Соотношение мощности ламп накаливания и светодиодных ламп

Соотношение мощностей светодиодных ламп и ламп накаливания

В целях экономии электроэнергии многие потребители уже давно отказались от ламп накаливания (ЛН) и перешли на энергосберегающие люминесцентные аналоги. С развитием технологий и внедрением в производство инновационных решений в продаже появились альтернативные источники света — светодиодные лампы (СЛ). Они в несколько раз экономнее обычных и люминесцентных ламп (ЛЛ). При выборе данной продукции не достаточно руководствоваться только мощностью, необходимо знать основные характеристики и определиться с условиями эксплуатации.

Светодиодная лампа: конструкция и основные технические характеристики

Светодиодная лампа — источник света, излучение которого осуществляется за счет использования в конструкции нескольких светодиодов, соединенных в одну цепь. В отличие от других разновидностей ламп в ней не используется вольфрамовая нить накаливания, различные газы, ртуть и другие компоненты, опасные для жизни человека. Она экологически чистое устройство, не выделяющее вредных веществ во время работы и выхода из строя. По своим энергосберегающим показателям она самая экономная среди аналогов. Может использоваться для освещения улиц, промышленных или жилых объектов и помещений.

Конструкция данной лампочки состоит из следующих элементов: рассеивателя, светодиодов, монтажной платы, радиатора, блока питания, корпуса и цоколя. Последний элемент может иметь два типоразмера патрона: Е14 (маленький) и Е27 (большой).

При выборе необходимо руководствоваться значениями основных характеристик:

  • Световой поток, измеряется в лм (люмены). Количество света, которое распространяется во всех направлениях от источника света.
  • Мощность, единица измерения Вт. Количество потребляемой энергии за единицу времени.
  • Цветовая температура свечения, единица измерения К. Определяет цвет светового потока, исходящего от источника излучения. У ламп накаливания в основном 3000К, это «теплый», желтоватый оттенок. Светодиодные источники света бывают разные, от 3000К до 6500К («холодный» цвет, с небольшой примесью синего).
  • Светоотдача, измеряется в лм/Вт. Характеристика, определяющая эффективность и экономность источника света. У изделий разных производителей, она, конечно же, разная.
  • Температура нагрева, единица измерения °C. Указывает на рабочую температуру нагрева стеклянной поверхности лампы.
  • Срок службы, измеряется в часах. Определяет максимальный срок эксплуатации в оптимальных и заявленных производителем условиях.
  • Индекс цветопередачи, CRI. Измеряется в пределах от 0 до 100 баллов. Для оптимального восприятия человеком цветопередачи от источника свет, чем больше баллов, тем выше. Нормальным считается значение 80 CRI.

Две светодиодные лампы, имеющие одинаковую мощность, могут отличаться величиной светового потока и температурой свечения.

Данная разновидность энергосберегающей лампочки может производиться двух типов: стандартное (грушевидная форма) и в виде «кукурузы». Этот фактор необходимо учитывать при замене источника света в светильнике. Последний вид не рекомендуется использовать, поскольку в такой конструкции светодиоды располагаются с наружной стороны.

Сравнение светодиодных ламп и накаливания

Для бытового использования человек использует ЛН с номинальной мощностью 40, 60, 100 Вт. Проанализируем соответствие светодиодных ламп лампам накаливания. Результаты представлены в таблице соответствия. Из проведенных данных следует, что заявленным ЛН соответствует мощность светодиодных ламп 5, 7 и 13 Вт, что более чем в 8 раз меньше.

Остальные их технические показатели практически эквивалентны. Очевидное преимущество СЛ заключается в их потребляемой мощности и продолжительности срока службы. Таким образом, замена в светильнике обычной лампочки на данный энергосберегающий источник света экономически оправдано, что в первую очередь подтверждается соотношением светодиодных ламп и ламп накаливания.

Сравнение эксплуатационных характеристик

В основном освещение используется в темное время суток, когда человек находится в состоянии покоя и отдыха. Для этих условий благоприятным светом считается мягкое (теплое) освещение. Это соответствует цветовой температуре равной 2100–3500 К. Поэтому излучаемый желтоватый свет от ЛН лучше подходит, чем белый от СЛ. В световом потоке, излучаемым светодиодом, присутствует синий цвет, который оказывает негативное воздействие на зрение человека, особенно на не сформировавшийся хрусталик детского глаза. Лампочки, имеющие синий спектр в своем излучении рекомендуется применять для освещения рабочих мест в офисе, так как стимулирует активность человека и его производительность. Также негативное влияние на зрительный нерв оказывает мерцание светодиодных ламп. Это объясняется низким качеством сборки и комплектующих деталей блока питания, а также скачками и перепадами напряжения.

Прежде чем приобретать СЛ, убедитесь, что пульсации светового потока не более 5%.

При выборе альтернативного источника света необходимо руководствоваться не только мощностью светодиодных ламп и ламп накаливания, но и остальными техническими характеристиками и факторами. Высокая цена на СЛ компенсируется за счет последующей экономии денежных средств на оплату потребляемой электроэнергии и продолжительного срока эксплуатации. А отсутствие высокой температуры нагрева наружной поверхности и выделение вредных веществ в окружающую среду во время работы повышает безопасность продукции.

Заключение

Для сохранения электроэнергии существуют альтернативные источники света лампам накаливания — светодиодные лампы. В данной статье приведены основные характеристики, влияющие на их использование.Выше представлена таблица сравнения мощностей ламп накаливания и светодиодных ламп. При выборе источника света также необходимо учитывать эксплуатационные характеристики. Надеемся, эта статья поможет принять правильное решение.

Видео

Сравнительная таблица светодиодных ламп и ламп накаливания

Лампы накаливания долгий промежуток времени использовались для освещения. Но сейчас на рынке распространена продажа светодиодных ламп. Чтобы определиться, какой источник света лучше, надо провести сравнительный анализ конструкций, принципа работы, мощностей.

Различия в конструкции и принципе работы

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.

Сравнение основных параметров

Чтобы определиться с основными параметрами, надо провести анализ технических характеристик. Первоначально рассматривается вольфрамовый ресурс:

  • Требуемое напряжение от источника 220–240В.
  • Мощность в пределах 15–200 ватт.
  • Температура прогревания накала 2700–3200К.

Чем больше показатель цветовой температуры, тем короче срок службы.

  • Тон светового потока тепло желтый.
  • Срок службы до 1000 часов.
  • Рассеиватель света открытый, поэтому угол рассеивания на 360 градусов.

Светодиодная конструкция имеет такие же параметры, то другие показатели:

  • Требуемое напряжение от источника 12 или 220В.
  • Мощность в пределах 60 ватт.
  • Цветовая температура 2700–6000 К.
  • Тон светового потока теплый, холодный, нейтральный.
  • Срок службы 30000–100000 часов.
  • Угол рассеивания на 120–360 градусов. Зависит от конструкции лампы.

Сравнивая описанные характеристики заметно, что вольфрамовый проводник уступает по многим параметрам светодиодному источнику.

Таблица соответствия мощности

В быту используются вольфрамовые с мощностью 40–100 ватт. Для анализа проводится соответствие данным показателям данных светодиодных ламп. Результаты занесены в таблицу светодиодных и ламп накаливания:

Мощность лампы накаливания, ваттМощность светодиодной, ваттСредний световой поток, лм
405400
607560
7511880
100131040
150201600
200302550
300403450
500605200

Результаты показывают, что заявленным данным ламп накаливания соответствуют данные светодиодного источника в 8 раз меньше. Преимуществом обладают СЛ, так как потребляемая мощность меньше, а срок службы больше.

Читайте также:  Особенности монтажа молниезащиты и заземления для частного дома

Обзор плюсов и минусов

В соотношении светодиодных ламп и ламп накаливания, светодиодные лампочки очень экономичны и с длительным сроком эксплуатации.

Учитывая сроки службы, проводится анализ, что за период эксплуатации одной светодиодной лампочки потребуется 50 ламп накаливания (расчеты по среднему значению).

Но диодные конструкции тоже имеют свои отрицательные стороны: высокая цена, но быстрая окупаемость.

Диодный вариант освещения имеет более широкий ряд цветового освещения, в то время как ЛН всего один.

Диодный прибор не требует обслуживания, но к концу срока службы возможно снижение эффективности, что вызвано мутнением кристалла.

Вольфрамовый источник сильно нагреваются в процессе работы, на это уходит половина затраченной энергии, что приводит к низкому коэффициенту полезного действия. КПД диодных источников гораздо выше, так как нагрев у них минимальный.

Освещение используется в темное время. Глаза человека к этому времени устают и требуют спокойного на них воздействия. Поэтому освещение должно быть теплым. Этот пункт полностью выполняет ЛН, так как СЛ в основном излучает белые оттенки, причем в световом потоке наблюдается присутствие синего оттенка, который негативно влияет на зрение (особенно детское). Такого плана освещение лучше применять в офисах, производствах.

Среди СЛ встречаются подделки, характеризующиеся плохим качеством сборки. Также они негативно влияют на зрение мерцанием.

Перед покупкой надо убедиться, что пульсация светового потока не превышает 5 процентов.

Рекомендуем посмотреть видео:

В заключение

Все технические характеристики указывают на преобладание преимуществами светодиодными лампами. Но выбор остается за потребителем, потому что не у всех есть возможность сразу оплатить диодный источник.

Полезная информация? Оставьте комментарий, поделитесь статьей в соцсетях.

Соотношение мощности светодиодных и других ламп

LED

LED

Обычные лампыСветодиодные лампы
наименованиенаименование
Лампа накал.40 WLED 3W
Лампа накал.60 WLED 5W
Лампа накал.75 W7W
Лампа накал.100 WLED 11W
Лампа накал.150 WLED 15W
Энергосбер.9WLED3W
Энергосбер.11WLED 5W
Энергосбер.15W7W
Энергосбер.20WLED 11W
Энергосбер.30WLED 15W
Галогенная лампа35WLED 3W
Галогенная лампа50WLED 4W
Люминесцентная лампа T818WLED T8 8W
Люминесцентная лампа T836WLED T8 15W

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

Световой поток, Лм20 Вт5-7 Вт2-3 ВтОколо 250 Лм40 Вт10-13 Вт4-5 ВтОколо 400 Лм60 Вт15-16 Вт8-10 ВтОколо 700 Лм75 Вт18-20 Вт10-12 ВтОколо 900 Лм100 Вт25-30 Вт12-15 ВтОколо 1200 Лм150 Вт40-50 Вт18-20 ВтОколо 1800 Лм200 Вт60-80 Вт25-30 ВтОколо 2500 Лм

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

Таблица соотношения мощности светодиодных, энергосберегающих и ламп накаливания

Приобретая LED-лампу, покупатель нередко смотрит на упаковку, где обозначены основные технические характеристики, определяющие качество освещения.

Часто производители указывают эквивалентные значения ряда параметров лампы накаливания. Однако эти данные не всегда корректны.

Сравнительные таблицы мощностей светодиодных ламп с другими приборами позволят понять разницу и сделать наиболее оптимальный выбор.

Особенности конструкции и принципа работы

Внешне лед лампы практически не отличаются от своих аналогов с вольфрамовой нитью накала. Стандартный цоколь с винтовой резьбой позволяет использовать их в тех же приборах, не внося изменений в конструкцию электрооборудования. На этом сходство заканчивается. Внутреннее устройство светодиодных изделий гораздо сложнее.

Цоколь изготавливается из латуни и покрывается сплавом никеля, предотвращающим коррозию. Винтовая резьба обеспечивает контакт с патроном и качественное крепление. Основание из полиэтилентерефталата надежно защищает корпус прибора.

Драйвер, состоящий из импульсного трансформатора, микросхем и конденсаторов, преобразует величину входящего напряжения. Это самая дорогая часть устройства. Качественный преобразователь максимально снижает коэффициент пульсации.

Важно! В китайских дешевых лампах вместо драйвера устанавливается обычный ограничитель тока, что приводит к возникновению периодического «мерцания» в ходе работы прибора.

Основной функцией алюминиевого радиатора является отвод тепла от элементов устройства. Благодаря этому повышается эксплуатационный срок. Размер радиатора напрямую связан с количеством светодиодов. Он может быть гладким или ребристым. Его форма зачастую зависит от общей конструкции.

На плате из того же материала размещены чипы, последовательно соединенные в группы. Форма платформы также соответствует конструкции лампы и может быть круглой, квадратной или овальной.

Рассеиватель изготавливается из ударопрочного пластика, реже из стекла, матового цвета. Он крепится к радиатору посредством защелок или специального герметика.

Принцип работы светодиодной лампочки прост. Чипы, расположенные на плате – не что иное, как кристаллы-полупроводники, которые начинают испускать свет при прохождении через них электротока. Последний идет только в одном направлении: от анода к катоду. Основное отличие от лампы с вольфрамовой нитью накала заключается в температуре нагрева. Светодиод нагревается до 38°С, в то время как металлическая нить до 2000°С. При этом на разогрев первого тратится 4% потребляемой энергии, тогда как во втором случае значение доходит до 96%.

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 лампНакаливанияГалогеннаяЛюминесцентнаяСветодиодная
Степень нагревасильнаясильнаясредняянизкая
Хрупкость колбыхрупкаяхрупкаяхрупкаяпрочная
Светопоток, Lmдо 700700700800
Срок службы, час10002-2,5 тысячи7-10 тысяч30-50 тысяч
Простота монтажалегконемного сложнолегколегко
Экологичностьвысокаявысокаясредне-низкаявысокая
Мгновенное включениедаданетда

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.

Таблица соотношения мощностей ламп

Нередко на упаковке изделий рядом с показателями мощности можно заметить эквивалентные значения других типов ламп. Это позволяет подобрать соответствующий светодиод для замены обычной лампочки с нитью накала или люминесцентного прибора.

Вид лампыМощность, W
Светодиод67891011121315161820
Лампа накаливания506065758090100105125145160175
Люминесцентная лампа3035404550556065758090100

Если ориентироваться на степень яркости, то получается, что одинаковый световой поток могут дать приборы разной мощности. Так, например, светодиод мощность 4-5 ватт даст светопоток в 400 Лм, точно такой же как и люминесцентная лампа на 10-13 ватт или накаливания на 40 ватт. При этом самое низкое потребление электроэнергии будет именно у LED-лампы. В этом и заключается ее финансовая рентабельность по сравнению с другими видами.

Важно! Немалое значение имеют и конструктивные особенности устройства. Так при наличии матового покрытия колбы световой поток может снизиться на 8-10%.

Как производится пересчет

Пересчет параметров мощности производится в соответствии с имеющимися таблицами. Это необходимо, например, для понимания целесообразности замены обычных или ртутных ламп на светодиоды в уличных светильниках. В ходе такой замены учитывается не только мощность, но и тип цоколя.

Данные таблиц позволяют узнать эквивалентные характеристики и более точно оценить все выгоды перевода на светодиодное освещение. К тому же основываясь на заданных параметрах светового потока, можно подобрать несколько видов ламп нужной мощности.

Основные выводы

Светодиодные лампы постепенно вытесняют с рынка всех конкурентов. И речь идет не только о стандартных лампах накаливания, но и о ртутных и галогенных аналогах. Одно из главных преимуществ LED-ламп – мощность, позволяющая генерировать достаточный поток света при малом потреблении электричества. Это, в первую очередь, определяет рентабельность ламп этого вида.

  1. При замене обычных образцов на светодиоды, стоит учитывать соотношения мощности ламп накаливания и LED ламп.
  2. Помимо параметров, указанных в таблицах, необходимо обратить внимание на технические особенности, такие, как тип цоколя или матовое покрытие колбы.
  3. Одинаковую величину светопотока могут дать разные типы ламп с отличающимися параметрами мощности.
  4. Светодиоды превосходят остальные вида по множеству характеристик, уступая только в стоимости.
  5. Понимание соответствия мощностей важно, как при замене ламп в быту, так и в условиях улицы.

На светодиодные лампы переходит все больше потребителей и предприятий не только в силу их эффективности и финансовой окупаемости, но и экологичности, чего нельзя сказать об устаревших ртутных лампах.

Сравнение мощности светодиодных ламп, КЛЛ и ламп накаливания

Выбирая люминесцентную (обычно называемую энергосберегающей) или светодиодную лампу, многие покупатели ориентируются по надписи на упаковке, указывающую, какою мощность лампочки накаливания она способна заменить. Но такой подход является ошибочным, так как фирмы производители зачастую завышают технические показатели своей продукции.

Так как правильно поступить и на что обратить внимание, выбирая светодиодную лампу взамен перегоревшей люминесцентной или лампы накаливания?

Таблица соответствия мощности и светового потока

В отличие от лампочек со спиралью, основным критерием выбора которых является мощность (Вт), покупать светодиодные лампы нужно по световому потоку (лм). Именно эта физическая величина указывает на то, сколько световой мощности излучает тот или иной источник света. Кстати, на упаковке всех ныне выпускаемых ламп накаливания также указывается значение светового потока. Покупателю нужно лишь научиться правильно сопоставлять ватты и люмены. А для облегчения этой задачи ниже приведена таблица соответствия мощности и светового потока для трёх основных видов ламп.

200 лм

400 лм

700 лм

900 лм

1200 лм

1800 лм

2500 лм

Лампа накаливанияКЛЛСветодиодная лампаСветовой поток
20 Вт5–7 Вт2–3 Вт
40 Вт10–13 Вт4–5 Вт
60 Вт15–16 Вт8–10 Вт
75 Вт18–20 Вт10–12 Вт
100 Вт20–25 Вт12–15 Вт
150 Вт40–50 Вт18–20 Вт
200 Вт60–80 Вт25–30 Вт

Из таблицы сравнения следует, что лампочку накаливания мощностью в 100 Вт следует менять светодиодной на 12–15 Вт. Почему? Потому что их световые потоки примерно равны и составляют 1200–1400 лм. В то же время на лицевой стороне упаковки многих LED-ламп можно увидеть 10 Вт=100 Вт. Но стоит заглянуть в таблицу с техническими параметрами светодиодной лампочки, как тут же видно несоответствие по световому потоку.

Кроме этого покупатель должен учитывать ещё 2 важных нюанса:

  • светоотдача светодиодных ламп тёплого свечения (2700°K) примерно на 20% ниже, чем у аналогичных ламп нейтрального свечения (4000°K);
  • пластиковая колба-рассеиватель «съедает» до 10% излучаемого света. Исключение составляют филаментные LED-лампы со стеклянной прозрачной колбой, в которых нет потерь на рассеивании.

При желании можно самостоятельно рассчитать примерный световой поток светодиодной лампы. Для этого следует использовать эмпирическое соотношение: на каждый 1 ватт потреблённой мощности лампа излучает около 100 лм. Также необходимо вычесть потери электроэнергии на драйвере (примерно 1 ватт) и на рассеивателе (примерно 100 люмен). В результате получается, что лампочка мощностью 10 Вт создаёт световой поток порядка 800 лм.

Стоит отметить, что эффективность светодиодов с каждым годом растёт. Поэтому новые модели светодиодных ламп будут обладать большей световой мощностью.

Почему такая разница?

Чтобы ответить на этот вопрос, коротко рассмотрим принцип действия каждого вида лампочек и сравним их потребление энергии. В лампочке накаливания рабочим элементом служит вольфрамовая нить, которую нужно нагреть до 2000-3400°C, чтобы заставить ярко светиться. При этом примерно 95% потребляемой мощности лампы уходит на поддержание температуры спирали, а значит её КПД составит всего около 5%.

Принцип действия компактной люминесцентной лампы (КЛЛ) состоит в получении УФ-излучения за счёт прохождения тока через пары ртути с последующим преобразованием в видимый свет при помощи слоя люминофора. Энергоэффективность современных КЛЛ примерно в 5 раз выше, чем у их аналога с нитью накала.

В светодиодных лампочках свет возникает при прохождении тока через p-n-переход, после чего он пропускается через люминофор. Соотношение световой энергии и полной мощности светодиодных ламп последнего поколения может достигать 30%. Но точного значения КПД для всех LED-лампочек не существует, так как оно сильно зависит от типа применяемых светодиодов и драйвера.

Подводя итоги

Мощность светодиодной лампы, при выборе, не является первостепенно важной величиной. Гораздо важнее испускаемый ею световой поток. Этот же момент относится и к энергосберегающим КЛЛ. Если подходить к замене перегоревших источников искусственного света на светодиодные аналоги более педантично, то кроме сравнения световых потоков необходимо учитывать коэффициент пульсации, индекс цветопередачи и еще ряд других моментов, подробно описанных в статье о выборе светодиодных ламп. Также рекомендуется обратить внимание и на конструктивные особенности светильника, в котором лампочка будет использоваться.

Сравнение основных параметров светодиодных ламп и ламп накаливания, таблица соответствия мощности и светового потока

С развитием технологий и с появлением в продаже энергосберегающих ламп все больше людей задумывается о том, стоит ли переплачивать за энергосберегающую лампу и насколько она лучше обычной лампочки накаливания. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо понять, какие характеристики важны для источников освещения и как они отличаются у разных типов ламп.

Различия в конструкции и принципе работы

Впервые на источник света с вольфрамовой нитью был получен патент российским ученым А.Н. Лодыгиным в 90-х годах XIX века. Такие лампы освещения работают по принципу накаливания нити из специального вольфрамового сплава до очень высоких температур, что неизбежно приводит к свечению. Конструктивно такой прибор состоит из стеклянной колбы с химически инертным газом внутри (например, смеси азота с аргоном), вольфрамовой спирали (нить накаливания), молибденовых держателей нити накала с другими элементами для удержания нити и электрических проводников с цоколем в нижней части лампы.

Такие лампы широко применяются во всех сферах жизнедеятельности человека, но постепенно их заменяют на современные и эффективные светодиодные осветительные приборы.

Светодиодные лампы были открыты еще в начале XX века, но впервые практическое применение получили лишь в 1962 году, когда американский ученый из университета Иллинойса Ник Холоньяк получил кристаллы с красным свечением. Принцип свечения светодиода заключается в электро-дырочном переходе, свойственном полупроводниковым элементам. При прохождении электрического тока в прямом направлении через светодиод происходит излучение фотонов и появляется свечение.

С развитием и усовершенствованием технологических процессов, производство светодиодов перестало быть дорогим и светодиодные лампы получили широкое распространение, стремительно вытесняя с рынка лампы накаливания. Все это происходит потому, что такие устройства имеют высокий коэффициент полезного действия и при малой мощности имеют большой световой поток.

Чтобы разобраться что такое мощность, светоотдача, КПД и как все это связано с выбором и популярностью светодиодных ламп, разберем каждое свойство подробнее.

Мощность и светоотдача

Одним из важных параметров осветительных приборов является их светоотдача. Именно по этой характеристике можно понять, насколько эффективен осветительный прибор и сколько при этом он потребляет энергии. Светоотдача напрямую зависит от двух величин: светового потока и мощности прибора.

Что такое световой поток?

Световой поток – это величина, которая показывает количество вырабатываемой световой энергии в единицу времени. Он измеряется в люменах (обозначается лм или lm). Мощность прибора – это количество электрической энергии, которую потребляет и преобразовывает устройство.

Светоотдача осветительных приборов показывает отношение светового потока к мощности лампы. Лампы накаливания по этой характеристике являются аутсайдерами и имеют очень низкую светоотдачу (это связано с тем, что мощность тратится не только на световое излучение, но и на тепловое, а это, естественно, снижает КПД устройства). Совершенные и качественные светодиодные изделия имеют большой световой поток, при малой мощности, что повышает показатель светоотдачи во много раз.

Таблица 1. Сравнительная таблица соотношения светового потока (люмен) к потребляемой мощности лампы (Вт) для светодиодных ламп и ламп накаливания

Мощность, ВтСветовой поток, лм
НакаливанияСветодиодные
253255
405430
609720
7511955
100141350
150191850
200272650

Теплоотдача

Теплоотдача осветительного прибора – это негативная и вредная характеристика для ламп освещения. Чем выше температура прибора при его работе, тем больше энергии он тратит впустую на никому ненужный нагрев. Более того, чрезмерная температура лампы может привести к ожогам (при случайном прикосновении к лампе) или к пожару и порче отделочных материалов (например, может расплавится пластиковый или натяжной потолок). По этому параметру лампы накаливания заметно уступают светодиодным, они очень сильно нагреваются и тратят большое количество энергии на нагрев. Это, безусловно, связано с принципом работы данного осветительного прибора.

Нельзя, конечно, сказать, что светодиодные лампы не нагреваются. Но в сравнении с классическими лампами накаливания, имеют малую теплоотдачу и высокий коэффициент полезного действия. Их можно использовать в бумажных и пластиковых светильниках, не опасаясь, что те загорятся.

Срок службы

Всем знакома ситуация, когда лампа накаливания «перегорела». Любой скачок напряжения при работающем приборе или резкое включение при износе вольфрамовой нити приводит к порче лампы накаливания. Именно из-за высокой чувствительности нити накала обычные лампы имеют маленький срок службы, а некачественные лампы накаливания и вовсе служат считанные дни.

Энергосберегающие светодиодные лампы имеют принципиально другую конструкцию и прогнозируемый срок службы. Такие устройства служат в десятки раз дольше ламп накаливания и могут проработать до 50000 часов (для сравнения, средний срок службы ламп накаливания не превышает 1000 часов).

КПД ламп

Коэффициент полезного действия (КПД) тесно связаны со всеми предыдущими параметрами ламп освещения. У каждого устройства есть «полезное действие» – это работа, для которой, собственно, и создан прибор. У ламп основное полезное действие – это излучение света. Все остальное является лишней и ненужной работой и снижает КПД. Лампы накаливания имеют очень низкий КПД, потому что основная часть её работы связана не с полезным действием, а с побочным – излучением тепла. Это значение (КПД) у таких ламп едва достигает 5%. Это означает, что только 5% потребляемой электрической энергии тратится на излучение света. И это очень низкий показатель. Он говорит о неэффективности и неэкономичности устройства.

Светодиодные лампы имеют высокий КПД, который составляет около 90 %. То есть светодиодные устройства не тратят энергию на бесполезную работу и экономят электрическую энергию, а, следовательно, сохраняют бюджет пользователя.

Экологичность

К сожалению, только в XXI веке люди осознанно стали задумываться над сохранением природы и экологичностью приборов, которыми пользуются. Ключевую роль в сохранении природы в будущем, является разумное потребление и экономия энергии сейчас. Современные способы получения электрической энергии наносят большой вред природным богатствам нашей планеты.

Постепенно загрязняются водные ресурсы, атмосфера и почва при использовании не возобновляемых источников энергии. Это приводит ко всемирному потеплению и повышению уровня океана, а, следовательно, к экологической катастрофе. Энергосбережение – это один из способов уменьшить негативное влияние человечества на экологию. Не просто так, в мире, стала популярной акция «Час Земли», когда на один час все неравнодушные к природе люди выключают все электрические приборы в своих домах.

В этом смысле, энергосберегающие светодиодные лампы и переход на них во всем мире сделали большой шаг к снижению потребления электрической энергии. Ведь светодиодные светильники являются маломощными, но эффективными устройствами. Светодиодные лампы позволяют расходовать электрическую энергию разумно.

Исходя из вышесказанного, нет причин не использовать светодиодные лампы. Конечно, они несколько дороже ламп накаливания, но по всем параметрам опережают их. Использование современных светодиодных источников освещения помогает сохранить бюджет и экологию в мире и, безусловно, окупается при долговременном использовании как для конкретного человека, так и для всего человечества в целом.

Ссылка на основную публикацию