Lămpile cu LED intră treptat în viața noastră de zi cu zi pentru iluminarea caselor, înlocuind lămpile cu incandescență, cu halogen și fluorescente. Pentru a determina necesitatea unei astfel de înlocuiri, este necesar să se compare caracteristicile diferitelor tipuri de dispozitive de iluminat. Deci, să ne dăm seama ce este mai bun: lămpi cu LED sau lămpi cu economie de energie, sau poate lămpi cu incandescență?
Principalele caracteristici ale lămpilor pentru iluminat
Principalii parametri tehnici care determină calitatea lămpilor de iluminat includ:
- consumul de energie;
- flux luminos;
- trădător;
- durata de viață a lămpii;
- rezistența structurală;
- dimensiuni si greutate;
- prietenos cu mediul
Alături de aceste caracteristici, următorii indicatori sunt, de asemenea, de mare importanță:
- redarea spectrului și a culorilor;
- capacitatea de a regla lumina;
- direcționalitatea luminii.
Cel mai important indicator al calității unei lămpi este consumul de energie. Această valoare arată eficiența dispozitivului de iluminat.
Fluxul luminos caracterizează cantitatea de lumină emisă de acest dispozitiv.
Eficiența lămpilor de iluminat de acest tip poate fi evaluată printr-un astfel de indicator precum puterea de lumină. Ieșirea luminii este egală cu raportul dintre fluxul luminos și puterea dispozitivului. Arată ce flux luminos poate emite dispozitivul atunci când consumă 1 W de putere.
Cel mai important indicator al fiabilității lămpilor pentru iluminat este durata lor de viață, care este determinată de ceas. Cu cât durata de viață este mai lungă, cu atât lampa este mai fiabilă și nu se va arde mai mult.
Comparația dispozitivelor LED cu lămpi de alte tipuri
Următoarele tipuri de dispozitive de iluminat vor fi luate în considerare pentru comparație:
- Lampa cu LED. Elementul principal al unei astfel de lămpi este un LED care emite lumină atunci când trece un curent prin ea;
- Lampa incandescentă. Acesta este cel mai comun tip de lampă. Utilizează radiația unui fir metalic situat într-un bec de sticlă. Datorită eficienței și fiabilității scăzute, astfel de lămpi sunt înlocuite cu dispozitive mai moderne;
- lămpi cu halogen. Utilizează un filament de wolfram plasat într-un balon cu un gaz tampon ca emițător. Aceste dispozitive au caracteristici mai bune decât lămpile cu incandescență;
- lampă fluorescentă („economisitoare de energie”). Această lampă este o sursă de lumină cu descărcare în gaz. În același timp, descărcarea de electricitate în vapori de mercur provoacă strălucirea stratului de fosfor. Lămpile de acest tip sunt mai eficiente decât lămpile cu incandescență.
tabelul 1
| Parametru | Lampa incandescentă | Halogen | Luminescent | LED |
| Flux luminos, lm | 700 | 700 | 700 | 800 |
| Putere, W | 75 | 45 | 15 | 10 |
| Putere luminoasă, lm/W | 10 | 16 | 47 | 80 |
| Indice de culoare | 90-100 | 70-90 | 75 | 80-100 |
| Pulsație, % | 5 | 5 | 30-40 | 1-30 |
| Termenul serviciului, oră | 1000 | 2300 | 8000 | 50000 |
| Temperatura, °С | 180 | 100-150 | 60 | 70 |
| Constructie | fragil | fragil | fragil | puternic |
| Rezistenta la vibratii | Nu | Nu | Nu | Asa de |
| Prietenia mediului | Asa de | Asa de | nu (mercur) | Asa de |
| Preț, ruble | treizeci | 50 | 150 | 500 |
Tabelul 1 prezintă principalele caracteristici ale lămpilor de iluminat. Pentru comparație, sunt luate diferite lămpi care emit un flux luminos de aproximativ 700-800 de lumeni.
După cum se poate observa din tabel, pentru a obține un astfel de flux de lumină este necesară cea mai mare putere de 75 W pentru o lampă cu incandescență, iar cea mai mică putere de 10 W este consumată de o lampă LED. Pentru lămpile cu halogen și fluorescente este necesară o putere de 45, respectiv 15 W.
Astfel, eficiența fiecăreia dintre aceste lămpi este determinată de puterea luminoasă, care ia în considerare diverși parametri ai dispozitivului de iluminat, cum ar fi eficiența, prezența unui difuzor și a unui reflector etc. LED-urile au o putere medie de lumină de 80 lm/W, dar pot ajunge la 150-170 lm/W. Conform acestui parametru, se poate observa că lămpile cu LED economisesc energie electrică, ceea ce vă permite să reduceți costurile cu iluminatul.
Indicele de culoare al unei lămpi cu incandescență este cel mai apropiat de ideal (lumina solară). Lămpile fluorescente convenționale au aproximativ 75. Pentru lămpile de acest tip cu un fosfor cu 5 benzi, indicele poate ajunge la 90. Lămpile cu LED-uri au un indice de transmisie a luminii de ordinul 80-100, care este considerat confortabil pentru ochi.
Cea mai mare pulsație a luminii are loc în lămpile fluorescente. Datorită inerției termice a spiralei, lămpile cu incandescență și lămpile cu halogen au o ondulație care nu depășește 5%. În lămpile LED ieftine, pulsația luminii poate ajunge la 30%. Pentru a obține o pulsație scăzută în aceste lămpi, este necesar să folosiți drivere de înaltă calitate. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că utilizarea ajustării luminozității variatoarelor cu modulare în lățime poate crește pulsația lămpii LED.
Fiabilitatea lămpii LED (50.000 de ore) depășește semnificativ și fiabilitatea altor dispozitive, în special a lămpii cu incandescență (1000 de ore). Datorită acestui fapt, sunt necesare mai puține dispozitive pentru iluminarea cu lămpi LED, care vor trebui schimbate mult mai rar.
În timpul funcționării dispozitivelor de iluminat, o parte din energie este eliberată sub formă de căldură. În același timp, până la 80% din energie electrică este cheltuită pentru încălzire în lămpi cu incandescență, până la 65% în lămpi cu halogen, 25% în lămpi fluorescente și doar 2-5% în lămpi LED. În același timp, lampa incandescentă se încălzește cel mai mult, iar lămpile fluorescente și LED se încălzesc cel mai puțin.
Important! La încălzire puternică (+80°С), poate apărea degradarea joncțiunii pn, în urma căreia fluxul luminos va scădea și calitatea luminii se va deteriora. Pentru a preveni supraîncălzirea tranziției în lămpile LED, se folosește de obicei un radiator din aluminiu.
Din punct de vedere constructiv, cel mai durabil si rezistent la vibratii este LED-ul. Carcasa LED-urilor este realizată din plastic rezistent sau rășină epoxidice. Becurile altor tipuri de dispozitive sunt din sticlă, ceea ce le face foarte fragile.
Numai lămpile fluorescente care conțin vapori de mercur sunt periculoase pentru mediu. Prezența mercurului trebuie luată în considerare atunci când aruncați astfel de lămpi, ceea ce se face întotdeauna în întregime. Un alt dezavantaj al lămpilor fluorescente este pâlpâirea luminii. Acest lucru face uneori iluminarea inconfortabilă și poate afecta negativ vederea unei persoane.
Calitatea luminii
Un indicator important al diferitelor tipuri de lămpi este calitatea luminii. Poate fi evaluat folosind doi indicatori:
- indicele de culoare;
- temperatura de culoare
Primul indicator al calității lămpilor caracterizează cât de apropiată este culoarea obiectului când este iluminat de o anumită sursă de lumină de culoarea afișată în condiții ideale (naturale). Valoarea acestui indicator pentru diferite lămpi este prezentată în Tabelul 1.
Al doilea indicator caracterizează nuanțele de lumină emise de lampă și este calculat în grade Kelvin (K). Temperatura de culoare este un parametru important atunci când alegeți un dispozitiv de iluminat, deoarece afectează confortul muncii și odihnei. De exemplu, productivitatea muncii va fi mai mare atunci când este iluminată cu nuanțe de lumină albă (3000-3500 K), astfel încât astfel de lămpi sunt instalate în birouri, biblioteci și magazine. Spațiile de locuit sunt iluminate cu o lumină caldă mai confortabilă și relaxantă (2700-3000 K) sau neutră (3500-4000 K). Nuanțele de lumină reci sunt folosite în supermarketuri și spitale, iar nuanțele de lumină naturale sunt folosite în muzee, expoziții și galerii.
Tabelul 2 – Temperatura de culoare:
| Tip de lumină | Temperatura | Lampa incandescentă | Halogen | Luminescent | LED |
| Cald | 2700 K | + | + | + | |
| alb | 3000 K | + | + | + | |
| Neutru | 3500 K | + | + | ||
| Rece | 4100 K | + | + | ||
| Zilnic | 5000-6500 K | + | + |
Tabelul arată că numai lămpile LED sau fluorescente sunt fabricate în întregul spectru de temperaturi de culoare. Astfel, dacă doriți să înlocuiți o lampă cu incandescență tradițională, puteți găsi cu ușurință un analog al tipului de lumină printre cele economisitoare de energie.
Spectrele lămpilor
O lampă incandescentă are cel mai plăcut spectru de percepție cu un maxim la o lungime de undă de 550-560 nm, ceea ce corespunde cu sensibilitatea spectrală maximă a ochiului uman. Este aproape de spectrul de emisie al unui corp negru cu o temperatură de 2700 K, dar cu o ușoară deplasare spre roșu. Spectrul este continuu.
Într-o lampă cu halogen, spectrul are, de asemenea, un aspect continuu, similar cu spectrul unei lămpi cu incandescență, dar este și mai deplasat spre roșu.
Spectrul unei lămpi fluorescente este intermitent. În același timp, lămpile ieftine au o defecțiune în locul cel mai sensibil pentru ochiul uman (530-550 nm). Prin urmare, atunci când sunt iluminate cu astfel de lămpi, obiectele vor părea distorsionate. De exemplu, la o undă de 530 nm, obiectul va fi mai întunecat.
Spectrul lămpilor de pe LED-uri albe ieftine este o curbă cu un vârf la 450 nm și 550 nm și se scufundă la lungimi de undă de 500 nm și mai mult de 600 nm. Vârful la 450 nm este asociat cu frecvența principală de emisie a LED-ului albastru, iar vârful la 550 nm este asociat cu reemisiile de fosfor galben. Cu astfel de caracteristici, sunt posibile și distorsiuni de culoare.
Concluzii:
- O comparație a patru tipuri de lămpi a arătat că lămpile cu LED-uri sunt cele mai promițătoare.
- Principalele avantaje ale lămpilor cu LED-uri sunt economia lor și fiabilitatea ridicată.
- Ele oferă o redare bună a culorilor și, cu selectarea corectă a driverului de putere, pulsații ale luminii scăzute.
- Lămpile cu LED-uri pot oferi lumină de diferite nuanțe, ceea ce le permite să înlocuiască sursele de iluminat mai puțin eficiente în diverse domenii de aplicare.