Содержание
Поскольку системы освещения постоянно совершенствуются, технология, лежащая в основе производства света, также развивается. Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент осветительных приборов, в которых используются те же лампы накаливания, газоразрядные и светодиодные лампы. Поскольку всегда ведутся споры о том, что лучше, в этой статье сравниваются лампы накаливания и светодиодные лампы.
Сравнение конструктивных особенностей
Первые лампы, излучающие свет с помощью вольфрамовых нитей, появились в конце 18 века. Лампы накаливания имеют два провода, прикрепленных к цоколю, так что нить постоянно подключена к источнику питания.
Рисунок 1: Структура лампы накаливания
Принципы работы этих источников света до сих пор не изменились.
- Воздух удаляется из стеклянной колбы, создавая почти вакуумную среду.
- При подаче напряжения на нить происходит ее нагрев в режиме накаливания.
- Возникает довольно сильная фотолюминесценция, поскольку в окружающей среде нет частиц, препятствующих свободному выходу нагретых электронов.
За более чем 100 лет эксплуатации этой технологии изменились только геометрия конструкции и световые характеристики.
Первые светодиоды как причина возникновения потоков видимого света появились в 1960-х годах. Только в этом веке полупроводниковые элементы научились выбирать организованную сетку светодиодного освещения.
Конструктивно светодиодные лампы похожи на лампы Ильича, но в отличие от последних, содержат
Все эти компоненты находятся в стандартном корпусе и необходимы для стационарной работы устройства. Принцип действия основан на испускании элементарных частиц, когда ток проходит через p-n соединение.
Сравниваемые параметры
Чтобы понять эффективность каждого типа ламп, необходимо сравнить характеристики в наиболее важных категориях. Давайте рассмотрим их более подробно для обычных ламп и соответствующих им светодиодных ламп.
Мощность света и производительность
Как и любой другой электрический прибор, и светодиодные лампы, и лампы накаливания потребляют определенное количество энергии для производства света. Световая производительность — это отношение количества переданного света к количеству потребленной электроэнергии. Этот параметр является очень хорошим показателем эффективности любого светильника.
В приборах накаливания световые характеристики составляют порядка 8-10 лм/Вт. Это означает, что на каждый потребленный электрический ватт лампа накаливания производит 8 или 10 люменов. Светодиодные лампы, с другой стороны, могут обеспечить 90-120 лм/Вт. Как видите, чтобы получить, допустим, те же 500 люмен для освещения комнаты, необходимо использовать лампу накаливания мощностью не менее 50 Вт. Она получила официальный статус энергетической лампы.
Однако следует отметить, что светодиоды со временем выгорают, что приводит к значительному снижению яркости. Нити накаливания, с другой стороны, обеспечивают постоянную мощность, пока не перегорят.
Тепловое рассеяние
Из-за резистивной природы элементов лампы поток заряженных частиц сталкивается с молекулами металла. В результате столкновения в окружающем пространстве выделяется тепловая энергия. Поэтому, помимо непосредственной работы, приспособление также действует как нагревательный элемент.
Что касается тепловыделения, обычные лампы могут нагреваться от 150ºC до 250ºC. Эти значения увеличивают вероятность воспламенения при контакте локально нагретых горючих материалов со стеклянной колбой. Поэтому для ламп накаливания оставляют термостойкие колпаки, которые не горят. Следует также помнить, что люди могут получить ожоги при контакте с горячими поверхностями.
Светодиодные лампы выделяют мало тепла и не нагреваются выше 50ºC. В результате температура нагрева не представляет угрозы для окружающей среды и человека.
Не менее важным является фактор эффективности. В случае со светильниками производительность указывает на то, что часть электроэнергии, потребляемой сетью, преобразуется в свет. Другими словами, он используется по назначению. Например, в устройстве накаливания свет образуется, когда электричество используется для нагрева металла и испускания инфракрасного излучения при достижении нужной температуры. При такой технологии нить постоянно нагревается и светит только тогда, когда светит, что составляет лишь 5-15% от производительности лампы накаливания.
Светодиодные устройства примерно на 90% обусловлены конструкцией светодиода. Они значительно превосходят лампы накаливания, а также галогенные и люминесцентные лампы.
Срок службы.
Средний срок службы лампы измеряется в часах. Это время работы светильника до его выхода из строя из-за повреждения компонентов. Для ламп накаливания это число составляет около 1000 часов, в то время как светодиодные лампы могут успешно работать в течение 50 000 часов. Это дает полупроводниковой модели преимущество почти в 50 раз.
Однако следует отметить, что срок службы светодиодов сильно зависит от качества напряжения, подаваемого сетью, и волнового коэффициента. Что оставляет много места для отечественных компаний.
Экологичность.
Из-за выделения токсичных веществ в окружающую среду многие лампы могут оказывать значительное влияние на среду обитания человека. Однако ни светодиодные лампы, ни лампы накаливания не содержат особо вредных компонентов, которые могут повлиять на естественные поры, в отличие от люминесцентных или галогенных ламп.
Ставки.
Это, пожалуй, единственный параметр, который позволяет отнести лампы накаливания к явным лидерам. В среднем, лампы накаливания стоят в пределах 20-50 рублей, а светодиодные модели — 300-500 рублей. Как вы можете видеть, классический выбор в 10 раз дешевле соответствующих полупроводников. Однако, к сожалению, несмотря на победу в борьбе за лучшие цены, лампы накаливания нельзя назвать явным лидером по прибыли, поскольку срок их службы в 50 раз короче.
Из этого можно сделать вывод, что высокая стоимость светодиодных устройств компенсируется их сроком службы и высокой эффективностью.
Яркий спектр
Рисунок 3: Световая температура
Он определяет цветопередачу объектов, попадающих в диапазон человеческого зрения. Таким образом, чем ниже цветовая температура, тем больше восприятие окружающих нас предметов смещается в сторону красных и оранжевых тонов. По мере увеличения температуры цветового спектра видимые объекты воспринимаются в синих и фиолетовых тонах.
Лампы накаливания имеют температуру свечения в диапазоне 2700-3000k. Светодиоды, с другой стороны, могут производить полный спектр диапазонов, реализуемых как в холодных, так и в горячих лампах. Недавно эта функция была адаптирована к конкретным светодиодным лампам, что позволяет лампам выдавать диапазон, подобный люминесцентным лампам.
Итоговая таблица сравнения
Рисунок 4: Сравнение производительности
Это сравнительная таблица между двумя типами ламп. Он наглядно демонстрирует преимущества светодиодных источников света.
