На сегодняшний день лампы накаливания практически вытеснены с рынка альтернативными источниками. Это происходит не только потому, что они морально устарели, но и из-за их низкой эффективности и высокого энергопотребления. Несмотря на это, мы по привычке или из-за недостатка времени выбираем лампы накаливания, опираясь при выборе на низкую стоимость.

Нужно ли нам на минутку остановиться и выбрать более эффективную лампу? Не потеряем ли мы больше, когда покупаем дешевую лампочку Ильича? Многие из нас наслышаны о выгоде использования современных светодиодных ламп. Мы решили провести смелое сравнение, минуя промежуточный этап – люминесцентную лампу (сравнение с ней в ).

Основные отличия

Энергопотребление ламп

Энергопотребление светодиодной лампы составляет около 10% от потребления лампы накаливания.

Спектр света

Лампы накаливания излучают более жёлтый спектр света, в отличие от светодиодных, которые имеют заливающий свет близкий к естественному.

Нагрев корпуса лампы

Лампа накаливания мощностью 25 Вт нагревается до 100 градусов Цельсия, о неё можно легко обжечься! За 30 минут работы температура может достигать 250 градусов. Лампа накаливания считается пожароопасной, при соприкосновении с текстилем её колба нагревается ещё сильнее. Например, солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 60-70 минут. Поэтому нагрев лампы требует термостойкой арматуры светильников.

Светодиодная лампа, напротив, является пожаробезопасной. Максимальный нагрев её корпуса составляет 40-50 градусов Цельсия и за время работы остается постоянным. Поэтому светодиодную лампу можно использовать рядом с легковоспламеняющимися материалами.

Экологичность

Лампа накаливания создаёт инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Долгий взгляд на включенный прибор и длительное пребывание может оказывать негативное влияние на зрение — высушивать слизистую оболочку глаз. Ультрафиолетовые лучи могут вызвать преждевременное старение кожи и ожог сетчатки. В LED лампе отсутствует инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, в ней нет нити накала, которая раздражает органы зрения, а также отсутствуют любые токсические элементы, поэтому светодиодная лампа считается экологически чистой как в процессе эксплуатации, так и после.

Коэффициент полезного действия – это эффективность преобразования энергии в свет. У светодиодной лампы он достигает 90%.

Срок службы

Срок службы светодиодной лампы в 50 раз больше по сравнению с номинальным сроком службы лампы накаливания.

Другие недостатки лампы накаливания

хрупкость, чувствительность к удару и вибрации.

Стоимость ламп

Лампа накаливания является самой дешевой, а светодиодная наиболее дорогой, хотя стоимость последней с каждым годом становится всё ниже.

Стоимость ламп за 30 000 часов работы:

Исходя из срока службы, стоимость лампы накаливания составит 600 руб. Светодиодной лампы — 325 руб. (из расчета 20 и 540 руб. за штуку соответственно). Преимущество светодиодной лампы в том, что всё это время о ней можно не вспоминать, а каждую лампу накаливания менять как минимум 30 раз.

Плата за электричество в течение 30 000 часов работы: из расчета 1 кВт = 3,5 руб.

Стоимость работы ламп накаливания составит 7 875 руб. Стоимость светодиодной лампы составит 1 050 руб.

Итого, общие расходы за 30 000 часов работы (плата за электричество + стоимость ламп за 30 000 часов):

Лампы накаливания: 8 475 руб. Светодиодная лампа: 1 375 руб.

Светодиодная лампа экономичнее лампы накаливания более чем в 6 раз! С LED лампами экономия составит более 83%.

Ктому же преимущества светодиодной лампы видны по каждому рассматриваемому пункту, кроме первоначальной стоимости светодиодной лампы, которая при использовании достаточно быстро окупается.

Пожалуй, нам действительно стоит пересмотреть некоторые устоявшиеся модели поведения, купить светодиодные лампы и начать экономить деньги и здоровье. Мы рекомендуем вам обратить внимание на компанию «Нью Лайт Технолоджи», которая предлагает большой ассортимент светодиодных ламп, а также порадует вас гибкими условиями доставки и оплаты. Ознакомиться с ассортиментом вы можете на их сайте

Несмотря на действие закона об энергосбережении, ограничивающем производство и реализацию ламп накаливания (далее - ЛН ) определенной мощности (с июля 2011 г - 100 Вт и более, с 2013 - 75 Вт и более, с 2014 - 25 Вт и более), эти традиционные лампы, ставшие менее используемыми, тем не менее, не вышли полностью из обращения.

Это обусловлено, прежде всего достаточно высокой на сегодняшний день стоимостью альтернативных источников света, использующих энергосберегающие технологии - светодиодных , энергосберегающих ламп.

Исходя из заявлений изготовителей, принято считать, что продолжительность срока службы ЛН составляет в среднем 1000 часов. На самом деле, это условное значение, которое во многом зависит от многих условий эксплуатации ЛН , наиболее значимые из которых рассмотрены ниже:

Стабильность номинального напряжения . Так, эксплуатация ЛН при его незначительном превышении всего на 4% сокращает их срок службы на 40%, а превышение на 6% сокращает срок службы вдвое.

И напротив: эксплуатация ЛН при пониженном напряжении существенно увеличивает их ресурс. Уменьшение напряжения на 10% увеличивает рабочий ресурс ламп в несколько раз. Поэтому, при покупке, для увеличения срока службы, целесообразно выбирать лампы, рассчитанные на напряжение 230-240 В.

Механические воздействия на ЛН (вибрации, удары в ходе эксплуатации). Их наличие, крайне неблагоприятно сказывается на ресурсе ламп, особенно во время работы последних.

Поэтому, увеличение длительности срока их службы предполагает исключение подобных механических воздействий. В случае, если при определенных условиях эксплуатации выполнение этого условия не представляется возможным, вместо ЛН имеет смысл использовать лампы другого типа.

Температура окружающей среды . Выход ламп этого типа из строя в момент их включения, особенно при низких температурах - далеко не редкость. Причина тому - сильный перепад температур в нити накаливания при включении, сопровождающийся протеканием в ней больших токов из-за пониженного сопротивления спирали, обусловленного низкой температурой окружающей среды.

Для ограничения напряжения в момент включения ЛН во избежание их преждевременного выхода из строя, в качестве коммутационного аппарата управления освещением рекомендуется использовать устройства плавного пуска ламп или диммирующие устройства.

В случае, если к качеству освещения не предъявляются высокие требования (например, для освещения лестничных клеток подъездов, хозяйственных помещений и пр.) для ограничения питающего напряжения можно использовать последовательно включенный в питающую цепь лампы диод.

Для этого подойдут диоды серии Д226, КД209, КД105. расположить диод можно в распаячной коробке или установочной коробке выключателя.

Самое привычное для нас световое устройство это обычная лампочка накаливания. Она представляет собой источник освещения, состоящий из стеклянной колбы, тела накаливания, электродов, цоколя и изолятора.

В наше время стали популярны . Они просты, надежны, и приобрести их можно по очень невысокой цене. Несмотря на популярность ламп накаливания, они обладают рядом недостатков. КПД такого прибора около 2%, низкая светоотдача в пределах 20 Лм/Вт и короткий, около 1000 часов, срок службы.

Принцип работы

При подключении к электрической сети лампа накаливания преобразует электрическую энергию в световую , посредством нагревания проводника (нити) накала. Изготовленная из тугоплавкого вольфрама или его сплавов, нить находится в стеклянной колбе, заполненной инертным газом или вакуумом (для маломощных ламп до 25 Вт).

Устройство работы лампочки “Ильича”

Колба служит для защиты от воздействия внешних факторов, а инертный газ (криптон, азот, ксенон, аргон и их смеси) не позволяет вольфрамовому проводнику окислиться и уменьшает теплопотери. Нить раскаляется под действием проходящего через нее тока до температуры порядка 3000ºС (такая высокая температура со временем приводит к истончению и перегоранию проводника).

В результате нагрева происходит электромагнитное излучение, небольшая доля которого находится в видимом спектре, основная часть представляет собой инфракрасное излучение. возникает, когда очень высокая температура нити накала преобразует электромагнитное излучение в видимый .

Потребляемая лампой энергия частично преобразуется в видимое глазом излучение. Основная часть под действием конвекции внутри колбы рассеивается в процессе теплопроводности.

Возникающий в лампах накаливания свет находится в части желтого и красного спектра лучей, поэтому близок к дневному свету.

Световой поток

Прямое назначение любого светового прибора – освещение. В лампе накаливания оно создается путем преобразования тепловой энергии в световой поток.

Люксметр – прибор для измерения светоотдачи и пульсации лампочки

Определение и правила измерения

Световой поток - величина, которая характеризует световую мощность (световая энергия, которая переносится через некоторую поверхность за единицу времени излучением) видимого излучения в потоке этого излучения, то есть по производимому на глаз человека световому ощущению.

Чувствительность этого ощущения можно определить по кривой спектральной эффективности, которая утверждена МКО. Единицей измерения светового потока в Международной системе единиц является люмен (лм или lm) , который рассчитывается по формуле:

1 лм = 1 кд*ср (1 лк × м2) , где:

• кд – кандела;
• телесный угол, 1 стерадиан.

Энергия в пучке света имеет временное и пространственное распределение. Источники, излучающие световой поток, различают по распределению цветов спектра:

• линейчатый спектр (отдельные линии);
• полосатый спектр (рядом расположенные разграниченные линии);
• сплошной спектр.

Спектральная плотность светового пучка характеризуется распределением лучистого потока по спектру. Измеряется в Вт/нм.

Соотношение с мощностью элемента

Возрастание светового потока напрямую зависит от мощности лампы. На графике (см. рисунок ниже) прослеживается четкая зависимость возрастания яркости пропорционально возрастанию мощности.

График зависимости светового потока ламп различного типа от потребляемой мощности

Таблица – Зависимость уровня светового потока и мощности лампочки накаливания

Лампа накаливания, Вт	Световой поток (лм)	Напряжение на лампе, В
40	610	12
40	570	36
40	340	230
40	400	240
60	955	36
60	735	225
60	645	230
60	711	235
60	670	240
75	940	220
75	960	225
100	1581	36
100	1381	225
100	1201	230
100	1361	235
150	2151	230
150	2181	240
200	2951	225
200	3051	230
300	3361	225
300	4801	230
300	4851	235
500	8401	220
750	13100	220
1000	18700	220

Лампы накаливания одинаковой мощности могут излучать разный световой поток. Чем выше напряжение, тем выше значение светового потока.

Сравнение с другими типами ламп

Сравнительный анализ светового потока ламп накаливания с более совершенными люминесцентными и позволяет оценить его эффективность.

Уровень светоотдачи для различных типов осветительных элементов

Видео

Данное видео расскажет Вам о том, что такое световой поток.

Несмотря на преимущества лампочек накаливания, таких, как моментальное включение, низкая стоимость, большой выбор форм и мощности, отсутствие мерцания, эффективность светового потока по отношению к потребляемой мощности очень низкая, по сравнению с изделиями нового поколения. За рубежом доля вольфрамовых элементов в общем потоке составляет порядка 10 %.

Итак, как же сберечь свои вложения в теплый ламповый ретро свет?

Вообще ретро лампочки работают дольше, чем обычные лампочки накаливания, и мы сейчас поясним почему. С другой стороны, они как правило дороже, так что для них важно увеличить время жизни максимально.

Бум! (c) неизвестен

Сначала общие соображения, которые относятся в основном к физическому состоянию самой лампочки.

1) Чем лучше, качественнее и дороже лампочки, тем дольше они работают. Датские работают дольше китайских, швейцарские дольше датских. У дорогих лампочек аккуратнее намотана нить, меньше натянута, сама нить более качественная, в ней меньше неоднородностей (смотри дальше). В общем, такие лампочки лучше. Соответственно и работают, даже по номинальному сроку, в 2-2,5 раза дольше.

2) Рисунок нити накаливания. Если для Вас рисунок, создаваемый нитью накаливания, принципиального значения не имеет, выбирайте не squirrel cage, а спираль или комок. Потому что в таких рисунках больше поддерживающих нить ножек, меньше провисаний и нить дольше живет.

3) Транспортировка. ретро лампочки Эдисона надо возить в вертикальном положении и как можно меньше трясти. Лучше проедут - дольше проработают.

4) Поменьше циклов включения-выключения. Пиковые напряжения бывают именно при включении, так что лучше не щелкать выключателем постоянно.

Теперь о технической стороне дела.

Сразу ответ: используйте диммер!

А теперь объяснения.

Время службы лампочки зависит, в основном, от двух факторов. Во-первых, от испарения материала нити накаливания во время работы - нить накаляется, металл испаряется. Во-вторых, и в большей степени, от возникающих в нити неоднородностей. Рассмотрим оба фактора.

По поводу температуры и испарения материала нити ламп накаливания.

В лампах накаливания почти вся подаваемая в лампу энергия превращается в излучение. Потери за счёт теплопроводности и конвекции малы. Человеческий глаз, однако, видит только узкий диапазон длин волн этого излучения — диапазон видимого излучения. Основная мощность потока излучения лежит в невидимом инфракрасном диапазоне и воспринимается в виде тепла. В обычной лампочке накаливания, при температуре нити в 2700 K (обычная лампа на 60 Вт ) световой КПД составляет около 5 %, и имеет срок службы примерно 1000 часов.

Долговечность и яркость в зависимости от рабочего напряжения.

С возрастанием температуры КПД лампы накаливания возрастает, но при этом существенно снижается её долговечность. При температуре нити 3400 K срок службы всего лишь несколько часов. Как показано на рисунке сверху, при увеличении напряжения на 20 %, яркость возрастает в два раза. Одновременно с этим срок службы уменьшается на 95 %. Соответственно, уменьшение напряжения питания хотя и понижает КПД , но зато увеличивает долговечность.

Именно этот эффект мы и наблюдаем в ретро лампочках, в которых температура нити накаливания значительно ниже. Стандартно называемое время наработки на отказ для таких лампочек составляет от 2000 часов, что в 2 раза больше.

По поводу неоднородностей в нити накаливания.

Неравномерное испарение материала нити приводит к возникновению истончённых участков с повышенным электрическим сопротивлением, что, в свою очередь, ведёт к ещё большему нагреву участка нити и интенсивному испарению материала в таких местах, таким образом, получается дополнительное утоньшение участков нити. Когда одно из этих сужений истончается настолько, что материал нити в этом месте плавится или полностью испаряется, лампа выходит из строя.

Наибольший износ нити накала происходит при резкой подаче напряжения на лампу, поэтому значительно увеличить срок её службы можно используя разного рода устройства плавного запуска. При включении лампы пусковой ток превышает номинальный в 10—15 раз, именно поэтому лампы перегорают обычно в момент включения. Для защиты питающей сети от бросков тока, возникающих в момент перегорания нити лампы при включении, многие лампы, например, бытовые, снабжаются встроенным плавким предохранителем — один из проводников, соединяющих цоколь лампы с выводом из стеклянного баллона делают тоньше другого, что легко увидеть, рассмотрев лампу, и именно он является плавким предохранителем. Так бытовая лампа мощностью 60 Вт в момент включения потребляет свыше 700 Вт , а 100-ваттная — более киловатта. По мере прогрева нити лампы её сопротивление возрастает, а мощность падает до номинальной.

Для снижения пускового тока широко используются автоматические или ручные диммеры. Это оказывает самый благотворный эффект на долговечность работы лампочек.

Может это и не ретро лампочка, но все равно красиво.

Резюмируем:

Долговечность лампы зависит от температуры нити накаливания в рабочем режиме и от ее (нити) равномерности. Для ретро лампочек проблемы с температурой значительно менее выражены, чем для обычных, по сути, проблемы нет; а проблемы с неравномерностью нити накаливания проще всего уменьшить с помощью использования диммера.

Кроме того, долговечность лампы зависит от общей аккуратности. Покупайте качественное; перевозите аккуратно; включайте нечасто.

Интересный лайфхак: Перегоревшую лампу, колба которой сохранила целостность, а нить разрушилась лишь в одном месте, можно починить путём встряхиваний и поворотов, таких, чтобы концы нити вновь соединились. При прохождении тока концы нити могут сплавиться и лампа продолжит работу. При этом однако может выйти из строя (расплавиться/обломиться) предохранитель, входящий в состав лампы. Не знаем, сработает ли это с ретро лампочками, т.к. как мы уже говорили, температура накала нити у них ниже.