Что лучше светодиодные лампы или энергосберегающие, галогенные, накаливания

В наш быт для освещения домов постепенно входят светодиодные лампы, которые вытесняют лампы накаливания, галогенные и люминесцентные лампы. Для того чтобы определить необходимость такой замены, надо сравнить характеристики различных типов осветительных приборов. Итак, разберемся, что лучше светодиодные лампы или энергосберегающие, а может и лампы накаливания?

Основные характеристики ламп для освещения

К основным техническим параметрам, по которым определяются качества осветительных ламп, относятся:

• потребляемая мощность;
• световой поток;
• светоотдача;
• срок службы лампы;
• прочность конструкции;
• габариты и вес;
• экологичность.

Наряду с этими характеристиками большое значение и такие показатели:

• спектр и цветопередача;
• возможность регулировки света;
• направленность света.

Важнейшим показателем качества светильника является потребляемая им мощность. Эта величина показывает экономичность осветительного прибора.

Световой поток характеризует величину излучаемого данным прибором света.

Эффективность осветительных ламп данного типа можно оценить по такому показателю как светоотдача. Светоотдача равна отношению светового потока на мощность прибора. Она показывает какой световой поток может излучить прибор при потреблении им мощности в 1 Вт.

Важнейшим показателем надежности ламп для освещения является срок их службы, который определяется в часах. Чем больше срок службы, тем надежней лампа и тем дольше она не будет перегорать.

Сравнение светодиодных приборов с лампами других типов

Для сравнения будут рассматриваться следующие типы приборов освещения:

• светодиодная лампа. Основным элементом такой лампы является светодиод, излучающий свет при прохождении через него тока;
• лампа накаливания. Это наиболее распространенный тип лампы. В ней используется излучение металлической нити, находящееся в стеклянной колбе. Из-за малых кпд и надежности такие лампы заменяются более современными приборами;
• галогенная лампа. В ней в качестве излучателя используется вольфрамовая нить, помещенная в колбу с буферным газом. Эти приборы имеют лучшие характеристики, чем лампы накаливания;
• люминесцентная («энергосберегающая») лампа. Эта лампа представляют собой газоразрядный источник света. При этом разряд электричества в парах ртути вызывает свечение слоя люминофора. Лампы такого типа более эффективны, чем лампы накаливания.

Таблица 1

Параметр	Лампа накаливания	Галогенная	Люминесцентная	Светодиодная
Световой поток, лм	700	700	700	800
Мощность, Вт	75	45	15	10
Светоотдача, лм/Вт	10	16	47	80
Индекс цветопередачи	90-100	70-90	75	80-100
Пульсация, %	5	5	30-40	1-30
Срок службы, час	1000	2300	8000	50000
Температура, °С	180	100-150	60	70
Конструкция	хрупкая	хрупкая	хрупкая	прочная
Виброустойчивость	нет	нет	нет	да
Экологичность	да	да	нет (ртуть)	да
Цена, руб	30	50	150	500

В таблице 1 приведены основные характеристики осветительных ламп. Для сравнения взяты различные лампы, которые излучают световой поток приблизительно в 700-800 люменов.

Как видно из таблицы, для получения такого потока света наибольшая мощность в 75 Вт требуется для лампы накаливания, а наименьшую мощность в 10 Вт потребляет светодиодный светильник. Для галогенного и люминесцентного светильников требуются мощности в 45 и 15 Вт, соответственно.

Таким образом, эффективность каждого из этих светильников определяется светоотдачей, которая учитывает самые различные параметры осветительного прибора, такие как КПД, наличие рассеивателя и отражателя, прочее. У светодиодов светоотдача в среднем равна 80 лм/Вт, но может достигать и 150-170 лм/Вт. По этому параметру видно, что светодиодные лампы экономят электроэнергию, что позволяет снизить расходы на освещение.

Индекс цветопередачи у лампы накаливания является наиболее близким к идеальному (солнечному свету). У обычных люминесцентных ламп — около 75. Для ламп такого типа с 5-ти полосным люминофором индекс может достигать 90. Светодиодные светильники имеют индекс светопередачи порядка 80-100, что считается комфортным для глаз.

Наибольшая пульсация света происходит в люминесцентных лампах. Благодаря тепловой инерционности спирали лампы накаливания и галогенные лампы имеют пульсацию, не превышающую 5 %. В дешевых светодиодных лампах пульсация света может достигать 30 %. Для получения в этих лампах малой пульсации необходимо использовать высококачественные драйверы. Надо также учитывать, что использование для регулировки силы света диммеров с широтной модуляцией может увеличить пульсацию светодиодной лампы.

Надежность светодиодной лампы (50000 часов) также значительно превышает надежность других приборов, особенно лампы накаливания (1000 часов). Благодаря этому для освещения светодиодными лампами потребуется меньшее число приборов, которые менять надо будет значительно реже.

При работе световых приборов часть энергии уходит на выделение тепла. При этом в лампах накаливания на нагрев тратится до 80 % электроэнергии, в галогенных лампах – до 65%, в люминесцентных лампах – 25%, а в светодиодных – всего 2 — 5%. При этом наиболее сильно греется лампа накаливания, а меньше всех нагреваются люминесцентные и светодиодные лампы.

Важно! При сильном нагреве (более +80°С) может произойти деградация p-n перехода, в результате чего уменьшится световой поток и ухудшится качество света. В целях предотвращения перегрева перехода в светодиодных лампах обычно используется алюминиевый радиатор.

С конструктивной точки зрения наиболее прочным и устойчивым к вибрации является светодиод. Корпус светодиодов выполняется из прочных сортов пластмассы или эпоксидной смолы. Колбы остальных типов приборов изготавливаются из стекла, что делает их очень хрупкими.

Для экологии опасны только люминесцентные лампы, которые содержат пары ртути. Наличие ртути должно учитываться при утилизации таких ламп, что не всегда делается в полной мере. Еще одним недостатком люминесцентных ламп является мерцание света. Это явление иногда делает освещение некомфортным и может негативно влиять на зрение человека.

Качество света

Важным показателем для светильников различного типа является качество света. Его можно оценивать с помощью двух показателей:

• индекс цветопередачи;
• цветовая температура.

Первый показатель качества светильников характеризует, насколько близок цвет предмета при освещении данным источником света относительно цвета, отображаемого при идеальном освещении (естественном). Значения этого показателя для различных светильников приведены в таблице 1.

Второй показатель характеризует оттенки излучаемого лампой света и рассчитывается в градусах Кельвина (К). Цветовая температура важный параметр при выборе осветительного прибора, так как влияет на комфортность работы и отдыха. Например, производительность труда будет выше при освещении оттенками белого света (3000-3500 К), поэтому такие лампы устанавливают в офисах, библиотеках, магазинах. Жилые помещения освещают более комфортным и расслабляющим теплым светом (2700-3000 К) или нейтральным (3500-4000 К). Холодные оттенки света используют в супермаркетах и больницах, а дневные – в музеях, на выставках, в галереях.

Таблица 2 – Цветовая температура:

Тип света	Температура	Лампа накаливания	Галогенная	Люминесцентная	Светодиодная
Теплый	2700 К	+		+	+
Белый	3000 К		+	+	+
Нейтральный	3500 К			+	+
Холодный	4100 К			+	+
Дневной	5000-6500 К			+	+

По таблице видно, что только светодиодные или люминесцентные лампы производятся для всего спектра цветовых температур. Таким образом, если вы захотите поменять традиционную лампу накаливания, то среди энергосберегающих легко найдете аналог по типу света.

Спектры светильников

Лампа накаливания обладает наиболее приятным для восприятия спектром с максимумом на длине волны 550-560 нм, что соответствует максимуму спектральной чувствительности глаза человека. Он близок к спектру излучения черного тела с температурой 2700 К, но с небольшим сдвигом в красную сторону. Спектр непрерывный.

У галогенной лампы спектр также имеет непрерывный вид, похож на спектр лампы накаливания, но еще больше сдвинут в сторону красного цвета.

Спектр люминесцентной лампы имеет прерывистый характер. При этом у недорогих ламп имеется провал в наиболее чувствительном для глаза человека месте (530-550 нм). Поэтому при освещении такими лампами предметы будут выглядеть искаженно. Например, при волне в 530 нм предмет будет более темным.

Спектр ламп на недорогих белых светодиодах представляет собой кривую с пиком на 450 нм и 550 нм и провалами на волнах 500 нм и более 600 нм. Пик на 450 нм связан с основной частотой излучения синего светодиода, а пик на волне 550 нм – связан с переизлучениями желтого люминофора. С такими характеристиками также возможны искажения цветов.

Выводы:

1. Сравнение четырех видов светильников показало, что наиболее перспективными являются светодиодные лампы.
2. Главные преимущества ламп со светодиодами является их экономичность и большая надежность.
3. Они обеспечивают неплохую цветопередачу и при правильном выборе питающего драйвера малую пульсацию света.
4. Светодиодные лампы могут обеспечивать получение света различных оттенков, что позволяет им заменять менее эффективные источники освещения в различных областях их применения.