Расчет окупаемости при замене ламп на светодиодные
При расчете эффективности замены ламп накаливания на энергосберегающие или светодиодные нужно учесть, что по светоотдаче относительно потребляемой мощности они соотносятся: 75:15:10.
Лампу накаливания в магазине можно приобрести под названием «инфракрасный излучатель» за 25 руб. Энергосберегающая, с мощностью 15 Вт, стоит в среднем 130руб. Светодиодная 10 Вт обойдется в 110 руб. На распродажах в крупных строительных магазинах она будет стоить 90 руб.
Цену 1 кВт/ч электроэнергии примем за 4,65р. В среднем освещение в квартире работает около 6 часов в сутки. Следовательно, за год – 2190 часов.
Принимая во внимание мощность получаем сумму, которую придется оплатить за потребленное электричество. Лампа накаливания: 2190 часов Х 0,075 кВт Х 4,65 руб
= 763 рубля
Лампа накаливания: 2190 часов Х 0,075 кВт Х 4,65 руб. = 763 рубля.
КЛЛ: 2190Х0,015 кВт Х 4,65 = 153 рубля.
Светодиодная: 2190Х0,01Х4,65= 101 рубль.
Сроки службы для каждого из видов осветительных приборов, если брать реальные отзывы потребителей составляют полгода, 2 года и 5 лет. Есть смысл посчитать затраты на освещение за 5 лет.
Будет потрачено:
- 10 лампочек накаливания х 25 руб. = 250 р. За это время плата за электричество составит 763 кВт Х 5 лет = 3815 руб. Итого: 250+3815=4065.
- 2 энергосберегающих лампы Х 130р. = 260 руб. Оплата электричества 153 Х 5= 765. Общий счет: 260+765= 1025.
- 1 светодиодная лампа = 100. Электричество: 101Х5= 505. Общие затраты 605.
Подводя итоги, получаем экономию при замене лампы накаливания на светодиодную – 3400 руб. за 5 лет. Выгода замены энергосберегающей лампы не столь очевидна «всего» 160 руб. Но стоит учитывать, что это экономия всего на 1 одной лампе, а таких в квартире больше 10.
В случае принятия решения в пользу светодиодных источников света стоит внимательно отнестись к выбору приятного лично вам оттенка свечения. В этом случае пребывание в помещении станет комфортным и приятным.
Как выбрать
При выборе лампы стоит исходить из следующих параметров:
- Необходимый тип цоколя;
- Цветовая температура;
- Светоотдача;
- Мощность лампы;
Энергосберегающие устройства — это современное и эффективное решение для любого помещения и целей.
Сравнение размера традиционных устройств накаливания и энергосберегающих устройств
Подводя итог, важно знать, что при выборе энергосберегающего прибора нужно ориентироваться на известного производителя. У таких производителей на заводах следят за качеством продукции и риск наткнуться на дефектный товар — минимален
Что лучше светодиодные лампы или энергосберегающие
Светодиодные и энергосберегающие лампочки имеют разные характеристики и принцип работы, но присоединительный цоколь одинаков. А люди прежде покупают то, что можно использовать в домашних условиях. И чаще продаются лампы с цоколем Е17 и E27.
Главный момент при покупке – качество. Ни каждый производитель выдерживает нормы при производстве. Покупая лампочку плохого качества, можно разочароваться в данном виде и больше никогда его не покупать.
Светодиодные лампочки
Внешний вид такой лампочки имеет привычные элементы: цоколь и купол из стекла. Цоколь стандартных размеров. Но внутренняя часть представляет собой усовершенствованную конструкцию.
Содержит:
- Своеобразные пульты управления – драйвера.
- Плата, содержащая светодиоды.
- Рассеиватель лучей света. Покрыт люминофором. Способствует преображению света в естественный оттенок.
Диодная часть содержит германий, кремний. Работа похожа на полупроводниковый прибор.
Такой вид определенной внешней формы, которая дает возможность применять лампочки в разных сферах. Есть круглая, продолговатая, в форме свечи. Она чаще используется в домашних условиях, для квартиры, дома. С целью подсветки ландшафтов, архитектурных строений применяются светильники с направляющим световым потоком. Трубчатая форма заменяет люминесцентные лампы.
Главные параметры представлены характеристиками.
Именно они определяют эффективность применения такого вида ламп:
- Упаковка содержит информацию о выделяемых люменах (количество света). Чем больше цифр, тем светит ярче.
- Экономичнее та лампочка, которая потребляет меньшее количество Ватт за час – мощность потребления.
- Различается несколько разновидностей цоколя. Это зависит от области применения. Распространенными считаются винтовые, штырьковые.
- От размера зависит яркость света, также угол рассеивания. Форма тоже влияет на эти параметры.
- Оттенок света обилен разнообразием. От белого до желтого. Для домашнего применения предпочитают желтые тона. Для офисного – белые.
- Диапазон напряжения – при перепадах в сети, световой поток не меняется, нет мигания.
- Пульсационные качества. У лампочки для дома этот уровень должен составлять не более 15 процентов.
- Температурный режим. Конструкцией предусмотрена работа без потери эффективности при температурах -50 — +60 градусов.
- Гарантийный срок эксплуатации каждый производитель выставляет свой.
Светодиодные светильники экологичны, имеют высокую производительность. Обеспечивают низкое потребление напряжения, срок службы до 10 лет, не реагирует на скачки напряжения, типы цоколя подойдут для всех сфер применения, цветовое разнообразие, поддаются ремонту.
На рынке часто покупатели стали сталкиваться с подделками этого вида товара.
Энергосберегающие лампочки
Этот вид также имеет особенности, характеристику.
На них и следует ссылаться при покупке:
- Лампочка на 20 Ватт может заменить обычную 100 Ватт лампу накаливания.
- Разнообразие размеров цоколя позволяет применять светильники в разных сферах деятельности.
- Тон света подбирается в зависимости от места применения. Комнаты для сна оснащаются теплым освещением, гостиная естественным, офисные кабинеты белым.
У такого вида ламп есть недостатки: люминесцентные изделия содержат внутри ртуть. Это не только требует аккуратного отношения к товару, но и правильной утилизации. К тому же ультрафиолетовое излучение негативно влияет на зрение. Поэтому рекомендуемое расстояние от светильника до глаз должно быть не менее 30 сантиметров.
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.
| 20 Вт | 5–7 Вт | 2–3 Вт | ~200 лм |
| 40 Вт | 10–13 Вт | 4–5 Вт | ~400 лм |
| 60 Вт | 15–16 Вт | 8–10 Вт | ~700 лм |
| 75 Вт | 18–20 Вт | 10–12 Вт | ~900 лм |
| 100 Вт | 20–25 Вт | 12–15 Вт | ~1200 лм |
| 150 Вт | 40–50 Вт | 18–20 Вт | ~1800 лм |
| 200 Вт | 60–80 Вт | 25–30 Вт | ~2500 лм |
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.
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
Расчет окупаемости при замене ламп на светодиодные
Сравним светодиодную лампочку 10 Вт за 200 рублей и ЛЛ 15 Вт за 150 рублей. Если исходить из минимального срока службы последней (50 тыс. часов), люминесцентных изделий придется купить 7 штук, общая стоимость 1050 рублей.
Если осветительный прибор светится 5 часов в сутки, ЛЛ тратит 0,3 кВт, светодиоды – 0,2 кВт. За месяц получится 9 и 6 кВт, в рублях при тарифе 4 рубля за киловатт – 36 и 24 рубля, за год – 432 и 288 рублей. На первый взгляд различие небольшое.
Это расчет для одной лампочки, а в любой квартире несколько светильников, которые отличаются по мощности. Если провести расчет для каждого, результат будет более внушительный.
При расчетах необходимо учесть так же
расходы на замену. Самые большие издержки при полной замене светильников.
Сэкономить можно, если купить светодиодные изделия аналогичных размеров с таким
же цоколем.
Если учесть самый главный параметр –
светоотдачу, преимущество светодиодов еще более очевидно, ведь светодиодный
источник с таким же количеством люмен, как у ЛЛ, освещает пространство лучше.
Все ли светодиодные лампы хорошие и если нет, чем хорошие отличаются от плохих?
В обычных лампах накаливания всё просто: колба и вольфрамовая нить. Светодиодная лампа устроена гораздо сложнее и её качество зависит от качества светодиодов, люминофора и электроники.
Есть три важных параметра, влияющих на качество света, которое даёт лампа:
-
Пульсация света.
Многие некачественные лампы имеют высокий уровень пульсации (мерцания) света. Такой свет визуально некомфортен и человек от него быстро устаёт. При переводе взгляда с одного предмета на другой виден стробоскопический эффект (видно как бы несколько предметов вместо одного). Человеческий глаз воспринимает пульсацию более 40%. Есть два способа проверить наличие пульсации света
— карандашный тест (берём обычный длинный карандаш за кончик и начинаем быстро-быстро двигать им по полукругу туда и обратно. Если отдельных контуров карандаша не видно, — мерцания нет, если же видно «несколько карандашей» — свет мерцает) и проверка с помощью камеры смартфона (если посмотреть на свет через камеру смартфона, как правило при мерцании света по экрану будут идти полосы, причём чем они ярче, тем мерцание сильней). Лампы с видимой пульсацией нельзя использовать в жилых помещениях. -
Индекс цветопередачи (CRI).
Спектр света светодиодной лампы отличается от спектра солнечного света и света обычной лампы накаливания. Хоть свет и выглядит белым, некоторых цветовых компонентов в нём больше, а некоторых меньше. CRI показывает, насколько равномерен уровень разных цветовых компонентов в свете. При низком CRI света хуже видны оттенки. Такой свет визуально неприятен, причём понять, что в нём не так, очень сложно. У ламп накаливания и солнца CRI=100, у обычных светодиодных ламп он больше 80, у очень хороших больше 90. Лампы с CRI ниже 80
в жилых помещениях лучше не использовать. -
Угол освещения.
Светодиодные лампы типа «груша» бывают двух видов. У первых защитный колпак имеет форму полусферы, имеющей такой же диаметр, как и корпус. Такие лампы совсем не светят назад и если в люстре они светят вниз, потолок будет оставаться тёмным, что может быть визуально некрасиво. У второго вида ламп прозрачный колпак имеет диаметр больше корпуса и лампа немного светит и назад. Лампы на светодиодных нитях или прозрачных дисках имеют такой же большой угол освещения, как обычные лампы накаливания. Галогенные софиты дают узкий луч света с углом освещения около 30 градусов, а большинство светодиодных софитов светят рассеянным светом с углом около 100 градусов. Такие лампочки в подвесном потолке «слепят» из-за слишком широкого угла. Только некоторые светодиодные софиты имеют линзы и такой же узкий угол освещения, как у галогенных ламп.
И ещё три проблемы, с которыми можно часто столкнуться у светодиодных ламп:
-
Несоответствие светового потока и эквивалента заявленным значениям.
К сожалению, часто на упаковке светодиодных ламп пишут завышенные значения светового потока и эквивалента. Можно встретить лампы, на которых указан световой поток 600 Лм и то, что лампа заменяет 60-ваттную ламу накаливания, а по факту она светит только, как 40-ваттная лампа. -
Несоответствие цветовой температуры заявленной.
Очень часто встречаются лампы, цветовая температура света которых отличается от того, что обещает производитель. Вместо 2700К можно встретить 3100К, а вместо 6000К даже 7200K. -
Преждевременный выход ламп из строя.
Производители указывают срок службы светодиодных ламп от 15000 до 50000 часов, по факту же лампы иногда ломаются через несколько месяцев работы.
Характеристики
Для описания характеристики применяются названия показателя и его значение.
Данные характеристики приведены в таблице:
| Наименование | Показатель |
| Мощность, Вт | бытовое применение – 25-150Вт, другое – до 1000 |
| Накаливание нити, градусов | до 2000-2800 |
| Напряжение, В | 220-330 |
| Световая отдача, Лм/1Вт | 9-19 |
| Размер и маркировка цоколя | Е 14, Е 27, Е 40 |
| Тип цоколя | Резьбовой, штифтовой |
| Часы работы, часов | до 1000 |
| Вес, г | 15 |
Устройство и схема
Устройство лампочки накаливания у всех ее видов практически одинаковое:
- Основная рабочая деталь – вольфрамовая спираль. Обладает сопротивлением в три раза больше, чем медный материал. Из него достигается выплавка максимально тонких элементов. Электроды поддерживают данную спираль и переводят ток.
- Стеклянная колба. Она заполнена инертным газом. Именно он не дает сгореть нити и препятствует окислению металлических элементов.
- Цокольная часть. Она присутствует во всех видах, кроме автомобильных. По цоколю нарезана резьба, ее шаг может отличаться у каждого вида.
Подробная схема составляющих отображена на рисунке:
Принцип действия
Принцип работы лампы накаливания заключается в нагревании вещества, через который протекает ток. Веществом выступает сама нить накаливания, ее температура нарастает в момент замыкания электроцепи. При этом возникает результат электромагнитного термического испускания. Видимым для глаза оно становится при прогревании более 570 градусов, при этом начинается красное свечение.
Нить накаливания нагревается до 2800 градусов. В процессе прогревания вольфрам преобразовывается в оксид (белый поверхностный налет), для этого и происходит закачка в полость нейтральных газов. При монтаже лампочки (закручивания ее в патрон), замыкается цепь и происходит процесс разогрева нити, и происходит подача света.
Цоколь
Распространенными считаются лампочки с маркировкой цоколя E14, E27, E40. Где цифра означает диаметр самого цоколя. Без резьбовые элементы встречаются в автомобильных производствах.
Есть страны, где другое напряжение в сети и, соответственно, применяются лампочки с другим диаметром цоколя – Е12, Е17, Е26, Е39.
Маркировка
Перед покупкой надо изучить маркировку. Она представлена буквенным и цифровым сочетанием. Буквенная маркировка и значение представлены в таблице:
| Буквенная маркировка | Значение |
| Б | биспиральная |
| БО | Биспиральная с опаловой колбой, наполненной аргоном |
| БК | Биспиральная, наполнение колбы криптоном |
| ДБ | Диффузная с матированием внутри колбы |
| В | Вакуумная |
| Г | Газонаполненная |
| О | Опаловая колба |
| М | Молочная колба |
| Ш | Шаровидная |
| З | Зеркальная |
| МО | Для местного освещения |
Цифры указывают на пределы напряжения, мощности.
Коэффициент полезного действия
У данных ламп низкий КПД (коэффициент полезного действия). Он выражается соотношением мощности излучением, заметным человеку. При прогревании нити до 2700 К, КПД до 5 процентов. Остальная энергия затрачивается на инфракрасное излучение, которое не просматривается человеческим глазом, только чувствуется теплом. Если повышать КПД хотя бы до 20 процентов, необходимо увеличить прогревание нити до 3400 К.
Свет при этом будет светить в два раза ярче, но срок службы лампы сократится на 95 процентов. И наоборот, снижение напряжения, увеличит период работы во много раз. Все это учитывается при производстве дежурного освещения, которое требует надежности.
Таблица соотношения люменов и ватт в лампочке
Световой поток измеряется в люменах (Лм). В светодиодах световые потоки колеблются в зависимости от производителя, его качества товара, напряжения. Примерное значение для одного Вт составляет 80-150 Лм. В таблице приведено соотношение Лм и Вт для лампочек накаливания по отношению к светодиодной лампе:
| Светодиодная лампа, Вт | Лампа накаливания, Вт | Световой поток, Лм |
| 4-5 | 40 | 400 |
| 8-10 | 60 | 700 |
| 10-12 | 75 | 900 |
| 13-15 | 100 | 1200 |
Дополнительные качества светодиодных ламп Е14
Лампа светодиодная Е14 (свеча) отличается целым набором дополнительных пользовательских характеристик. Среди них стоит отметить:
- наиболее эффективный расход электрической энергии наряду с низким ее потреблением;
- практически полная независимость исправной работы от перепадов и скачков напряжения;
- высочайшая устойчивость к периодичности включения и выключения;
- защита от механических повреждений и вибраций;
- отсутствие эффекта мерцания.
Светодиодная лампа Е14 на сегодняшний день является самой популярной разновидностью среди всего сортамента светодиодных устройств. По качественным характеристикам она является наиболее доступной альтернативой традиционной лампе накаливания. При этом потребители оценивают не только длительный срок эксплуатации (более 50000 часов), но яркое и комфортное освещение, отсутствие реакции на перепады напряжения в сети и относительно доступную стоимость.
Спектр света и широкий радиус захвата вывели такие устройства в лидеры и сегодня все чаще их используют в качестве основного источника освещения в домах и офисах.
