17.05.2016

Сравнение светодиодных ламп с люминесцентными, галогенными и лампами накаливания

Лампа накаливания
Лампа накаливания
Галогенная лампа
Галогенная лампа
Люминесцентная лампа или
Люминесцентная лампа или "энергосберегающая"
Светодиодная лампа
Светодиодная лампа
Сравнительная таблица
Сравнительная таблица
Статья о выгоде использования светодиодных ламп по сравнению с люминесцентными (их часто называют "энергосберегающими"), галогенными и лампами накаливания.

Типы ламп

1. Традиционная лампа накаливания — в настоящее время в России пока еще наиболее распространенный тип ламп, представленный в разных размерах и мощностях. Лампа накаливания - это электрический источник света, упрощенно состоящий из металлического цоколя с резьбой, прозрачной стеклянной колбы и вольфрамовой нити накаливания, чаще всего в виде спирали. За счет протекания электрического тока нить накаливается и излучает свет. Не многие знают такой интересный факт, что из потребляемой электрической мощности лампы данного типа расходуют непосредственно на освещение около 20% мощности, а остальные 80% уходят на нагрев - именно поэтому обычные лампочки так сильно нагреваются при включении.

На сегодняшний день эти лампочки уходят в прошлое, объемы их производства постоянно снижаются, несмотря на то, что их стоимость значительно ниже других типов ламп. Причина в том, что другие типы ламп, о которых мы расскажем ниже, при аналогичном уровне освещения тратят иногда в 10 раз меньше электроэнергии, а служат гораздо дольше, что при их изначально более высокой стоимости все равно приводит к окупаемости примерно за год эксплуатации. Но об этом позже.

2. Галогенная лампа - по своей конструкции и принципу действия похожа на обычную лампу накаливания, то есть непосредственно источником света является вольфрамовая нить, но в отличие от обычных лампочек эта нить помещена в специальную колбу, в которую добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Это позволяет существенно повысить светоотдачу и увеличить срок жизни лампы до 2000—3000 часов, что как минимум вдвое больше, чем у обычной лампы накаливания. Конструктивная особенность галогенных ламп (маленький размер колбы, где расположена нить) позволяет делать лампы небольших физических размеров, при относительной высокой светоотдаче. Это позволяет использовать лампы такого типа в автомобилях и небольших, в основном встраиваемых, потолочных и настенных светильниках.

3. Люминесцентная лампа или как ее еще часто называют "энергосберегающая", относится к более современному типу ламп с более низким уровнем потребления электроэнергии (отсюда и их название). Их активное внедрение в бытовой домашний свет в России началось примерно с 2010 года, при том, что люминесцентные лампы в производственных и офисных помещениях используются уже несколько десятков лет, чаще всего в виде широко известных "трубок". Люминесцентная лампа - это газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создает ультрафиолетовое излучение, которое преобразовывается в видимый свет с помощью люминофора — смеси галофосфата кальция с другими элементами. Энергоэффективность этих ламп примерно в 5 раз выше, чем у ламп накаливания, но при этом на 30-40% ниже, чем у светодиодных ламп, речь о которых пойдет ниже.

4. Светодиодная лампа - с точки зрения эволюции источников света, наиболее современный и энергоэффективный тип ламп. Это становится наиболее очевидно из таблицы сравнения с другими лампами. Название этого типа ламп говорит о том, что в качестве источника света используются светодиоды. Конструкция светодиодной лампы несколько сложнее и дороже лампы накаливания, откуда вытекает их большая покупная стоимость, однако, эта более высокая стоимость многократно окупается при дальнейшей эксплуатации. Кроме экономических плюсов, светодиодная лампа является еще одним из наиболее экологичных источников света, поскольку принцип светодиодного свечения позволяет изготавливать их с использованием безопасных для экологии составляющих.

Сравнение светодиодных ламп с люминесцентными, галогенными и лампами накаливания

Наиболее наглядное сравнение можно провести с помощью таблицы, содержащей наиболее важные эксплуатационные характеристики трех описанных выше ламп. Для чистоты сравнения мы определили величину светового потока (упрощенно - уровень освещенности помещения) в 700-800 люмен. Такую светоотдачу дает наиболее распространенная лампа накаливания мощностью 75 Ватт. То есть, в сравнении участвуют лампы четырех разных типов, обеспечивающих одинаковый уровень освещенности помещения.

Проведем короткий анализ данных таблицы по каждому параметру сравнения:

Потребляемая электрическая мощность разных типов ламп при одинаковом уровне освещенности (светоотдаче) различается в разы, а в случае между лампой накаливания и светодиодной - практически на порядок. На практике это означает, что за одинаковый промежуток времени свечения светодиодная лампа израсходует энергии в 7,5 раз меньше, что моментально отражается в счетах за электричество. Примечательно, что, так называемая, энергосберегающая лампа (люминесцентная) при всей своей бережливости, все равно в полтора раза менее экономичная.

Нагрев - очень интересный показатель, отражающий эффективность использования электроэнергии. Все очень просто - чем сильнее греется лампа, тем больше средств мы тратим на нагрев помещения где находится лампа и это при том, что прямое назначение лампы, это именно освещение. Лампа накаливания тратит на освещение только 20% потребляемой мощности, а 80% на нагрев! Показатели галогенной лампы лучше, но не кардинально - примерно 35% на освещение и 65% на нагрев. Люминесцентная (энергосберегающая) еще лучше: примерно 75% на освещение и 25% на нагрев. Лидером является опять же светодиодная лампа: 95-98% мощности тратится на свет и только 2-5% на нагрев и менее значимые транзитные потери.

Прочность конструкции - первые два типа ламп очень легко разбить, что каждый из нас знает. Ронять их нельзя даже с маленькой высоты. Причина в том, что колба, в которой "горит" нить накаливания сделана из очень тонкого и хрупкого стекла. Люминесцентные лампочки несколько более прочные, но с ними тоже нужно обращаться очень аккуратно, еще и потому, что разбивать их вредно для здоровья, но об этом позже. Светодиодные лампы гораздо прочнее и они не боятся падений с небольшой высоты - это обусловлено относительно ударопрочным материалом колбы (пластик, поликарбонат и др.).

Срок службы - здесь сложно что-то добавить, все слишком очевидно. Светодиодная лампа служит в 30-50 раз дольше, чем обычная лампа накаливания, т.е. она практически "вечная". Судя по цифрам, которые заявляют производители светодиодных ламп, эта лампа прослужит не менее 30 лет, когда как средний срок службы лампы накаливания составляет 1 год. Впечатляющие цифры. Люминесцентные лампы по заявленным характеристикам служат 7-10 лет, что тоже не мало.

Простота установки/замены - здесь имеется в виду то, насколько просто в бытовом смысле можно поменять лампочку. Так вот немногие знают, что обычные лампочки накаливания и тем более галогенные нельзя трогать руками за стеклянную колбу, так как они очень чувствительны к жировым загрязнениям. Причем, даже если перед заменой лампы хорошо вымыть руки и вытереть - проблему это не решает. Ввиду сильнейшего нагрева стеклянной колбы любые загрязнения поверхности (например, отпечатки пальцев) моментально сгорают в процессе работы, оставляя черные следы. Многие из нас многократно видели их на лампах, не подозревая о причинах их появления. Все это в итоге приводит к локальным повышениям температуры колбы, что зачастую становится причиной её разрушения (именно по причине высоких температур, колбы в таких лампах делают из кварцевого стекла).

Такая особенность галогенных и в меньшей степени обычных ламп накаливания диктует необходимость замены лампы без касания руками, т.е. в перчатках или с использованием салфетки, что в условиях трудной доступности лампы в светильнике (такое бывает часто) означает значительное усложнение процедуры замены. При этом люминесцентные лампы и особенно светодиодные почти не греются и трогать их руками при установке можно, не опасаясь их дальнейшего выхода из строя.

Экологичность - бесспорно важная составляющая, по понятным причинам, приобретающая все большее значение во всем мире. Обычные лампы накаливания и галогенные лампы с точки зрения своих компонентов экологически чисты, их световой спектр - не вреден для человека, но принимая во внимание объем их энергопотребления, который тратится впустую (на нагрев), им поставлена оценка "хорошо". Люминесцентным лампам поставлена оценка "удовлетворительно" по нескольким причинам:
1) "плохой" световой спектр, не полезен для человека;
2) свет таких ламп "мерцающий", что в свою очередь приводит к усталости глаз;
3) содержание паров ртути в конструкции, что в случае разрушения лампы может нанести вред человеку, а также означает повышенные требования к утилизации, что не всегда делается должным образом.

Светодиодная лампа не имеет ни одного из недостатков, ни с точки зрения вреда экологии, ни с точки зрения вреда человеку, который ими пользуется.

Что же получается в итоге? - нет ни одного параметра, по которому светодиодная лампа была бы хуже других, а в некоторых случаях такие лампы значительно лучше. Однако светодиодные лампы дороже и нам осталось выяснить, окупается ли их более высокая цена длинным сроком службы и энергоэффективностью?

Расчет окупаемости при замене ламп на светодиодные

Попробуем рассчитать выгоду замены ламп накаливания на светодиодные на примере квартиры. Предположим, что в квартире используется 20 обычных лампочек накаливания. Далее, предположим, что каждая из них в среднем горит 3 часа в день и, соответственно, 90 часов в месяц. Таким образом 20 ламп накаливания в квартире потребят за месяц 75 Ватт х 90 часов х 20 ламп = 135 кВт. При стоимости одного киловатта 4 рубля, получаем месячный счет за электричество 540 рублей. Разумеется, это только за свет - если Вы пользуетесь еще кондиционерами, электроплитами, электрочайниками, стиральной машиной, утюгом и прочими потребителями электроэнергии, то суммарный счет за месяц будет, разумеется, выше. Однако на практике, сильно усредненная 2-3 комнатная квартира после перехода на светодиодное освещение начинает "получать" совокупные счета за электричество примерно в 2-3 раза меньше. Причем, в зимнее время, эффект гораздо выше из-за увеличения времени использования ламп (короткий световой день).

Теперь посчитаем затраты на электричество при использовании светодиодных ламп: 10 Ватт х 90 часов х 20 ламп = 18 кВт., что в пересчете на деньги получается 72 рубля. При разнице в цене между среднестатистической лампой накаливания в 50 рублей и недорогой российской светодиодной лампой аналогичной световой отдачи в 350 рублей, получаем, что ежемесячно окупается почти 2 светодиодных лампы. Все 20 ламп в квартире окупят затраты на приобретение менее, чем за год! А дальше Вы будете экономить на электроэнергии по 5-6 тысяч рублей в год!

Если приобретать светодиодные лампы от именитых марок (брендов), стоимость которых на сегодняшний день, примерно в 2-2,5 раза выше, то окупаемость произойдет за 2 года, но в данном случае Вы приобретаете гораздо более надежные лампы с многолетней гарантией.

Дополнительные плюсы:
- лампы накаливания часто перегорают, их надо покупать и менять, а светодиодные лампы практически "вечные". В более длинном периоде светодиодная лампа окупается даже без учета экономии электроэнергии;
- покупать светодиодные лампы тем выгоднее, чем больше они используются, т.е. в помещениях, где свет горит всегда или почти всегда, светодиодные лампы окупаются значительно быстрее;
- светодиодные лампы экологичны и неприхотливы в использовании.

Экономика перехода с люминесцентных ламп на светодиодные поражает воображение уже не так сильно, но тем не менее, учитывая все факторы, тоже имеет смысл. Основываясь на предложенной методике расчета Вы можете самостоятельно расчитать экономический эффект по своей квартире, дому или офису.


Выводы

Если Вы уже заменили лампы накаливания на люминесцентные (энергосберегающие), то при выходе из строя их выгодно заменять на светодиодные. Если Вы все еще используете для освещения обычные лампы накаливания, то имеет смысл сразу заменить все лампы на светодиодные. При этом, счета за электричество сразу упадут в несколько раз и примерно в течение года-двух (максимум) Вы окупите приобретение светодиодных ламп. При последующей эксплуатации, Вы просто будете тратить на свет ГОРАЗДО меньше средств и эффект замены ламп будет становится все более заметным.



По материалам сайта SVETUX