У наш побут для освітлення будинків поступово входять світлодіодні лампи, які витісняють лампи розжарювання, галогенні та люмінесцентні лампи. Щоб визначити необхідність такої заміни, треба порівняти характеристики різних типів освітлювальних приладів. Отже, розберемося, що краще світлодіодні лампи чи енергозберігаючі, а може й лампи розжарювання?

Основні характеристики ламп для освітлення

До основних технічних параметрів, за якими визначаються якості освітлювальних ламп, належать:

  • споживана потужність;
  • світловий потік;
  • зрадник;
  • термін служби лампи;
  • міцність конструкції;
  • габарити та вага;
  • екологічність.

Поряд із цими характеристиками велике значення і такі показники:

  • спектр та кольоропередача;
  • можливість регулювання світла;
  • спрямованість світла.

Найважливішим показником якості світильника є споживана ним потужність. Ця величина показує економічність освітлювального приладу.

Світловий потік характеризує величину випромінюваного цим приладом світла.

Ефективність освітлювальних ламп даного типу можна оцінити за таким показником, як світловіддача. Світловіддача дорівнює відношенню світлового потоку потужність приладу. Вона показує, який світловий потік може випромінювати прилад при споживанні ним потужності в 1 Вт.

Найважливішим показником надійності ламп для освітлення є термін їхньої служби, що визначається у годиннику. Чим більший термін служби, тим надійніша лампа і тим довше вона не перегорятиме.

Порівняння світлодіодних приладів із лампами інших типів

Для порівняння будуть розглядатися такі типи освітлювальних приладів:

  • світлодіодна лампа. Основним елементом такої лампи є світлодіод, що випромінює світло при проходженні через нього струму;
  • лампа розжарювання. Це найпоширеніший тип лампи. У ній використовується випромінювання металевої нитки, що знаходиться у скляній колбі. Через малі ккд та надійність такі лампи замінюються більш сучасними приладами;
  • галогенні лампи. У ній як випромінювач використовується вольфрамова нитка, поміщена в колбу з буферним газом. Ці прилади мають кращі характеристики, ніж лампи розжарювання;
  • люмінесцентна («енергозберігаюча») лампа. Ця лампа є газорозрядним джерелом світла. При цьому розряд електрики в парах ртуті спричиняє свічення шару люмінофора. Лампи такого типу ефективніші, ніж лампи розжарювання.

Таблиця 1

Параметр Лампа розжарювання Галогенна Люмінесцентна Світлодіодна
Світловий потік, лм 700 700 700 800
Потужність, Вт 75 45 15 10
Світловіддача, лм/Вт 10 16 47 80
Індекс кольору 90-100 70-90 75 80-100
Пульсація, % 5 5 30-40 1-30
Термін служби, година 1000 2300 8000 50000
Температура, °С 180 100-150 60 70
Конструкція тендітна тендітна тендітна міцна
Вібростійкість ні ні ні так
Екологічність так так ні (ртуть) так
Ціна, руб 30 50 150 500

У таблиці 1 наведено основні характеристики освітлювальних ламп. Для порівняння взяті різні лампи, які випромінюють світловий потік приблизно 700-800 люменів.

Як видно з таблиці, для отримання такого потоку світла найбільша потужність 75 Вт потрібна для лампи розжарювання, а найменшу потужність 10 Вт споживає світлодіодний світильник. Для галогенного та люмінесцентного світильників потрібні потужності 45 і 15 Вт, відповідно.

Таким чином, ефективність кожного з цих світильників визначається світловіддачею, яка враховує різні параметри освітлювального приладу, такі як ККД, наявність розсіювача і відбивача, інше. У світлодіодів світловіддача в середньому дорівнює 80 лм/Вт, але може досягати 150-170 лм/Вт. За цим параметром видно, що світлодіодні лампи заощаджують електроенергію, що дозволяє знизити витрати на освітлення.

Індекс кольору у лампи розжарювання є найближчим до ідеального (сонячного світла). У звичайних люмінесцентних ламп близько 75. Для ламп такого типу з 5-ти смуговим люмінофором індекс може досягати 90. Світлодіодні світильники мають індекс світлопередачі порядку 80-100, що вважається комфортним для очей.

Найбільша пульсація світла відбувається у люмінесцентних лампах. Завдяки тепловій інерційності спіралі лампи розжарювання та галогенні лампи мають пульсацію, що не перевищує 5%. У дешевих світлодіодних лампах пульсація світла може досягати 30%. Для отримання в цих лампах малої пульсації необхідно використовувати драйвери високоякісні. Потрібно також враховувати, що використання регулювання сили світла диммерів з широтною модуляцією може збільшити пульсацію світлодіодної лампи.

Надійність світлодіодної лампи (50000 годин) також значно перевищує надійність інших приладів, особливо лампи розжарювання (1000 годин). Завдяки цьому для освітлення світлодіодними лампами потрібно менше приладів, які міняти треба буде значно рідше.

При роботі світлових приладів частина енергії йде виділення тепла. При цьому в лампах розжарювання на нагрівання витрачається до 80% електроенергії, у галогенних лампах – до 65%, у люмінесцентних лампах – 25%, а у світлодіодних – лише 2 – 5%. При цьому найбільш сильно гріється лампа розжарювання, а найменше нагріваються люмінесцентні та світлодіодні лампи.

Важливо! При сильному нагріванні (+80°С) може статися деградація pn переходу, внаслідок чого зменшиться світловий потік і погіршиться якість світла. Для запобігання перегріву переходу в світлодіодних лампах зазвичай використовується алюмінієвий радіатор.

З конструктивної точки зору найбільш міцним та стійким до вібрації є світлодіод. Корпус світлодіодів виконується із міцних сортів пластмаси або епоксидної смоли. Колби інших типів приладів виготовляються зі скла, що робить їх дуже крихкими.

Для екології небезпечні лише люмінесцентні лампи, що містять пари ртуті. Наявність ртуті має враховуватися при утилізації таких ламп, що завжди робиться повною мірою. Ще одним недоліком люмінесцентних ламп є мерехтіння світла. Це іноді робить освітлення некомфортним і може негативно впливати на зір людини.

Якість світла

Важливим показником світильників різного типу є якість світла. Його можна оцінювати за допомогою двох показників:

  • індекс кольору;
  • кольорова температура.

Перший показник якості світильників характеризує, наскільки близький колір предмета при освітленні даним джерелом світла щодо кольору, що відображається при ідеальному (природному). Значення цього показника для різних світильників наведено у таблиці 1.

Другий показник характеризує відтінки світла, що випромінюється лампою, і розраховується в градусах Кельвіна (К). Колірна температура є важливим параметром при виборі освітлювального приладу, оскільки впливає на комфортність роботи та відпочинку. Наприклад, продуктивність праці буде вищою при освітленні відтінками білого світла (3000-3500 К), тому такі лампи встановлюють в офісах, бібліотеках, магазинах. Житлові приміщення висвітлюють більш комфортним та розслаблюючим теплим світлом (2700-3000 К) або нейтральним (3500-4000 К). Холодні відтінки світла використовують у супермаркетах та лікарнях, а денні – у музеях, на виставках, у галереях.

Таблиця 2 – Колірна температура:

Тип світла Температура Лампа розжарювання Галогенна Люмінесцентна Світлодіодна
Теплий 2700 К + + +
Білий 3000 К + + +
Нейтральний 3500 К + +
Холодний 4100 К + +
Денний 5000-6500 К + +

По таблиці видно, що тільки світлодіодні або люмінесцентні лампи виготовляються всього спектра колірних температур. Таким чином, якщо ви захочете поміняти традиційну лампу розжарювання, то серед енергозберігаючих легко знайдете аналог типу світла.

Спектри світильників

Лампа розжарювання має найбільш приємний для сприйняття спектр з максимумом на довжині хвилі 550-560 нм, що відповідає максимуму спектральної чутливості ока людини. Він близький до спектру випромінювання чорного тіла з температурою 2700 К, але з невеликим зсувом у червоний бік. Спектр безперервний.

У галогенної лампи спектр також має безперервний вигляд, схожий на спектр лампи розжарювання, але ще більше зрушений у бік червоного кольору.

Спектр люмінесцентної лампи має уривчастий характер. При цьому недорогі лампи мають провал у найбільш чутливому для ока людини місці (530-550 нм). Тому при освітленні такими лампами предмети виглядатимуть спотворено. Наприклад, при хвилі 530 нм предмет буде темнішим.

Спектр ламп на недорогих білих світлодіодах є кривою з піком на 450 нм і 550 нм і провалами на хвилях 500 нм і більше 600 нм. Пік на 450 нм пов’язаний із основною частотою випромінювання синього світлодіода, а пік на хвилі 550 нм – пов’язаний із перевипромінюваннями жовтого люмінофора. З такими характеристиками також можливі спотворення кольорів.

Висновки:

  1. Порівняння чотирьох видів світильників показало, що найперспективнішими є світлодіодні лампи.
  2. Головні переваги ламп зі світлодіодами є їхня економічність і велика надійність.
  3. Вони забезпечують непогану кольоропередачу і при правильному виборі драйвера живлення малу пульсацію світла.
  4. Світлодіодні лампи можуть забезпечувати отримання світла різних відтінків, що дозволяє їм замінювати менш ефективні джерела освітлення в різних сферах їх застосування.
Що краще світлодіодні лампи або енергозберігаючі, галогенні, розжарювання

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.