Особенности конструкции

Единственный элемент конструкции, объединяющий все виды ламп, — это цоколь. В остальном конструктивные отличия энергосберегающих устройств от светодиодных существенны.

Все подобные устройства делятся на три типа:

  1. Накаливания. Основа: вольфрамовая нить; вакуумная колба, обычно с инертным газосоставом.
  2. Газоразрядные.
  3. Светодиодные.

Энергосберегающими считаются только газоразрядные и светодиодные источники света.

Свечение газоразрядных ламп реализуется посредством электрического разряда в парах металла или газа. Газоразрядники можно разделить на:

  1. Лампы высокого давления. Бывают натриевые, ртутные и металлогалогенные. Такой тип оптимально подходит для наружного освещения.
  2. Лампы низкого давления. К этому виду относят люминесцентные источники света. Основной конструктивный элемент — электродная трубка, которая заполнена парами газа-аргона и ртути. Изнутри покрыта люминофором. Для ее свечения на спираль должен попасть кратковременный высоковольтный разряд. Если в электросети дома низкое напряжение, лампы могут загораться проблемно (не сразу и тускло или вообще не светить). Применяются как для внутреннего, так и для наружного освещения дома или квартиры.

Когда необходимо выбрать, какие лампочки лучше для дома светодиодные или энергосберегающие, под последними подразумевают именно люминесцентные устройства.

Современной альтернативой описанным выше видам ламп выступают светодиодные устройства. Такие осветительные элементы, благодаря своей конструкции, характеризуются как:

  • энергосберегающие;
  • экологичные;
  • долговечные, устойчивые к перепадам сетевого напряжения.

Несущественный недостаток — стоимость LED-ламп. Технология их производства новая, еще не модернизирована, за счет этого — достаточно дорогая. Окупаемость разовых затрат на их приобретение практически 100 %, за счет их долговечности и экономичности.

Конструктивные особенности LED источников:

  1. Принцип использования светового потока. Светоизлучателем выступает светодиод или их группа. Такой диодный элемент преобразовывает электрический ток в свет посредством протекания тока через специальный кристалл (полупроводниковый).
  2. Светоизлучающий элемент семейства диодов перерабатывает электрический ток в свет посредством прохождения его (тока) через полупроводниковый кристалл. Значительное преимущество — ток пропускается только в необходимом направлении.
  3. Светоизлучатель может быть как в открытой конструкции, так и помещен в специальную колбу.

Такие светоизлучатели намного более устойчивы к механическим воздействиям, в отличие от аналогичного элемента люминесцентных ламп (электродная трубка с парами ртути и газа).

Различия в конструкции КЛЛ (компактной люминесцентной лампы) и светодиодных лампочек — один из основных параметров технико-эксплуатационных характеристик, позволяющий определить, чем они отличаются. Немаловажна и их экономичность.

Энергоэффективность светодиодного светильника

Одним из основных параметров энергоэффективности для осветительных приборов и систем является световая отдача, выраженная отношением излучаемого источником света светового потока к потребляемой им мощности (лм/Вт). Этот параметр может быть применён как к источнику света, так и к светильнику в целом.

На отношение цветовой температуры, измеряемой в Кельвинах и эффективности источника света лм/вт указывает постановление Правительства РФ от 20 июля 2011 г. №602 «Об утверждений требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемых в цепях переменного тока в цепях освещения».

Также эти параметры указаны в новом ГОСТ Р 54350-2011, вступил в силу в 2012 г. Многие стремятся за большой световой эффективностью, которая бывает порой излишней. (Есть понятие световое загрязнение. Световое загрязнение создаётся уличным освещением, светящимися рекламными щитами или прожекторами.

Большая часть излучаемого света направляется или отражается наверх, что создаёт над городами так называемые световые купола. Это вызвано неоптимальной и неэффективной конструкцией многих систем освещения, ведущей к расточительству энергии. Эффект осветления неба усиливается распространёнными в воздухе частицами пыли, так называемыми аэрозолями. Эти частицы дополнительно преломляют, отражают и рассеивают излучаемый свет.)

Энергоэффективность светодиодных ламп

Согласно постановлению Правительства РФ от 20 июля 2011 г. №602 «Установить следующие минимально допустимые значения световой отдачи (энергоэффективности) а) в отношении осветительных устройств для наружного утилитарного освещения: световая отдача (энергоэффективность) при использовании ламп натриевых высокого давления и металлогалогенных ламп –  не менее 50 лм/вт.

световая отдача (энергоэффективность) при использовании светодиодов или светодиодных ламп не менее 65 лм/вт.» ГОСТ 53540 п7.5 «Значение световой отдачи светильников наружного утили-тарного освещения со светодиодами должно быть не менее 65 лм/вт. Светодиодные светильники серии УСС 90 магистраль обладают световой эффективностью – при цветовой температуре 4500 — 5000К, 75-95 лм/вт..

Предлагаем ознакомиться  Приготовление сверхпрочного бетона своими руками

Для примера покажем отдельно характеристики светодиодов и зависимость их от токов.

Примечание: На рынке светодиодного освещения, многие производители указывают световую эффективность лм/вт отдельно светодиодов, а не светильника. Это вызывает большую путаницу в точной оценке готового изделия -светодиодного светильника.

Для примера приводится таблица технических параметров серийных светодиодов ведущих производителей. Это компании: NICHIA (Япония) и CREE (США). Данные взяты с сайта.

Из характеристик видно, что при увеличении подаваемых токов на светодиоды, их эффективность лм/вт уменьшается, при этом световой поток и потребляемая мощность светодиодов увеличивается.

Также необходимо знать, что производители светодиодов, указывают максимальные значения в световом потоке и эффективности. Очень часто, световой поток лм и эффективность лм/вт светодиодов указаны для лучших образцов. Светодиоды поступающие к производителю светильников, абсолютно все разные по световой отдаче и цветовой температуре.

У некоторых светодиодных изделий это разброс может достигать более 50% – это противоречит применению данных светодиодных светильников в уличном освещении. Производители должны указывать эффективность светодиодных светильников, а не отдельно светодиодов. Завышение характеристик эффективности приводит к появлению на рынке освещения не качественной и не сертифицированной продукции.

Энергоэффективность светодиодных ламп

Замеры светодиодов проводились на современном измерительном оборудовании в лаборатории компании «ФОКУС».

Существуют критерии светотехнической эффективности, давайте рассмотрим их.

Световой поток: какие лампы экономичнее

Большинство потребителей руководствуется именно этим критерием, осуществляя выбор в пользу люминесцентных или светодиодных ламп. Определить разницу в экономичности и электроэффективности этих двух видов можно посредством сравнения их относительно энергопотребления и эксплуатационной эффективности с традиционными лампами накаливания.

Практически все производители энергосберегающих и лед-лампочек на упаковках указывают соответствие основных рабочих параметров своих ламп аналогичным характеристикам ламп накаливания.

Ориентируясь на средние значения подобных эксплуатационных характеристик большинства распространенных моделей и производителей ламп, был произведен анализ эффективности и экономичности потребления электроэнергии по отношению к значению светового потока. Результаты подобного сравнения приведены в таблице.

Исходя из табличных данных, можно легко определить, что светодиодные лампочки намного экономичнее и лучше по качеству эксплуатации по сравнению с аналогичными энергосберегающими.

Критерии светотехнической эффективности

Основным критерием светотехнической эффективности является видимость и пороговый контраст. Визуальное восприятие объекта возможно только при резком различии между объектом и фоном. Этот контраст определяется отношением разности яркости объекта наблюдения и фона к яркости фона.

При освещении улиц, автомобильных туннелей, проезжих дорог основной нормируемой величиной служит яркость дорожного покрытия. Она устанавливается в зависимости от категории улиц (дорог), интенсивности движения, характера окружающей обстановки

Яркость и освещенность – количественные показатели уличного освещения.

Энергоэффективность светодиодных ламп

Яркость — это величина светового потока, отраженного от единицы поверхности или излучаемого ей в направлении наблюдателя, она измеряется с помощью яркомера. Уровни яркости для наружного освещения принимают исходя из отражающих свойств поверхности асфальта в сухую погоду, т.е. при нормальных условиях вождения.

Освещенность – количественная мера светового потока, падающий на единицу освещаемой поверхности, выражающаяся в люксах и фотах и измеряемая люксметром. Эти приборы скоррегированы под дневную спектральную чувствительность человеческого глаза.

Яркость по отношению к наблюдателю, в отличие от освещенности, зависит от направления линии его зрения и отражающих свойств поверхности в этом направлении. В России главным документом, устанавливающим параметры освещения, являются Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95 и дополнение СНиП 23-05-2010.

В расчетах также учитываются следующие качественные характеристики: неравномерность дорожного покрытия и показатель ослепленности. Также нормируется еще один качественный показатель освещения — коэффициент пульсации освещенности. Нормирование этого показателя потребовалось в связи с повсеместным внедрением газоразрядных источников света, так как у света от ламп накаливания пульсации весьма незначительны и каких-либо неудобств от их существования люди не испытывали.

В России, странах СНГ, Европы и Азии частота переменного тока в электрических сетях равна 50 Гц; в США, Канаде и ряде других стран — 60 Гц. световой поток ламп изменяется («пульсирует») 100 или 120 раз в секунду.

Предлагаем ознакомиться  Легкая диета на брокколи для эффективного похудения

Глаз эти мерцания не замечает, но они воспринимаются организмом и на подсознательном уровне могут вызывать неприятные явления — повышенную утомляемость, головную боль. При освещении пульсирующим светом вращающихся или вибрирующих предметов возникает так называемый «стробоскопический эффект», когда при совпадении частоты вращения или вибрации с частотой пульсаций света предметы кажутся неподвижными, а при неполном совпадении вращающимися с очень малыми скоростями. Это вызывает у людей ошибочные реакции и является одной из серьезных причин травматизма на производстве.

Коэффициент пульсаций уличного освещения не нормируется. В будущих требованиях этот параметр необходимо учитывать. В качестве примера возьмем протоколы испытаний светильника ведущего производителя «Фокус» (Россия). Уличный светодиодный светильник серии УСС 90 Магистраль Ш. Световой поток стабилизирован во всем диапазоне питающего напряжения 170 -265 В.

Пульсация светового потока очень низкая, не превышающая 0,5%, это очень высокий показатель для светильников наружного применения. Протокол испытаний прилагается.

У светильника с лампой ДНАТ коэффициент пульсаций более 15 — 40 %. Пульсации светового потока для уличных светильников не регламентируется.

Коэффициент полезного действия

На экономичность работы лампочки указывает еще и значение соотношения светового потока к рабочей мощности элемента освещения. Такое значение обособляет определенный комплекс показателей и носит название КПД (коэффициент полезного действия) или «световая отдача». Измеряется в лм/Вт. Чем больше показатель, тем более экономично работает лампа.

Чтобы было легче определиться с выбором, стоит рассмотреть, чем еще отличаются эти типы ламп.

Преимущества светодиодов в сравнении с люминесцентными аналогами

Принципиальные различия в основных параметрах такой характеристики стоит обобщить, выделив самые основные критерии. А именно:

  1. Яркость. Этот параметр еще называют силой света. Измеряется в кд (cd). Данные об этом показателе встречаются на упаковках ламп, предназначенных не для домашнего использования. Это важный критерий при выборе искусственного источника для «ходовых огней» автомобилей.
  2. Цветовая температура. Еще называют индексом цветопередачи, температурой цвета. Измеряется в К (кельвинах). Основа — это показатель оттенка цвета источника, который можно разделить на:
    • теплый цвет. Обозначается на упаковке цифрами от 2700 К, до 3300 К. Такой оттенок сравним с рассеянным цветом неба на закате;
    • дневной или природный цвет. Обозначается 4000 К; 4200 К. Сравним с оттенком неяркого неба;
    • холодный. На упаковке обозначается 5000 К.

Для определения приоритета в таком выборе стоит рассмотреть еще и разницу в размерах и формах ламп.

Безусловно, если есть возможность выбрать, то лучше купить для освещения своего дома или квартиры именно лед-лампы. Для обоснования такого решения достаточно выделить преимущества такого типа лампочек и сравнить с аналогом, исходя из вышеизложенного материала, а именно:

  1. Повышенная эксплуатационная эффективность. Среднее значение уровня светоотдачи по отношению к рабочей мощности — 130–160 лм/вт. Для сравнения: у большинства энергосберегающих лампочек максимально — 100 лм/вт.
  2. Невосприимчивость к температуре. Имеется в виду, что работать способен такой вид источников света при разных температурных показателях окружающей среды, как при –60 °C, так и при 40 °C.
  3. Наличие разной направленности светового потока. Важное преимущество, особенно при монтаже настольных или настенных осветительных устройств. Монтированные в них лед-лампочки будут реализовывать равномерный световой поток под конкретный узконаправленный прибор.
  4. Качество светового потока. Конструкция такого типа ламп выполняется с разным количеством светодиодов. За счет значительной их концентрации качество световой отдачи будет максимально высоким.
  5. Некоторые современные приборы с лед-технологиями созданы с возможностью регулирования уровня яркости.
  6. Долговечность. Конструктивные элементы лед-источников света невосприимчивы к большинству внешних факторов, не имеют перегорающих элементов (как в старых лампах — вольфрамовая нить). Срок службы средней энергосберегающей лампочки, по заявкам производителей, — около 10 000 часов работы, у светодиодной — от тридцати до шестидесяти тысяч.
Предлагаем ознакомиться  Как сажать черенки винограда в домашних условиях

Все зависит от производителя, соотношения цена –качество. Следует отдавать предпочтение мировым брендам: OSRAM; Philips или отечественным — «Эра»; «Космос». Эти компании стабильны в плане реализации высококачественной продукции.

Помимо технических и эксплуатационных преимуществ светодиодных источников стоит остановиться еще и на сравнении влияния на здоровье пользователя.

Внешний вид: тип цоколя

Восприятие дизайна интерьера во многом зависит от качественного освещения помещения. Правильно подобранный вариант освещения подчеркнет достоинства интерьера и скроет недостатки. Важный аспект, без которого не получится реализовать такой дизайнерский ход, — выбор подходящей формы и приятного внешнего вида ламп для современных осветительных приборов.

Определившись с видом лампочки, человек обращает внимание на тип цоколя. Они бывают:

  1. Стандартные или винтовые. Больше всего распространены в быту: Е14 (миньон) и Е27. Цифрой обозначается диаметр цоколя. Особенностей монтажа не предусмотрено. Лампочки с цоколем типа Е40, Е27 или Е14 разрешено монтировать в патроны стандартных ламп накаливания. Цоколь Е27 имеет резьбу в 27 миллиметров, а Е14 — уменьшенную резьбу в 14 миллиметров.
  2. Штырьковые. В быту применяются не так часто, как винтовые. Штырьковые контакты чаще применяются в светильниках современных вариантов освещения. Маркировка патрона очень важна.

Число, которое следует за буквенной маркировкой такого типа цоколя — это расстояние между штырьками, обозначенное в миллиметрах (GU4 или GU5.3 и т.п.).

После выбора цоколя подбирается вид и размер осветительных электроэлементов. Более оригинальная форма (свеча, шар) и красивый дизайн — у светодиодных и галогеновых ламп. Люминесцентные могут иметь лишь форму спирали или трубки.

Сравнение форм и размеров

Современному потребителю важно не только то, насколько экономичнее будет эксплуатация одного вида лампы по сравнению с другим, но и приоритет их внешнего вида.

Подобрав оптимальный размер, можно исключить ситуацию, когда из обычного светильника торчит лампа, не подходящая по размеру и форме.

Энергосберегающие осветительные элементы часто можно встретить в виде сложной спиральной трубки с нанесенным внутри люминофором. Они максимально компактны — могут быть вмонтированы в плафон среднего размера.

Светодиодные устройства имеют намного более разнообразную интерпретацию форм и размеров. Из них два самых распространенных:

  1. Миниатюрный размер. Диаметр окружности кристалла — 1,5–3 см. Источник с таким размером светодиода получится совсем небольшой — меньше трех сантиметров. Очень часто такая лампочка устанавливается в мебель и натяжные потолки.
  2. Стандартный формат. Все зависит от размера колбы. Ее наличие необязательно. Диоду не требуется определенная среда. Все чаще применяются бесколбовые LED-лампы (носят название «кукуруза» — за характерный внешний вид).

В итоге, выбирая, какой вид источников освещения лучше, можно увидеть, что у LED-светильников больше преимуществ — множество разных форм и размеров.

Влияние на организм человека: сравнение люминесцентных и лед-ламп

Такой критерий легче всего определить, выделив такие основные моменты воздействия:

  1. Излучение. Светодиодные лампочки абсолютно когерентны. Имеется в виду, что светодиод сам выступает излучателем света рабочего спектра. В сравнении с энергосберегающими, ощутимого влияния на зрение человека не оказывает. Люминесцентные лампы — напротив. Принцип выработки света у них основан на взаимодействии разряда и люминофора, который от разряда попадает под воздействие ультрафиолета. Таким образом создается освещение. Причем такой разряд создает еще и дополнительный световой поток — ультрафиолетовое излучение. На зрение влияет незначительно, но негативно.
  2. Мерцание. Для лед-лампы такая эксплуатационная характеристика нехарактерна, мерцание практически отсутствует, в связи с тем, что для рабочей мощности светодиода необходимо постоянное напряжение. А частота мерцания люминесцентных ламп составляет около пятидесяти герц.
  3. Ртуть. В люминесцентных лампах содержатся пары ртути. Если колба разбивается, организм отравляется определенными дозами этих испарений. Светодиодные источники не содержат в своем составе никаких вредных веществ.

Выбор светодиодной или энергосберегающей лампы для освещения своего жилья — очень актуальный вопрос. Определиться достаточно просто, проведя оценку преимуществ и недостатков каждого типа: как эксплуатационных, так и конструктивных. После такого сравнения пользователь поймет, как отличить лед-лампу от энергосберегающей не только по внешнему виду, но и найти отличия в их функциональности.