Самая экономная лампа для дома: энергосберегающая или светодиодная

Рост тарифов на электроэнергию и короткий ресурс ламп накаливания привели к популяризации экономичных источников света, имеющих больший срок службы. Изготовители предлагают два варианта технологичных решений — LED-приборы и люминесцентные изделия. Чтобы определить какие лампы лучше для дома — светодиодные или энергосберегающие, — следует провести сравнительный анализ.

Особенности конструкции

Для бытового освещения применяют светодиодные светильники, ленты и LED-лампы со стандартным цоколем под патрон. Люминесцентные источники подразделяют на линейные трубки, устанавливаемые в светильники с ЭПРА или ЭмПРА, а также компактные энергосберегающие лампы с встроенной пускорегулирующей аппаратурой.

Для объективного сравнения будут рассмотрены особенности конструкции и характеристики светодиодных и компактных люминесцентных ламп с цоколем E27 под стандартный патрон. Светодиодная лампа состоит из LED-излучателя, встроенного драйвера, радиатора, корпуса и цоколя. Светодиоды закрывают матовой либо прозрачной пластиковой колбой, также существуют открытые конструкции.

Компактная люминесцентная лампа содержит скрученную газонаполненную трубку, электронное пускорегулирующее устройство, корпус и цоколь. Стеклянную герметичную колбу наполняют инертным газом и парами ртути, а внутреннюю поверхность трубки покрывают флюоресцирующим составом.

Чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих

Светодиодные и энергосберегающие приборы отличаются технологией изготовления, а также принципами работы.

LED-источники производят свет прямым преобразованием из электрического тока. Полупроводниковые кристаллы излучают синий свет, поэтому их покрывают люминофором, формирующим желтый спектр световой волны. Пропорциональное смешивание желтого и синего спектра создает градации холодного, белого и теплого оттенков, соответствующих цветовой температуре — 5000К, 4000К и 3000К.

Принцип работы люминесцентных источников заключается в создании высоковольтных разрядов электрического тока в газовой среде колбы между электродами. Газ испускает ультрафиолетовое излучение, которое воздействует на люминофор, создавая эффект белого свечения. Корректную работу устройства обеспечивает электронная пускорегулирующая аппаратура, вмонтированная в корпус прибора.

Изготовители производят источники освещения, отличающиеся по мощности, светоотдаче, цветовой температуре, сроку службы, коэффициенту пульсации. Для адекватной оценки экономической выгоды и влияния на здоровье люминесцентных и светодиодных ламп нужно сравнить заводские технические характеристики, подтвержденные опытом эксплуатации.

Световой поток и экономичность

Световой поток определяет количество света, излучаемого источником. Отношение светового потока к потребляемой мощности характеризует экономичность энергопотребления. Данные параметры  указывают на упаковке изделия.

Светодиодная лампа при мощности 10 Вт производит световой поток 800 лм. Люминесцентная лампа с таким показателем светового потока потребляет 16 Вт электроэнергии. Экономия потребления электричества LED-ламп относительно энергосберегающих превышает 1,5 раза. Современные показатели светового потока светодиодных источников при мощности 10 Вт достигают 1000 лм, что удваивает экономичность относительно люминесцентных приборов.

Термин «энергосберегающие лампы» закрепился в сознании людей за компактными люминесцентными устройствами. Светодиодные источники характеризуются большей экономичностью, поэтому их обоснованно называют энергосберегающими.

Коэффициент полезного действия

КПД осветительного прибора показывает, какой процент электроэнергии преобразуется в видимый свет. В люминесцентном источнике электроэнергия проходит несколько этапов трансформации: питание ЭПРА, генерация разряда, образование УФ-излучения, нагрев газовой среды, облучение люминофора. Каждый этап преобразования влечет энергетические потери. Начало работы таких приборов сопровождается тусклым свечением с холостыми затратами энергии на прогрев колбы, поэтому частые включения ведут к снижению КПД.

Люминесцентные устройства преобразуют в видимый свет 20-25% затраченной электроэнергии. До 80% энергии тратится на нагрев и излучения в невидимых диапазонах. Свет от источника рассеивается в пространстве. Отсутствие отражателя снижает коэффициент полезного действия до 15%.

Светодиодные лампы производят свет из электричества напрямую, что исключает потери электроэнергии. LED-излучатели производят направленный поток света, что также увеличивает КПД. Коэффициент полезного действия LED-лампы с направленным пучком света достигает 99%, а рассеивающей конструкции — 90%.

Для повышения КПД люминесцентных ламп применяют зеркальные отражатели.

Показатель мерцания

Питание осветительных приборов переменным током приводит к мерцанию света, невидимому для глаза. Медицина доказала, что световые пульсации частотой от 8 до 300 Гц негативно отражаются на зрении и головном мозге человека.

Люминесцентные источники с электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой при подключении к одной фазе производят свет с частотой мерцания 100 Гц. Такими светильниками не рекомендуют оборудовать квартиры.

Применение электронных балластов в компактных люминесцентных лампах сглаживает пульсации, но нужно уточнять наличие в конструкции электронной, а не электромагнитной аппаратуры. Коэффициент пульсации света регламентирует документ СП52.13330.2011. В жилых домах недопустимо превышение коэффициента пульсации более 15%.

Светодиодные лампы комплектуют импульсными блоками питания либо драйверами с фильтрами. Импульсный источник дает пульсацию до 10%. Применение драйвера со сглаживающими фильтрами снижает коэффициент мерцания до 1%.

При покупке светодиодных или энергосберегающих ламп уточняйте коэффициент пульсации, тип балласта и вид источника питания.

Температура при работе

Поверхность осветительных приборов нагревается в процессе работы, что необходимо учитывать при планировании освещения.

Корпус энергосберегающей лампы нагревается до 75˚С, а цоколь до 50˚С. Замена КЛЛ требует осторожности, так как потеря герметичности колбы высвобождает пары ртути в атмосферу. Рабочая температура корпуса LED-ламп не превышает 65˚С, а цоколя — 40˚С. Показатели рабочих температур КЛЛ и LED не критичны для применения любых типов плафонов.

Источники освещения функционируют корректно при допустимой температуре окружающего воздуха. Для КЛЛ приемлемый диапазон от +5 до +35˚С. При эксплуатации люминесцентной лампы в холодных условиях увеличивается время запуска, а срок службы сокращается.

LED-приборы исправно функционируют при невысокой температуре окружающей среды, обеспечивающей отвод тепла от корпуса. Светодиодные устройства не устанавливают вплотную к нагревательным устройствам. Не рекомендуют закрывать элементы герметичными колпаками, которые затрудняют охлаждение прибора.

Тип цоколя

Производители выпускают светодиодные и люминесцентные электрические лампочки для дома с резьбовыми и штырьковыми цоколями. Резьбовые стандартные цоколи получили наибольшее распространение.

Типы резьбовых цоколей:

• Е27 — стандартный цоколь диаметром 27 мм под бытовой патрон;
• Е14 — цоколь с уменьшенным диаметром 14 мм;
• Е40 — вариант с увеличенным диаметром 40 мм для ламп большой мощности.

Штырьковые типы цоколей маркируют индексом G с цифрой, обозначающей расстояние между штырьками.

Перед приобретением лампы с нераспространенным типом цоколя уточните соответствие маркировки под заданный патрон.

Сравнение форм и размеров

Люминесцентные источники света выпускают в виде прямых, кольцевых, компактно свернутых трубок. Размеры варьируются в широком диапазоне, но технология производства не позволяет изготавливать небольшие точечные источники. Трубки в КЛЛ имеют спиралевидную либо подковообразную форму.

Светодиодные источники производят в виде плоских панелей, длинных, объемных светильников, ленточной подсветки, прожекторов, ламп разнообразной формы и размеров. Популярны небольшие встраиваемые лампочки LED-JCDR с штырьковым цоколем GU5.3. Точечные источники встраивают в подвесные потолки.

Светодиодные приборы характеризуются небольшими габаритами и весом. LED-лампа со стандартным цоколем Е27 имеет форму и размеры лампы накаливания. КЛЛ с аналогичным световым потоком обладает большим весом и габаритами.

Срок службы

Срок службы осветительного элемента измеряют количеством часов безотказной эксплуатации без утраты технических характеристик. Производитель люминесцентных ламп тестирует данный параметр при 5-6 включениях в сутки. Заявленный ресурс КЛЛ — от 10 до 15 тыс.ч.

Многократные включения снижают эксплуатационный ресурс до 5 тыс.ч. Изнашивание электродов и люминофора приводит к снижению интенсивности свечения, что также является признаком потери эксплуатационных свойств.

Частота циклов включений не влияет на срок службы светодиодных устройств. Эксплуатационный ресурс достигает 60 тыс.ч. LED-лампы сетевого напряжения содержат в схеме питания сглаживающие устройства для плавного включения, предохранения от перепадов напряжения, перегрева. Это гарантирует соответствие эксплуатационного периода LED-прибора заявленному сроку службы.

Не рекомендуют монтировать люминесцентные лампы в помещениях с частотой включений более 15 раз в сутки, а также оборудовать их датчиками движения. Такая эксплуатация приводит к преждевременному выходу прибора из строя.

Влияние на организм человека

Люминесцентные трубки содержат пары ртути, которые при потере герметичности попадают в воздух, что опасно для здоровья человека. Эксплуатация, хранение и утилизация таких приборов требуют особого внимания, потому что халатное отношение приводит к попаданию соединений ртути в среду обитания человека, почву, воду. Массовое нарушение правил утилизации ртутных элементов создает угрозу масштабного загрязнения экологии.

Люминесцентные источники работают на преобразовании люминофором ультрафиолетового излучения в видимый свет. Флюоресцирующее покрытие и стекло пропускают долю ультрафиолета наружу, а выгорание люминофора приводит к увеличению потока УФ-излучения, которое оказывает вредное воздействие на кожу. Человек не видит и не чувствует излучение УФ-диапазона, поэтому не подозревает о причине недуга.

Технология производства светодиодов исключает излучение ультрафиолетового спектра LED-лампами в процессе работы. Инфракрасное излучение присутствует, но не превышает 15%, что безопасно для человека. Отсутствие вредных соединений в составе LED-элементов подтверждает экологическую чистоту приборов.

При длительной эксплуатации люминесцентных ламп флюоресцирующее покрытие выгорает, интенсивность ультрафиолетового излучения увеличивается, что негативно влияет на здоровье.

Преимущества светодиодов в сравнении с люминесцентными аналогами

Сравнительный анализ характеристик энергосберегающих источников света показывает, что эксплуатационные параметры LED-ламп превосходят показатели люминесцентных аналогов.

Светодиодные источники освещения обладают следующими достоинствами:

• Экологическая чистота, отсутствие в конструкции вредных, опасных веществ.
• Отсутствие вредных излучений при работе прибора.
• Высокий КПД — электроэнергия преобразуется в видимый свет полностью.
• Получение светового потока светодиодом требует меньших в 1,5 — 2 раза затрат электроэнергии, чем аналогичный показатель люминесцентной лампы.
• Срок службы достигает 60 тыс. часов, что подтверждается тестами и эксплуатационным опытом. Применение новых технологий позволило увеличить заявленный ресурс современных светодиодных ламп для дома до 100 тыс. ч.
• Моментальный отклик и готовность к работе LED-прибора, который не требует затрат времени на прогрев.
• Работа LED-элементов не вызывает перегрева корпуса, что позволяет оборудовать светильники легкоплавкими плафонами, бра.
• Направленность светового потока под углом от 5˚ до 180˚ предотвращает рассеивание лучей, что не требует применения дополнительных отражателей.
• Наличие моделей с регулируемой яркостью, низковольтным потреблением от источников постоянного тока 12 В, 24 В.
• Выбор модификаций с тремя градациями цветовых температур, соответствующих оттенкам холодного, белого и теплого света.

Обширный перечень преимуществ подтверждает статус LED-источников, как самых экономичных ламп освещения для дома. Безопасность для экологии и здоровья человека подчеркивает обоснованность выбора в пользу светодиодных устройств.