Мощность лампы накаливания, светодиодных и энергосберегающих ламп

Принцип работы

Популярные в последнее время энергосберегающие лампы одно из лучших за последнее время изобретений. Компактные в своих размерах не требующие стартера для запуска освещения, работающие без звука, простые в подключении (резьбовой цоколь элементарно устанавливается  в осветительное оборудование), экономящие электроэнергию на 80 %, надежные, вот часть основных достоинств этих приборов.

Принцип работы энергосберегающей люминесцентной лампы заключается в ней содержание паров ртутного вещества, газов аргона, неона, иногда криптона. Когда электроэнергия поступает в лампу, нагревается катод, от которого начинает излучаться электроны. Они ионизируют газовую смесь до получения плазмы, излучающую ультрафиолетовый свет, невидимый для человеческого глаза. За счет этого света освещается люминофор, покрывающий стенки трубки и в результате, люминофор выдает привычный видимый свет.

Как подобрать нужную освещенность для комнаты?

Я мог бы прямо сейчас сравнить мощность светодиодных ламп и ламп накаливания, вы бы посмотрели что вам нужно и все. Но я хочу чтобы вы не просто выбрали лампу, а поняли как это работает. Зная нормы освещенности и площадь комнаты, мы можем выбрать точно такую светодиодную лампу как нам нужно.

Сначала рассмотрим нормы освещенности в люксах на квадратный метр:

Исходя из того, что вы уже знаете рассчитать необходимое освещение для вас не составит труда. Допустим, у нас есть комната 5 на 6 метров, мы собираемся в ней в ней отдыхать, поэтому освещенность возьмем 54. Площадь комнаты будет 5 х 6 = 30 метров. Умножаем освещенность на площадь и получаем количество Люмен. 54 умножить на 30 будет 1620 люмен или лм. Осталось найти такую светодиодную лампу или купить две по 800 люмен.

Это был самый точный и правильный способ выбрать мощность светодиодной лампы. Но мы по-прежнему можем ориентироваться на потребляемую мощность ламп накаливания или даже светодиодных ламп.

Каких расходов требует традиционная система освещения

В традиционную бытовую систему освещения входит проводка на 220 В, выключатели, осветительные приборы, лампы. Если мощность всех осветительных приборов превышает 3,5 кВт, система делится на подсистемы, которые подключаются к отдельному устройству защитного отключения (актуально для больших загородных домов).

При использовании ламп накаливания потребитель может по собственному усмотрению выбирать осветительные приборы. Окончательная стоимость системы зависит от их цены. Светильники продаются по различной стоимости, зависящей от конструкции и производителя. Цена ламп накаливания тоже разная. Для изделий российских производителей среднее значение 15 рублей.

У других производителей и цена другая:

• Philips 60W – 30 руб., 40W
  –
  35 руб., цветная
  10W – 38;
• «свечка»
  Foton 25W
  – 29
  руб.;
• «груша»
  Osram 75W – 31 руб., 40W – 32.

Окончательная стоимость будет зависеть не только от площади жилища и мощности осветительных приборов, но и от предпочтений и финансовых возможностей семьи. При покупке дорогих светильников и выключателей, диммеров, импортных лампочек увеличатся начальные затраты не только при покупке, но и в процессе монтажа. Для включения в схему диммеров придется пригласить специалиста, который точно знает, как выполнить эту работу.

Виды

Сегодня существует большое количество разнообразных ламп, которые делятся по форме и покрытию колбы, назначению и наполнителю. Бывает шарообразной, цилиндрической, трубчатой и шароконической; прозрачной, зеркальной и матовой. Также есть световые источники общего, местного и кварцевогалогенного назначения. Кроме того, имеются вакуумные, аргоновые, ксеноновые, криптоновые и галогенные модели.

Прозрачные являются распространенными вариантами. Такие элементы считаются самыми дешевыми и эффективными, имеют неравномерный светопоток. Зеркальные модели являются наиболее результативными в плане освещения, поскольку покрытие формирует направленные светопоток. Матовые способны создавать мягкое и рассеивающее освещение для благоприятных условий работы и отдыха. Изделия, имеющие местное освещения, функционируют при двенадцати вольтном напряжении, что нужно, чтобы создать безопасные условия труда.

Обратите внимание! Подобные светильники нужны, чтобы освещать смотровые ямы в момент монтажа электрической гаражной проводки. Таблица типов ламп накаливания

Таблица типов ламп накаливания

Лампы общего назначения

Источники, имеющие общее назначения, самые массовые светоисточники, которые применяются, для того чтобы осветить квартиру или завод в сети с переменным током в 220 вольт и частотой до 50 герц. Бывают вакуумными, аргоновыми и криптоновыми. Эта же группа бывает неодимовой и криптоновой. По существу это обычные осветительные лампы. Стоит указать, что в момент изготовления неодимовых источников применяется неодимовая окись, поглощающая спектр света. Это улучшает световое качество.

Повсеместное использование светильников общего назначения

Прожекторные лампы

Прожекторные источники ставятся на судовом, железнодорожном, театральном и другом прожекторе. Отличаются тем, что имеют увеличенный светопоток, могут быть дополнены светоотражателями, чтобы улучшать концентрацию светопучка.

Прожекторные светильники как один из видов

Зеркальные лампы

Зеркальные светоисточники отличаются тем, что имеют обычную форму колбы и специальное внутреннее покрытие балонной части. Это помогает собрать весь светопоток, который направлен в нужное русло. Они используются в промышленности, видеосъемке, фермерском хозяйстве и потолочном освещении ванной комнаты.

Галогенные лампы

Галогенные лампы работают от инертного газа, в который добавляется бром с йодом, чтобы защитить нить накаливания и повысить срок работы. Такие светоисточники обладают небольшим размером для применения их как наполнитель дорогостоящего инертного газа. Отличаются яркостью свечения, естественной цветопередачей, хорошим сроком службы и значительной световой отдачей, имеющей меньшие размеры.

Обратите внимание! Единственный минус в чувствительности и значительных перепадах сетевого напряжения. Галогенные светильники как один из видов

Галогенные светильники как один из видов

Схема энергосберегающей лампы

Базовой составляющей энергосберегающей лампочки является стандартная колба. Внутри последней впаяны спирали с обеих сторон. Спирали, с целью создания термоэлектронной эмиссии, покрыты оксидом. Электроны появляются после подачи напряжения, сопровождающегося разогревом спиралей.

Ртутные пары, присутствующие внутри колбы, сталкиваются с электронами.  Результат — образование ультрафиолета. Это провоцирует яркое свечение люминофора. Человеческий глаз воспринимает его, как привычный электрический свет.

Чтобы лампочки энергосберегающие служили дольше, напряжение должно быть непостоянным. Электроны, находящиеся в движении — катод и анод.  Результатом длительной работы осветительного прибора является перегрев электронов. Это вызывает разрушение оксидного слоя, повышение сопротивления электродов и снижение светового потока люминесцентных ламп. При полностью разрушенных электродах освещение работать не сможет.

Из приведенных характеристик следует, что самой экономной является светодиодная лампа. Установив такое квартирное освещение, можно сразу почувствовать их преимущества. Прослужат они намного дольше, чем традиционные лампочки и отлично выглядят в любом светильнике.

Видео по теме вы можете посмотреть здесь.

Классификация энергосберегающих источников освещения

Изначально люминесцентные лампы светодиодные производились преимущественно в рекламных целях. Одна отличалась от другой, единых стандартов не существовало. По мере завоевания ими популярности у пользователей потребовалась группировка их по характеристикам, чтобы покупателю было проще подбирать изделие для удовлетворения собственных потребностей. Была введена соответствующая маркировка:

• Первая буква в названии характеризует цветопередачу: Б – устройство излучает белый свет, У – относится к категории универсальных, Д – рекомендуется использовать для дневного освещения, Ц – обладает улучшенной цветопередачей;
• В маркировке изделий зарубежного производства на первом месте стоит цифра. Она означает код цветности (для использования изделия в домашних условиях значение параметра должно быть 8). Далее указывается цветовая температура (для бытовых устройств ее значение должно быть 27, 30 или 36);
• Величина цоколя также указывается на изделии. Он может быть Е40 (для больших энергосберегающих ламп), Е27 (стандартный вариант) и Е14 (для цоколей с малым диаметром);
• Можно производить сравнение светодиодных ламп по мощности. Она указывается в маркировке в количестве ватт и обозначается W. Наиболее распространены изделия с объемом потребляемой энергии от 11 до 18 Вт;
• Возможность плавного включения обозначается в маркировке буквами RS;
• Рекомендуемое напряжение для эффективной эксплуатации указывается в вольтах и составляет, как правило, 12 В (автомобильные лампы), 126 В (американский стандарт) и 220 В (европейский стандарт).

Виды лампочек

Дополнительная информация. Настоящим прорывом в освещении стало использование светодиодных светильников. Данный тип позволяет существенно сократить потребление электроэнергии, одновременно с этим улучшив светоотдачу и пожаробезопасность. Увеличивается также и срок их службы. Световой поток светодиодных ламп зависит от количества осветительных элементов, соединенных в специальной матрице (чем их больше, тем освещенность пространства лучше).

Следует упомянуть дуговые ртутные источники света. Они пользуются значительной популярностью благодаря длительному сроку службы, высокому КПД и надежности в процессе эксплуатации. Величина светового потока ламп ДРЛ является одной из самых больших среди аналогов, а цветопередача близка к оптимальной. Освещение осуществляется белым светом, который считается более естественным для человека.

Таблица соответствия мощности

Несмотря на то, что каждый из видов источников света имеет свой ряд параметров, сравнение двух рассматриваемых осветительных элементов в первую очередь производится на основании мощности каждого из них.

Таблица соответствия выглядит следующим образом:

При взгляде на предоставленные данные можно без дополнительных расчетов определить наиболее экономичный источник света. Без сомнения, это светодиодная лампа.

Обзор плюсов и минусов

Рассматривая источники света на базе диодов, можно отметить их экономичность и высокую эффективность, что обусловлено интенсивным световым потоком при минимальном значении мощности. Кроме того, данное исполнение характеризуется очень длительным периодом эксплуатации.

Учитывая, что срок службы лампы накаливания составляет в среднем 1 000 часов, а продолжительность функционирования диодного аналога – 50 000 часов (среднее значение), можно определить, что за максимальный срок (50 000 часов) можно израсходовать 50 шт. лампочек накаливания и всего одну единицу на базе диодов.

Но и у светодиодных исполнений есть минусы. В первую очередь к таковым следует отнести высокую стоимость. При определенных условиях (интенсивная эксплуатация) можно говорить о сравнительно быстрой окупаемости такой покупки (2-3 года).

Также следует отметить отсутствие необходимости в обслуживании лампочек на базе диодов, опять же, по причине их длительной эксплуатации. Однако ближе к концу периода функционирования такие осветительные элементы характеризуются значительным снижением эффективности, что обусловлено естественным процессом деградации (мутнение кристалла).

Таким образом, таблица соответствия дает возможность оценить разницу в значениях мощности рассматриваемых источников света. И сравнение будет не в пользу исполнений с нитью накаливания.

Кроме вышеназванных плюсов и минусов, можно также сделать акцент на КПД осветительных элементов. Лампочки с нитью накаливания сильно греются, в результате на освещение уходит менее 50% затрачиваемой энергии, что обусловлено преобразованием электроэнергии в тепловой эквивалент. КПД диодных лампочек намного выше ввиду их незначительного нагрева.

Устройство

Лампа накаливания включает в себя стеклянную колбу, вольфрамовую нить, свинцовую проволоку, молибденовый держатель накаловой нити, логеточку, биметаллическую проволоку, втулку, плавкую вставку, замазку, штенгель, свинцовую проволоку небольшой массы, цоколь и паяный контакт. Светоисточник со стеклянной колбой, вольфрамовой нитью и инертным газом установлен на специальные опоры и электроды, через которые идет электроток.

Обратите внимание! В момент вкручивания цоколя в источник, энергия идет к нагреваемому вольфраму и излучает свет. В этом считается принцип работы

Конструктивные особенности светильников

Маркировка энергосберегающих ламп

Перед покупкой энергосберегающей лампы стоит обратить внимание на маркировку, указанную на упаковке. Российские производители, следуя правовым стандартам, в качестве маркировки люминесцентных ламп используют букву, зарубежные производители пользуются числовыми значениями

Нижеприведенная таблица показывает маркировки отечественных и зарубежных ламп:

Корме этого маркировка энергосберегающих ламп указывает на:

• силу мощности (20 Вт),
• температуру цвета (85w 6400k),
• тип цоколя (gu3),
• галогеновую лампу (mr 16),
• рефлекторную лампу (r 80).

Страны производители энергосберегающих ламп

Основные выводы

Светодиодные лампы постепенно вытесняют с рынка всех конкурентов. И речь идет не только о стандартных лампах накаливания, но и о ртутных и галогенных аналогах. Одно из главных преимуществ LED-ламп – мощность, позволяющая генерировать достаточный поток света при малом потреблении электричества. Это, в первую очередь, определяет рентабельность ламп этого вида.

При замене обычных образцов на светодиоды, стоит учитывать соотношения мощности ламп накаливания и LED ламп.
Помимо параметров, указанных в таблицах, необходимо обратить внимание на технические особенности, такие, как тип цоколя или матовое покрытие колбы.
Одинаковую величину светопотока могут дать разные типы ламп с отличающимися параметрами мощности.
Светодиоды превосходят остальные вида по множеству характеристик, уступая только в стоимости.
Понимание соответствия мощностей важно, как при замене ламп в быту, так и в условиях улицы.

На светодиодные лампы переходит все больше потребителей и предприятий не только в силу их эффективности и финансовой окупаемости, но и экологичности, чего нельзя сказать об устаревших ртутных лампах.

Предыдущая
Лампы и светильникиКак своими руками разобрать и отремонтировать светодиодную лампу на 220 В
Следующая
Лампы и светильникиКак выбрать ультрафиолетовую (УФ) лампу для красноухих черепах и других рептилий