. То есть в самом оптимистичном – для люминесцентных ламп – варианте на четверть ниже светодиодов. В реальной жизни разница больше.

Эргономика

Всем знаком электрический треск и гудение, которыми зачастую сопровождается работа светильников с люминесцентными лампами. Добавим к этому помехи радиоприборам, звукоусиливающей аппаратуре и – что самое главное – видимое глазу мерцание света, особенно хорошо заметное на долго бывших в эксплуатации приборах. Хотелось бы сказать, что светодиодные лампы лишены всех этих недостатков… Но нельзя. Точнее – можно, но не всегда. Рынок диктует свои требования, и производители всё чаще начинают использовать низкокачественные компоненты в преобразователях напряжения, установленных в светодиодных источниках света. Мерцание? Пожалуйста. Помехи радио? Конечно. Гудение и треск? Честно говоря, пока лично не сталкивались, но дальнейшее удешевление процесса производства может привести и не к такому.

Опять-таки справедливости ради следует заметить, что LED-лампы – даже низкокачественные – имеют меньшую выраженность этих раздражающих факторов. Тот же коэффициент пульсации, например, даже у худших представителей семейства светодиодных источников не превышает 5-8%%. Ну а у хороших ламп и светильников этот показатель и вовсе менее 1%, к тому же — они не трещат, не гудят и вообще не издают никаких посторонних звуков. Люминесцентные лампы также могут достичь такого показателя пульсации, посторонних шумов и помех – при условии использования современной и качественной электронной пускорегулирующей аппаратуры. Но вспомните про рынок и его постоянное требование: ещё больше, ещё дешевле. В таких условиях качественные ЭПРА – это роскошь.

Работа с плохими электросетями

Падение напряжения в питающей сети для люминесцентной лампы – это проблема. В таких условиях разряд не может поддерживаться постоянно, и лампа начинает мигать – тухнуть и снова разгораться через какое-то время. Что очень раздражает. Светодиодные лампы с качественными блоками питания прекрасно функционируют в очень широком диапазоне питающего напряжения. Заметили слово качественными? Да, здесь снова существует проблема рынка. Многие современные светодиодные лампы – особенно компактные лампочки под патроны E27 и E14 – для удешевления имеют весьма простую схему преобразователя напряжения. Вместо активных компонентов качественных высокочастотных выпрямителей они обходятся куда более простыми решениями. Например – диодными мостами, которые мы описывали в статье о защищённых от радиации источниках света.

Такие лампы и светильники ничего не могут поделать с понижением напряжения. Они не будут мигать так, как мигают в такой ситуации их люминесцентные собратья. Но при этом количество света от них будет уменьшаться… и уменьшаться… и уменьшаться. У светодиодных источников света с качественными блоками питания разница в яркости свечения при напряжении в 230 и, скажем, 180 вольт – едва ли будет заметной на глаз, если вообще будет.

Механические характеристики

Большая часть люминесцентной лампы представляет собой герметичную стеклянную колбу. В то время как светодиодные источники – даже линейные, аналогичные по конструкции люминесцентным – имеют корпус из пластика. И хотя лично мне – автору статьи – как-то раз без особого труда удалось уронить и разбить пластиковую LED-лампу – это скорее исключение. Промышленные источники света на основе светодиодов получают корпуса из алюминия и ударопрочного оптического поликарбоната. На нашем сайте есть целая серия крэш-тестов, которые наглядно демонстрируют прочность таких решений.

Также заметим, что светодиоды спокойно светят при низких температурах, чем люминесцентные лампы похвастаться в большинстве своём не могут. Ну а ещё одним важным преимуществом LED-освещения является то, что с его помощью создают куда более сложные конструкции, чем это возможно с люминесцентными лампами, в любом случае ограниченными геометрией стеклянных колб. Отсюда – широта дизайнерских решений, а также новых и подчас неожиданных идей.

Срок службы

Здесь светодиодные светильники на коне. Их заявленный срок службы составляет, как правило, не менее 50 тысяч часов. Люминесцентные лампы в большинстве своём обладают куда меньшей долговечностью и работают около 10 тысяч часов. Хотя есть отдельные образцы, например – OSRAM LUMILUX XXT T8, которые вполне могут проработать и 75 тысяч часов. Но это исключение.

Люминесцентные лампы также сильнее подвержены деградации световых характеристик с течением времени. Коэффициент эксплуатации – величина, показывающая насколько уменьшится световая отдача светильники в течение всего его срока эксплуатации – для светодиодных источников принимается равным 0.85 – 0.9. В то время как для люминесцентных ламп – это 0.66 – 0.75. А значит люминесцентные лампы нужно либо ставить в больших количествах – чтобы на начальном этапе они работали со значительным превышением требований по освещённости – либо чаще менять. И то, и другое – это дополнительные затраты и увеличение стоимости владения осветительной системой.

Читайте также  В чем разница между теоцентризмом и деизмом?

Также следует отметить, что с течением времени по мере деградации слоя люминофора (его прогорания), изменяется спектральный состав света от люминесцентных ламп. Сам цвет свечение смещается в зеленоватую область, а в спектре появляется ультрафиолет. Поэтому целый день смотреть непосредственно на такую лампу всё-таки, пожалуй, не стоит.

Ещё 5 лет назад стоимость светодиодных решений в разы превышала цену люминесцентных ламп. Сейчас эта ситуация уже не столь драматична – в большом количестве появились дешёвые светодиодные лампы. Но, к глубокому сожалению, их реальные потребительские характеристики – срок службы, качество света и прочие – зачастую оказываются очень далеки от того, что производитель заявляет на упаковке. Поэтому можно сказать так: качественные светодиодные лампы по-прежнему стоят дороже качественных люминесцентных ламп. Но они того стоят.

Для снижения инвестиций при переходе с люминесцентного освещения на светодиодное появились переходные решения. Например – светодиодные лампы с привычным для люминесцентных светильников цоколем Т8, позволяющие использовать старые корпуса. Опять-таки, к сожалению, ещё ни одного долговечного решения среди подобных изделий лично мне не встречалось. Проблема состоит в том, что блок питания размещён в одном замкнутом пластиковом корпусе со светодиодами и вся эта конструкция заключена в ещё один корпус – уже самого светильника. И такой нагрев совсем не увеличивает срок службы.

Будущее – за светодиодными лампами. Точнее – за твердотельными источниками света, потому как светодиоды – это всего один из представителей этого класса. LED-источники в сравнении с люминесцентными предлагают большую экологичность, лучшие потребительские характеристики и срок службы. Но при этом имеют большую цену. Появление дешёвых решений, сопоставимых по цене с традиционными газоразрядными лампами – в настоящее время – это шаг назад, а не вперёд, потому что их качество оставляет желать лучшего и отчасти компрометирует всю отрасль. Ведь, к глубокому сожалению, низкокачественная светодиодная лампа зачастую работает даже меньше, чем старая добрая лампа накаливания.

Ну а для тех, кто уже морально готов к переходу на LED-освещение, мы подготовили обширный раздел с аналогами устаревших источников света. С заменами конкретно люминесцентных ламп можно ознакомиться здесь.

Сравнение светодиодных и люминесцентных ламп: главные отличия

В последнее время актуальна замена одного вида источников света на другой. Недавно сравнивались лампочки накаливания с энергосберегающими, сейчас требуется сравнение светодиодных и люминесцентных ламп. Многие пришли к выводу, что замена энергосберегающих лампочек позволяет не только сэкономить, но и повысить качество освещения.

Отличие люминесцентных ламп от светодиодных

Основное отличие светодиодных лампочек от люминесцентных – процессы, которые позволяют им излучать свет. В светодиоде свечение возникает на p-n переходе без дополнительных преобразований электроэнергии в свет. В люминесцентном источнике в пары ртути уложены электроды, которые излучают ультрафиолетовые лучи под воздействием электрического разряда. Колбы обеих ламп покрываются люминофором, превращающим синее и ультрафиолетовое излучение в различные оттенки белого.

Для работы линейных люминесцентных ламп (ЛЛ) требуется пускорегулирующее оборудование со стартером или без. В компактных изделиях электронный или электромагнитный балласт встроен в цоколь. Для подключения светодиодных ламп нужен драйвер, снижающий сетевое напряжение до 12-36 вольт. Он может быть отдельный или встроенный в цоколь. Резервное питание можно создать из аккумуляторов и батареек.

Колба люминесцентной лампы разбивается при падении, в помещение попадают пары ртути, вредящие здоровью. Большинство светодиодных источников изготовлены из пластика. Если он разрушается, в воздух не попадают никакие вредные вещества.

Важно! К утилизации люминесцентных изделий следует подходить ответственно. Выбрасывать их в обычный мусорный контейнер нельзя.

Типы ламп

У стандартных LED и люминесцентных трубок цоколь G13, длина от 0,6 до 1,5 метров

  • 15,9 мм (трубка Т5, цоколь G5);
  • 25,4 мм (трубка Т8, цоколь G13);
  • 38 мм (трубка Т12, цоколь G13).

Это значит, что трубчатые люминесцентные и светодиодные изделия взаимозаменяемые.

Напряжение питания отличается. Для люминесцентных изделий 220 или 127 В, для светодиодных – 12-36 и 220 В.

Колба люминесцентной лампы может быть не только линейная, но и шарообразная, четырех дуговая, спиральная, подковообразная, в виде «таблетки» или «шайбы». Оттенок света универсальный, белый, дневной. Большинство источников этого типа не совместимы с диммером.

Светодиодные лампы тоже бывают с разными колбами и цоколями. Самые популярные изделия обозначены как Е27 и Е14 (для помещений), Е40 (для уличного освещения). Для помещений приобретаются модели со степенью защиты ІР20, для бань, бассейнов – ІР65 и ІР67.

Внимание! При замене люминесцентных лампочек на светодиодные необходимо точно знать тип цоколя.

Световой поток

Максимальный поток света у люминесцентной лампы образуется через 2-3 секунды, у светодиодной – мгновенно. Температура света первой 2600-6500 К, второй – 2600-8000 К. Это основные показатели, определяющие качество освещения.

Оба источника в процессе эксплуатации деградируют.

Но для сравнения более важный показатель – светоотдача. У качественного светодиода 55,7-90,8 лм/Вт, у люминесцентного источника – 54,7-78,9 лм/Вт. Например, для образования светового потока 400 лм мощность светодиода 5 Вт, люминесцентной лампочки – 13 Вт, но светоотдача выше и первого.

Цвет света люминесцентной лампы кажется неестественным, из-за резких пиков в основных цветах оттенки передаются не точно. Светодиоды излучают свет, близкий к дневному, спектр более сглаженный, оттенки передаются точнее.

Люминесцентный источник пульсирует с частотой 50 Гц. Человеку кажется, что мерцания нет, но он чувствует себя подавленным, нервничает. Этот недостаток устраняется при наличии высококачественного ЭПРА. Коэффициент мерцания светодиодов ниже 5%, если лампочки и драйвер качественные.

Потребление электроэнергии

Сравнительная таблица энергопотребления.

Поток света (лм) Люминесцентная лампа (Вт) Светодиодная лампа (Вт)
250 5-7 2-3
400 10-13 4-5
700 15-16 6-10
900 18-20 10-12
1200 25-30 12-15
1800 40-50 18-20
2500 60-80 25-30

Температура при работе

Рабочая температура рассматривается на основе двух показателей: температуры среды и лампы.

При температуре ниже +10 о С в люминесцентном источнике снижается давление газа, ртуть теряет летучесть, время разгорания увеличивается. При повышенной влажности на колбе образуется пленка, которая тоже отрицательно влияет на процесс разжигания. Это приводит к быстрой деградации и сокращению срока службы.

Светодиод способен нормально функционировать при температуре от -20 до +40 о С. Если показатель выше, плата перегревается. Для того, чтобы прибор отработал заявленный срок, требуется дополнительная система охлаждения.

Поверхность колбы ЛЛ не может нагреться выше 75˚С, патрона – 50˚С. При прикосновении обжечься нельзя, но ощущение неприятное. Температура колбы со светодиодами 60-65˚С, патрона – 40-50˚С. Показатель не меняется в зависимости от продолжительности работы.

Внимание! ЛЛ может нагреться до 200 градусов, если выходи из строя пусковое устройство.

Коэффициент полезного действия

Профессиональные разработчики систем освещения используют для расчета КПД сложные формулы, учитывающие множество показателей. Рядовому потребителю достаточно знать, сто ЛЛ использует для создания свечения 75-85% энергии, светодиоды – 75-90%.

В первых сначала создается электрическая дуга, потом – ультрафиолетовое излучение. Часть напряжения уходит на пуско-регулирующее устройство.

Срок службы

Срок службы лампы – это период, в течение которого происходит потеря основных оптических параметров. У ЛЛ он составляет до 10-и тыс. часов, у светодиодов – до 100 тыс. часов (на практике примерно 50 тыс.часов).

Для люминесцентных источников большое значение имеют частые включения/выключения. В сутки не должно быть более 6-и циклов запуска. Низкое энергопотребление позволяет не выключать осветительные приборы продолжительное время, чтобы увеличить срок эксплуатации.

Важно! На практике эти лампы служат 2-3 года, если работают не более 10-и часов в сутки. Люминофор и электроды выгорают постепенно.

На светодиоды частые включения/выключения не действуют отрицательно. Гораздо хуже высокая температура и отсутствие качественной вентиляции. Срок службы сокращается так же в том случае, если в светильник устанавливается лампа с более высокой мощностью, чем предусмотрено производителем.

Ценовой диапазон

Средняя цена светодиодных ламп выше, чем люминесцентных.

Поток света (лм) Люминесцентная Светодиодная
Мощность (Вт) Цена (руб.) Мощность (Вт) Цена (руб.)
700 15 75-200 6 75-150
900 18 45-150 10 80-200
1200 30 70-200 15 100-200
1800 45 140-450 20 150-450

Внимание! В таблице использованы цены бюджетного сегмента. У производителей с хорошей репутацией они гораздо выше. Например, компактная ЛЛ Osram на 18W стоит 154 руб., трубчатая на 36 W – 1032 руб.

Расчет окупаемости при замене ламп на светодиодные

Сравним светодиодную лампочку 10 Вт за 200 рублей и ЛЛ 15 Вт за 150 рублей. Если исходить из минимального срока службы последней (50 тыс. часов), люминесцентных изделий придется купить 7 штук, общая стоимость 1050 рублей.

Если осветительный прибор светится 5 часов в сутки, ЛЛ тратит 0,3 кВт, светодиоды – 0,2 кВт. За месяц получится 9 и 6 кВт, в рублях при тарифе 4 рубля за киловатт – 36 и 24 рубля, за год – 432 и 288 рублей. На первый взгляд различие небольшое.

Это расчет для одной лампочки, а в любой квартире несколько светильников, которые отличаются по мощности. Если провести расчет для каждого, результат будет более внушительный.

При расчетах необходимо учесть так же расходы на замену. Самые большие издержки при полной замене светильников. Сэкономить можно, если купить светодиодные изделия аналогичных размеров с таким же цоколем.

Если учесть самый главный параметр – светоотдачу, преимущество светодиодов еще более очевидно, ведь светодиодный источник с таким же количеством люмен, как у ЛЛ, освещает пространство лучше.

Основные выводы

После сравнения преимущество Led-ламп очевидно. Высокая стоимость светодиодов компенсируется длительным сроком эксплуатации и повышением качества освещения.

  • экологичность;
  • устойчивость к колебаниям напряжения;
  • низкий коэффициент пульсации;
  • отсутствие шума.

Все это справедливо лишь в том случае, если для замены используются высококачественные изделия. Хотя следует отметить, что светодиодная лампа не самого высокого качества повышает оптические показатели освещения за счет отсутствия шума и низкого коэффициента пульсации.

Отличие светодиодных ламп от энергосберегающих компактных люминесцентных

От ламп накаливания бытовые потребители постепенно отказываются, и применяют их всё реже и реже. Сначала их заменили компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Они потребляют электроэнергии в 5 раз меньше, при той же яркости. То есть люминесцентной лампой в 20 Вт можно заменить 100 Вт лампу накаливания. За это их прозвали энергосберегающими.

Читайте также  Разница между налогом на прибыль и ндс

Технологии не стоят на месте и в последние 5 лет на рынке укрепились светодиодные лампы или LED. Ассортимент продукции достаточно широк от световых панелей и лент до прожекторов и ламп под все возможные цоколи. При этом светят в 10 раз ярче, чем лампы накаливания той же мощности. Давайте подробно рассмотрим отличия энергосберегающих и светодиодных ламп.

Интересно:

Светодиодные лампы фактически тоже относятся к энергосберегающим, но в народе такое название закрепилось за компактными люминесцентными лампами, хотя энергию они сберегают не так как светодиодные. В статье предлагаю не отклоняться от народных названий.

Состав

Энергосберегайки представляют собой компактный вариант классической трубчатой люминесцентной лампы, которые выпускаются под штырьковые цоколя g5 и g13, обычно различаются по толщине трубки (t5, t8). Компактность достигнута за счёт скручивания трубки в форме спирали. Тогда при том же принципе действия вы получаете источник света по размеру и цоколю повторяющий распространённые лампы накаливания.

Наиболее востребованы модели ламп с цоколями E14 и E27.

Компактная энергосберегающая лампа состоит из:

В свою очередь колба наполнена парами ртути и её внутренние стенки покрыты люминофором, от его состава зависит цветовой спектр и цветовая температура.

Светодиодные лампы в зависимости от годов выпуска строились с использованием разных конструктивных и схемотехнических решений, типах светодиодов. Ранние модели выпускали с 5 мм светодиодами, позже их заменили SMD светодиоды, такие как вы могли встретить на светодиодной ленте.

Последние новации – это филаментные нити, они состоят из светодиодных кристаллов расположенных на сапфировом стекле или другом диэлектрическом материале, равномерно покрыты люминофором, что создает иллюзию светящейся нити. Внешне такие лампы похожи на лампы накаливания – у них прозрачная стеклянная колба и нет пластика в корпусе.

И так общая конструкция большинства светодиодных ламп:

пластиковый или металлический корпус;

металлическая плата со светодиодами;

Первое отличие люминесцентных энергосберегаек от светодиодных в используемых источниках света: трубка с парами ртути против полупроводниковых кристаллов.

Яркость и мощность

У лампы есть три основных характеристики:

Потребляемая мощность, Вт;

Световой поток, Лм;

Цветовая температура, К.

В принципе единственный возможный путь к сохранению электроэнергии – увеличение удельного светового потока, т.е. соотношение Лм/Вт.

Для сравнения давайте рассмотрим световой поток от ламп разной конструкции:

Лампа накаливания в зависимости от особенностей исполнения может выдавать до 20 Лм на 1 Ватт потребляемой мощности, при этом чаще всего это порядка 10-17 Лм/Вт.

Люминесцентная лампа выдает от 40 до 70 Лм/Вт. Стоит сказать, что несмотря на снижение популярности этих источников света инженеры улучшают эти показатели и встречаются публикации о том, что достигнуто порядка 100 Лм/Вт, но в продаже я таких не встречал.

Светодиодные лампы светят еще ярче – 80-120 Лм/Вт. За последнее десятилетие этот показатель вырос в разы, а цена снизилась еще больше. Это и есть причиной успеха LED-продукции на рынке.

Отсюда следует, что при работе наибольший нагрев у ламп накаливания (более 100 градусов), на втором месте энергосберегающие лампы (60-80 градусов), самые холодные лампы – светодиодные (30-40 градусов). Это связано с разницей в КПД, при работе светодиодных ламп в тепло выделяется наименьшее количество энергии.

Ресурс и потеря яркости

30000-50000 часов – средний срок службы светодиодных ламп. Но он значительно зависит от условий эксплуатации. Например, если LED-источник света работает в жарких условиях то срок может снизиться в 2 и больше раз.

10000 – часов работают люминесцентные лампы. Но это тоже не статическая величина, встречаются случаи, когда они перерабатывают свой ресурс или наоборот – сгорают преждевременно.

Основная причина выхода из строя компактных люминесцентных ламп – частое включение и выключение, тогда как те лампы, что включены круглосуточно обычно переживают ресурс в разы. Это связано с принципом работы, об этом немного позже.

На длительность срока эксплуатации влияет и система питания. К слову, люминесцентные лампы с электромагнитным балластом (дросселем) лампы работают в два раза меньше чем с электронным. Но в компактных энергосберегающих лампах используется только электронный балласт (ЭПРА).

1000 часов светят лампы накаливания. Срок службы сократится, если лампу часто включают и выключают или она работает в условиях с повышенной температурой и вибрацией. Удары и сотрясения лампочки могут повредить спираль, и она оборвется.

Вывод:

Светодиоды имеют наибольший ресурс среди перечисленных аналогов. Светодиодные лампы не боятся частых включения и выключений – это позволяет их применять в коридорах, туалетах и кладовых.

Снижение яркости ламп со временем

Лампы накаливания уверено выдают свои люмены на протяжении всего срока службы, возможно снижение до 7%. Основной причиной снижения яркости является загрязнение колбы и плафона светильника.

Энергосберегающие лампочки, как и любые типы люминесцентных ламп, имеют свойство стареть. И световой поток Снижается до 50% к концу срока службы. Это связано со старением люминофора, его выгоранием, износом электродов. Вы могли заметить, что старые ЛЛ часто чернеют у концов трубки, это признак скорой замены.

Светодиодные лампы выдают заявленный световой поток не постоянно. Световой поток снижается до 15% уже через 25000, что значительно дольше, чем у энергосберегающих ламп, за это время вы замените две таких, а светодиодная будет продолжать работать. На яркость также влияет и температура. Если лампа перегревается, то световой поток падает до 80% от номинального в течении 2-3 минут. При длительном перегреве кристалл светодиода деградирует и может сгореть.

Способ питания

Оба вида ламп требуют особого подхода к питанию. Для этого внутри корпуса расположена схема питания.

Компактные люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы довольно специфичный источник света с точки зрения питания, для их включения нужна схема повышающая напряжение выше напряжения питания в электросети. Ранее для этого использовали дроссель со стартером, теперь электронный пускорегулирующий аппарат (балласт). Внутри колбы газ, на её концах две спирали, напряжение подключается к спиралям (электроды).

Для упрощения понимания процесса розжига я опишу его на примере устаревшей системы пуска, в ЭПРА используемом на энергосберегающих лампах принцип тот же, но подход другой.

Так как в выключенном (холодном) состоянии сопротивление между электродами большое, поэтому сначала их разогревают, за это отвечает стартер. Начинается процесс под названием «термоэлектронная» эмиссия, начинают испускаться свободные электроны.

В стартере находится колба с газом, например неон, и биметаллические контакты, которые в горячем состоянии замыкаются и конденсатор. Ток в 20-50 мА, через колбу с газом разогревают контакты, они замыкаются, а разряд внутри колбы стартера прекращается. Тогда ток ограниченный реактивным сопротивлением дросселя и спиралей протекает по контуру: Источник питания – дроссель – спираль – стартер – спираль – источник питания.

Спирали разогреваются, а пластины стартера остывают и размыкаются. В результате чего энергия происходит всплеск напряжения достаточный для ионизации газов в колбе лампы, после чего происходит её зажигание, сопротивление между электродами резко снижается. Эти процессы приводят к протеканию тока через колбу и излучению света.

Как вы могли заметить процесс достаточно сложный. Включение лампы усложняется, если спирали износились или деградировал люминофор, а также в холоде. Это большая проблема всех люминесцентных, газоразрядных источников света – включение при морозе. Оно может либо происходить крайне долго или вообще не включиться, если лампа не первой свежести. Да и итоговая яркость в холоде может быть ниже номинальной.

Сейчас отказываются от такого подхода, используют импульсные схемы, которые называют электронным балластом или ЭПРА. Его типовую схему вы видите ниже. Она работает на высокой частоте (десятки кГц), против 50 Гц питающей сети в схеме с дросселем. Это позволяет получить более равномерное и яркое свечение, а также облегчить розжиг лампы и снизить износ электродов.

Светодиодные лампы

У светодиодов требования к питанию проще, хотя все равно довольно жесткие. Основная задача стабилизировать ток. Источник питания называют драйвера или источником тока, это такой прибор, который стремится поддерживать заданный ток независимо от сопротивления нагрузки. Фактически сопротивление ограничено мощностью драйвера.

В самых дешевых лампах драйвер и стабилизация отсутствует, ток просто снижают балластным сопротивлением до приемлемой величины при условии нормального напряжение в питающей сети. Но напряжение в сети часто отклоняется от нормы и происходят всплески, такие лампы долго не живут, светодиоды сгорают из-за долгой работы при повышенном напряжении питания, или при скачке напряжения. Типовая схема балластного драйвера изображена на фото.

Недостатки такой схемы – отсутствие стабилизации и гальванической развязки, защиты, недолговечность лампы, высокие пульсации светового потока (если установлен фильтрующий конденсатор низкой емкости).

Преимущества – дешевизна и простота.

Однако в последнее время часто встречаются и бюджетные лампы (до 3-х долларов) с приемлемым импульсным драйвером со стабилизацией тока.

Преимущества – гальваническая развязка, возможно наличие защит, стабилизация тока, больший срок службы светодиодов, низкие пульсации света.

Недостатки – относительная дороговизна, при использовании некачественных компонентов драйвер тоже может сгореть.

Утилизация и вред экологии

Основная проблема люминесцентных ламп – использование ртути в колбе, она вредит окружающей среде и здоровью человека, если разобьётся в помещении. Это вызывает большие затраты на утилизацию (для предприятий). Нужно проводить процесс «демеркуризации».

Светодиодные лампы не несут вреда экологии, могут утилизироваться как бытовые отходы, не используются вредные вещества при их изготовлении. При этом существуют компании по их переработки для вторичного производства. Встречаются публикации о том, что отдельные предприятия занимаются переработкой полупроводниковых кристаллов.

Заключение

Подведем итоги и перечислим кратко достоинства и недостатки ламп:

«–» Проблема утилизации и вред экологии.

«–» Световой поток ниже, чем у светодиодных.

«–» Срок службы 10000, хоть и больше чем у ламп накаливания, но меньше LED-продукции.

«+» невысокая рабочая температура.

«–» Цена качественных ламп может доходить до 8-10 долларов.

«–» У низкокачественных ламп плохой цветовой спектр и высокие пульсации.

Светодиодные лампы тоже энергосберегающие, но по упомянутым причинам такое название закрепилось за компактными люминесцентными лампами. Светодиоды – это актуальный, надежный и популярный источник света. Инженеры лидирующих производителей постоянно занимаются повышением качества света и цветового спектра.

Александра Бартош/ автор статьи

Приветствую! Я являюсь руководителем данного проекта и занимаюсь его наполнением. Здесь я стараюсь собирать и публиковать максимально полный и интересный контент на темы связанные с обзором различий между двумя похожими предметами или брендами. Уверена вы найдете для себя немало полезной информации. С уважением, Александра Бартош.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
DomKolgotok.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: