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.
Содержание
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, Вт | Световой поток, лм | |
|---|---|---|
| Накаливания | Светодиодные | |
| 25 | 3 | 255 |
| 40 | 5 | 430 |
| 60 | 9 | 720 |
| 75 | 11 | 955 |
| 100 | 14 | 1350 |
| 150 | 19 | 1850 |
| 200 | 27 | 2650 |
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.
Похожие статьи:
Загрузка...