Какие лампы лучше светодиодные или энергосберегающие? Сравнение и оценка параметров. Отличие светодиодных ламп от энергосберегающих

Несколько десятков лет во всем мире продолжается борьба за повышение энергоэффективности бытовых и промышленных электроприборов. В России с 1 января 2014 года действует запрет на производство и использование для освещения ламп накаливания. В Евросоюзе эта мера закреплена в 2012 году.

Потребитель вынужден принимать решение об использовании энергосберегающих источников света. К ним относятся:

• Газоразрядные. Для уличного освещения применяются ДНаТ – дуговые натриевые трубчатые лампы. Они же используются в освещении растений в теплицах.

пример лампы ДНаТ

• Линейные люминесцентные. Их назначение – освещение внутренних помещений: офисов, школ, административных зданий. Дизайн светильников разработан для общественных помещений и мало подходит для жилых.

люминесцентные линейные лампы

• Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) по размерам значительно меньше линейных моделей. Электронный балласт для работы устройства умещается в стандартный патрон Е27, что позволяет осуществить установку КЛЛ без модернизации электропроводки.

компактные люминесцентные лампы

• Светодиодные. Выпускаются в различном конструктивном исполнении. Драйвер питания может находиться в патроне, в этом случае переход с одного типа на другой не вызовет затруднений. Прочие варианты исполнения предусматривают питание от постоянного напряжения 12 В, 24 В. В этих случаях применяются специализированные блоки питания – драйверы. Небольшое энергопотребление позволяет производить резервирование питания аккумуляторными батареями.

светодиодная лампа

Отличие люминесцентных ламп от светодиодных

Главное отличие осветительных приборов для дома заключается в принципах работы.

Люминесцентные источники света заполнены парами ртути, за счет чего колба начинает светиться в невидимом для глаза ультрафиолетовом диапазоне под действием электрического разряда между электродами. Ультрафиолет, воздействуя на люминофор, которым покрыта внутренняя поверхность колбы, вызывает светящийся эффект различных оттенков.

Для запуска и поддержания свечения применена пускорегулирующая аппаратура. Используются электромагнитные и электронные балласты, выполненные в виде отдельных блоков или смонтированные в патронах ламп.

Светодиод работает по-другому. Под воздействием протекающего тока полупроводниковый диодный переход начинает излучать свет, его цвет всегда синий. Для получения оттенков свечения излучающие кристаллы покрывают слоем люминофора.

Различие с заключается в том, что в светодиоде никаких дополнительных преобразований энергии не происходит, за счет этого коэффициент полезного действия таких ламп выше.

сравнительная таблица

Типы ламп

Люминесцентные лампы могут отличаться по нескольким параметрам:

• Оттенкам свечения: дневного света, белая, универсальная.
• Диаметру колбы. Стандартные размеры: 18, 26, 38 мм.
• Мощность энергопотребления.
• Виду и количеству цоколей: могут иметь один, два или цоколь, в который встроена пускорегулирующая аппаратура. Для линейных моделей применяют стандартный цоколь g13, в настольных светильниках используют модели с обозначением g23.
• Напряжение питания в России повсеместно 220 В, но производители выпускают и модели для 127 В.

Важно! Мощность КЛЛ не регулируют. Она не будет зажигаться, если выключатель имеет диммер.

• Линейные модели для использования в светильниках с электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой могут различаться по пуску со стартером или без него.
• Форма колбы бывает линейной, подковообразной, четырех дуговой, спиральной, шарообразной, с рефлектором, в виде шайбы или таблетки.

формы колб люминесцентных ламп

Светодиодные источники классифицируются по нескольким параметрам:

• По назначению различают лампы для уличного или внутреннего освещения, для организации дизайнерской подстветки.
• Конструкция: существуют линейные модели и для установки в патроны.
• Цоколи светодиодных источников света бывают стандартными с резьбой, они обозначаются буквой Е: Е27, Е14, Е40 (для мощных ламп уличного освещения). Цоколи для штырьковых соединений обозначают буквой g. Следующий за ней индекс обозначает расстояние между штырьками.

разновидности цоколей светодиодных ламп

Внимание! При покупке ламп на замену надо знать точную модель цоколя, они не взаимозаменяемые.

• Мощность.
• Светораспределение важный параметр, определяющий преимущество светодиодов, которые излучают свет перед собой. Для фокусировки пучка света устанавливаются рассеиватели или, напротив, линзы. Возможность получить угол освещения от 5 до 180 градусов – достоинство светодиодов. Другие типы осветительных приборов освещают все пространство вокруг себя.
• Возможность регулировки яркости свечения – хороший параметр светодиодов, он обязательно указан в технических характеристиках. Для настройки используется диммер.

Световой поток

Световой поток – главный показатель, помогающий оценить эффективность освещения для комфортного пребывания и работы в помещениях.

Единица измерения светового потока – люмен. Этот показатель указан в технических характеристиках, расположенных на упаковке. Косвенно он говорит о параметрах энергосбережения.

Соотношение светового потока и мощности

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Задать вопрос эксперту

Обратите внимание! КЛЛ со временем уменьшают световой поток по причине выгорания слоя люминофора, светодиодные лампочки также постепенно вырабатывают свой ресурс.

Потребление электроэнергии

Для объективной оценки энергопотребления нужно сравнивать мощность всех возможных источников освещения: ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных светильников. Мощность указана на упаковках изделий. Характеристика важна при проектировании электропроводки в квартире. От силы тока зависит сечение прокладываемых проводов и параметры устройств защиты.

Температура при работе

При рассмотрении вопроса рабочей температуры стоит учитывать два параметра:

• Рабочая температура поверхности лампочки.
• Температура окружающей среды, в которых эксплуатируются светильники.

Температура поверхности КЛЛ не превышает 75˚ С, поверхность патрона достигает температуры 50˚ С. Такой нагрев достаточно ощутим при прикосновении, но не сможет нанести серьезных ожогов.

Светодиоды во время работы нагреваются до 65˚ С, патрон безопаснее – 40˚ С.

Температура окружающей среды намного важнее для долгосрочного сохранения работоспособности светильника.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Люминесцентные лампы, эксплуатируются при температуре окружающего воздуха от +5 до +35˚С. При пониженной температуре – пуск затруднен, а время эксплуатации уменьшается.

Для светодиодов, напротив, вредна высокая температура в помещении или на улице. Для долгой исправной работы важно отсутствие перегрева, высокая температура затрудняет охлаждение ламп. Их нельзя располагать вблизи нагревательных приборов.

Коэффициент полезного действия

КПД для источников света рассчитывается по сложным формулам, учитывающим энергопотребление и конечное количества излучения в видимом диапазоне.

Не вдаваясь в подробности КПД для ламп накаливания 5–6%, остальная энергия расходуется на инфракрасное излучение, нагрев помещения.

Для энергосберегающих люминесцентных светильников 20–25%. В устройстве происходит неоднократное преобразование электроэнергии. Вначале генерируется электрическая дуга, она преобразуется в ультрафиолетовое излучение, далее часть энергии уходит на разогрев и поддержание свечения люминофора. Пускорегулирующая аппаратура забирает свою долю в КПД.

Энергоэффективными считают светодиодные светильники. Для разной мощности применяются адаптированные для нее драйверы. В итоге КПД светодиодов достигает 99%, а полного комплекта светильника 90–95%.

Срок службы

Период эксплуатации определяется количеством часов работы лампы без потери основных параметров. Устанавливается он производителем, указывается в технических паспортах.

Большое значение для долговечности люминесцентных ламп играет количество включений в течение суток и стабильность питающего напряжения. При испытаниях производитель принимает в расчет 5–6 циклов запуска в сутки. Установка светильника в местах, где это количество значительно превышает указанный показатель, резко снижает время использования.

Производители гарантируют срок службы КЛЛ 10000–15000 часов. Если принять время работы 10 часов в сутки, лампы хватит на 3–4 года непрерывной эксплуатации. Реально можно рассчитывать на 2–3 года, с учетом многократных включений в течение дня. Другой фактор, снижающий время эффективного использования электроприбора – потеря интенсивности светового потока за счет выгорания электродов и люминофора.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Совет! Не устанавливайте люминесцентные светильники, в местах, где производится частое включение-выключение устройства, например, санузел общего пользования в организациях, светильник с датчиком движения в проходных местах.

Учитывая небольшое потребление электроэнергии дешевле не выключать лампу в течение дня, чем тратиться на покупку новых приборов.

Светодиоды не подвержены выходу из строя по причине частых включений. Срок службы, заявляемый производителем, составляет 45000–60000 часов, а это примерно 7 лет работы. Для ламп на 220 В драйвер питания интегрирован в цоколь. Обязательно предусмотрена защита от скачков напряжения, перегрева, плавный пуск при включении. Это позволяет лампе отработать весь отведенный производителем срок.

сравнительная характеристика

Внимание! Резко снижает время эксплуатации светодиодов в местах с повышенной температурой и отсутствие вентиляции. Не следует устанавливать в светильники ЭСЛ выше мощности, рекомендованной производителем.

Ценовой диапазон

Ответ на вопрос, что лучше светодиодная или люминесцентная лампа, невозможно получить без сравнения расходов на эксплуатацию различного вида оборудования.

В период с 2015 года наблюдается резкое снижение стоимости светодиодов. Разница между люминесцентными и светодиодными осветительными приборами быстро уменьшается. Впрочем, это касается товара, относящегося к бюджетному сегменту.

Цена светильников у разных продавцов сильно различается, основным показателем для определения цены становится репутация производителя.

Таблица цен на люминесцентные лампы:

Средняя цена светодиодных ламп:

• 6 Вт – 75–150 руб.
• 8 Вт – 80–200 руб.
• 15 Вт – 100–200 руб.
• 20 Вт – 150-450 руб.

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.

Во всём мире наблюдается чёткая тенденция к переходу на энергосберегающие источники освещения. Наиболее экономичными на сегодняшний день являются люминесцентные и светодиодные лампы. Проведем сравнение и определим какие из источников света лучше — светодиодные или энергосберегающие?

Существуют еще металлогалогенные источники света, у которых коэффициент светоотдачи на уровне светодиодов, но высокая цена пускорегулирующей аппаратуры исключает их массовое применение. Их удел – источники освещения со световым потоком десятки тысяч люмен.

Что бы понять, какие лампочки лучше светодиодные или энергосберегающие, рассмотрим их ключевые особенности.

Особенности конструкции

Несмотря на внешнее сходство, светодиодная и энергосберегающая лампы имеют существенные конструкционные отличия. Чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих?

В первую очередь отличие в принципе получения светового потока.

В качестве светоизлучателя у LED используются светодиоды открытой конструкции либо помещённые в пластиковую колбу. У энергосберегайки — стеклянная трубка, наполненная специальным газом и покрытая изнутри люминофором.

Соответственно светодиоды значительно устойчивее к механическим воздействиям.

Для розжига люминесцентной лампы на спирали необходимо подать кратковременный высоковольтный разряд и при низком напряжении в сети они могут не загореться.

При изготовлении люминесцентных ламп используется ртуть. Такие изделия требуют специальных методов утилизации. В Европе за выброшенные в мусоросборник энергосберегающие лампы предусмотрено административное наказание.

Итог: по конструктивным особенностям лучше светодиодные светильники

Сравнение по эффективности светоотдачи

Нажмите для увеличения

Если сравнивать соотношение потребляемой энергии и величину светового потока, у светодиодов оно лучше. Так, энергосберегайка при мощности 13Вт даёт световой поток около 700 люмен, мощность светодиодов с таким же световым потоком 7-9Вт.

Следует учесть, что со временем у всех газоразрядных источников света показатели светового потока снижаются. Ответ на вопрос, какие лампы экономичнее светодиодные или энергосберегающие очевиден.

Экономия светодиодных ламп по сравнению с энергосберегающими, даже без учёта срока службы, как минимум двукратная.

Сравним срок службы

По паспортным данным срок службы энергосберегающей лампы – 15000-20000ч, светодиодной 35000ч. Как показывает практика, реальные показатели у «энергосберегаек» куда хуже.

При расчётах времени жизни газоразрядной лампы производитель берёт идеальные условия: количество включений/выключений в течение суток не более пяти, отсутствие перепадов температуры и напряжения.

В условиях среднестатистической квартиры, даже если лампочка расположена не в проходном месте, например туалет или ванная комната, срок её жизни редко превышает 5000-6000 часов. А если учесть, что через пару лет световой поток снизится на 30% и того меньше.

Качественные светодиоды при обеспечении стабильного напряжения и тока служат гораздо дольше.

Как определяется срок службы изделия

Для любого промышленного изделия проводится нагрузочный тест. Для обуви, например, роботизированная нога производит сто тысяч шагов, после чего оценивают износ, аналогично исследуют любое устройство с механическими нагрузками.

Для светодиодов устраивают многомесячный марафон с непрерывным включением/выключением и подачей повышенной силы тока. По результатам таких тестов прогнозируемый срок эксплуатации светодиода может достигать ста тысяч часов.

Фактор старения

У любой газоразрядной лампы, в том числе и у люминесцентной в процессе эксплуатации снижается яркость. Это вызвано испарением вольфрама со спиралей и выгоранием люминофора, покрывающего стеклянную колбу изнутри.

Итог: с точки зрения срока службы, лучше светодиодные светильники.

Можно ли управлять яркостью (диммирование)

Диммирование – управление яркостью источника света. Светодиоды позволяют изменять яркость свечения в широких пределах. Уменьшить яркость газоразрядной лампы, снижая напряжение невозможно.

Для этих целей используют достаточно дорогостоящие высокочастотные ЭПРА. Изменения яркости достигается пропусканием импульсов с частотой около 50 кГц. При таком режиме работы срок жизни устройство существенно сокращается.

Цветовая температура

По этим показателям энергосберегающая и светодиодная лампы – близнецы. И у тех и у других есть градации тёплого белого, нейтрального белого, холодного белого света.

Индекс цветопередачи

И опять светодиоды лучше. У обыкновенной люминесцентной лампы спектры излучения меньше чем у светодиода. Лишь энергосберегайки с трёхкомпонентным люминофором, как и светодиоды, имеют индекс 80-90, в остальных моделях индекс цветопередачи 60-80.

Итог: светодиодные светильники могут свободно регулировать свою яркость. Энергосберегающие лампы — нет. Преимущество за светодиодными лампочками.

Сравнение по устойчивости к неблагоприятным факторам

При эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью или запылённостью срок службы энергосберегающих лап существенно сокращается. Чем лучше светодиодные лампы от энергосберегающих?

Светодиоды практически не боятся загрязнения и механической очистки поверхности. В то же время колба газоразрядной лампы категорически не приемлет прикосновений. При установке новой энергосберегайки вкручивать в патрон рекомендуют, не касаясь стеклянной колбы.

Правда, есть один интересный феномен, при очень низких температурах, лампы накаливания показывает несравнимо лучший результат. Рекомендую ознакомиться с экспериментом:

Сравнение цен

Цена у светодиодной лампы однозначно выше . Даже несмотря на постоянное снижение стоимости производства светодиодов.

Итоговая таблица сравнения светодиодной и энергосберегающей лампы

Как мы видим, единственны критерием, по которому лучше энергосберегающие источники света – низкая базовая стоимость. Но следует учесть, что затраты на электроэнергию за время эксплуатации значительно превысят разницу в стоимости. Так что не смотря на стоимость, светодиодные лампы лучше чем энергосберегающие.

В настоящее время появилось больше количество источников освещения, и каждый вид позиционирует себя, как самый яркий, самый экономный и самый комфортный для глаз. Попытаемся разобраться в этом разнообразии, и разберем, чем отличаются лампы от энергосберегающих.

Светодиодные лампы и их особенности

В первую очередь дадим определение светодиодной лампы - это источник освещения твердотельного типа, принцип работы которого основывается на получении излучения света при прохождении электричества через определенную зону полупроводников. Таким образом, светодиоды можно определить, как полупроводники, предназначенные для излучения светового потока. Своим принципом работы они значительно отличаются от всех других видов ламп.

Особенности компактных энергосберегающих ламп

Определенная схожесть энергосберегающих и светодиодных лампочек

Что касается энергосберегающих ламп, то и они пользуются большим спросом, потому что дают качественный цветовой поток, очень комфортный для глаз, и при этом также сохраняют функцию энергосбережения. В принципе, в этом светодиодная и энергосберегающая лампа похожи, и их стоимость не слишком отличается. Главное - эти лампы взаимозаменяемы, потому что производители позаботились о соответствии цоколя любой лампы, и патронов для них.

Взаимозаменяемость светодиодных и энергосберегающих ламп

В настоящее время взаимозаменяемость источников освещения является принципиальной для производителей, а потому практически все лампы выпускаются с разными размерами цоколя, в том числе и в двух стандартных решениях. При этом энергосберегающая лампа может выглядеть, как накаливания, у которой колба - матированная.

Постепенная полная замена энергосберегающих люмламп на светодиодные

Лампы также могут иметь аналогичную форму, и в связи с этим невозможно при простом осмотре быть уверенным в типе лампы, но следует сверяться с информацией на упаковке, в которой указывается номинальное напряжение лампы, ее тип, и другая полезная информация, включающая срок эксплуатации лампы. При этом также следует учитывать, что нестандартная оригинальная форма лампы увеличивает ее стоимость не потому, что у нее имеются какие-то усовершенствования, а именно из-за формы, изготовление которой требует больших затрат. Но чем быстрее и больше производители усовершенствуют продукцию, тем больше ее становится в продаже. И тем более привлекательной становиться ее цена в . Так что очень скоро мы станем свидетелями полной замены всех типов ламп на светодиодные.

От ламп накаливания бытовые потребители постепенно отказываются, и применяют их всё реже и реже. Сначала их заменили компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Они потребляют электроэнергии в 5 раз меньше, при той же яркости. То есть люминесцентной лампой в 20 Вт можно заменить 100 Вт лампу накаливания. За это их прозвали энергосберегающими.

Технологии не стоят на месте и в последние 5 лет на рынке укрепились . Ассортимент продукции достаточно широк от световых панелей и лент до прожекторов и ламп под все возможные цоколи. При этом светят в 10 раз ярче, чем лампы накаливания той же мощности. Давайте подробно рассмотрим отличия энергосберегающих и светодиодных ламп.

Интересно:

Светодиодные лампы фактически тоже относятся к энергосберегающим, но в народе такое название закрепилось за компактными люминесцентными лампами, хотя энергию они сберегают не так как светодиодные. В статье предлагаю не отклоняться от народных названий.

Состав

Энергосберегайки представляют собой компактный вариант классической трубчатой люминесцентной лампы, которые выпускаются под штырьковые цоколя g5 и g13, обычно различаются по толщине трубки (t5, t8). Компактность достигнута за счёт скручивания трубки в форме спирали. Тогда при том же принципе действия вы получаете источник света по размеру и цоколю повторяющий распространённые лампы накаливания.

Наиболее востребованы модели ламп с цоколями E14 и E27.

Компактная энергосберегающая лампа состоит из:

• электронного балласта;

В свою очередь колба наполнена парами ртути и её внутренние стенки покрыты люминофором, от его состава зависит цветовой спектр и цветовая температура.

Светодиодные лампы в зависимости от годов выпуска строились с использованием разных конструктивных и схемотехнических решений, типах светодиодов. Ранние модели выпускали с 5 мм светодиодами, позже их заменили , такие как вы могли встретить на светодиодной ленте.

Последние новации - это филаментные нити, они состоят из светодиодных кристаллов расположенных на сапфировом стекле или другом диэлектрическом материале, равномерно покрыты люминофором, что создает иллюзию светящейся нити. Внешне такие лампы похожи на лампы накаливания - у них прозрачная стеклянная колба и нет пластика в корпусе.

И так общая конструкция большинства светодиодных ламп:

• пластиковый или металлический корпус;

  источник питания;

  металлическая плата со светодиодами;

  светорассеивающая колба.

Первое отличие люминесцентных энергосберегаек от светодиодных в используемых источниках света: трубка с парами ртути против полупроводниковых кристаллов.

Яркость и мощность

У лампы есть три основных характеристики:

Потребляемая мощность, Вт;

Световой поток, Лм;

Цветовая температура, К.

В принципе единственный возможный путь к сохранению электроэнергии - увеличение удельного светового потока, т.е. .

Для сравнения давайте рассмотрим световой поток от ламп разной конструкции:

Лампа накаливания в зависимости от особенностей исполнения может выдавать до 20 Лм на 1 Ватт потребляемой мощности, при этом чаще всего это порядка 10-17 Лм/Вт.

Люминесцентная лампа выдает от 40 до 70 Лм/Вт. Стоит сказать, что несмотря на снижение популярности этих источников света инженеры улучшают эти показатели и встречаются публикации о том, что достигнуто порядка 100 Лм/Вт, но в продаже я таких не встречал.

Светодиодные лампы светят еще ярче - 80-120 Лм/Вт. За последнее десятилетие этот показатель вырос в разы, а цена снизилась еще больше. Это и есть причиной успеха LED-продукции на рынке.

Отсюда следует, что при работе наибольший нагрев у ламп накаливания (более 100 градусов), на втором месте энергосберегающие лампы (60-80 градусов), самые холодные лампы - светодиодные (30-40 градусов). Это связано с разницей в КПД, при работе светодиодных ламп в тепло выделяется наименьшее количество энергии.

Ресурс и потеря яркости

30000-50000 часов - средний срок службы светодиодных ламп. Но он значительно зависит от условий эксплуатации. Например, если LED-источник света работает в жарких условиях то срок может снизиться в 2 и больше раз.

10000 - часов работают люминесцентные лампы. Но это тоже не статическая величина, встречаются случаи, когда они перерабатывают свой ресурс или наоборот - сгорают преждевременно.

Основная причина выхода из строя компактных люминесцентных ламп - частое включение и выключение, тогда как те лампы, что включены круглосуточно обычно переживают ресурс в разы. Это связано с принципом работы, об этом немного позже.

На длительность срока эксплуатации влияет и система питания. К слову, люминесцентные лампы с электромагнитным балластом (дросселем) лампы работают в два раза меньше чем с электронным. Но в компактных энергосберегающих лампах используется только электронный балласт (ЭПРА).

1000 часов светят лампы накаливания. Срок службы сократится, если лампу часто включают и выключают или она работает в условиях с повышенной температурой и вибрацией. Удары и сотрясения лампочки могут повредить спираль, и она оборвется.

Вывод:

Светодиоды имеют наибольший ресурс среди перечисленных аналогов. Светодиодные лампы не боятся частых включения и выключений - это позволяет их применять в коридорах, туалетах и кладовых.

Снижение яркости ламп со временем

Лампы накаливания уверено выдают свои люмены на протяжении всего срока службы, возможно снижение до 7%. Основной причиной снижения яркости является загрязнение колбы и плафона светильника.

Энергосберегающие лампочки, как и любые типы люминесцентных ламп, имеют свойство стареть. И световой поток Снижается до 50% к концу срока службы. Это связано со старением люминофора, его выгоранием, износом электродов. Вы могли заметить, что старые ЛЛ часто чернеют у концов трубки, это признак скорой замены.

Светодиодные лампы выдают заявленный световой поток не постоянно. Световой поток снижается до 15% уже через 25000, что значительно дольше, чем у энергосберегающих ламп, за это время вы замените две таких, а светодиодная будет продолжать работать. На яркость также влияет и температура. Если лампа перегревается, то световой поток падает до 80% от номинального в течении 2-3 минут. При длительном перегреве кристалл светодиода деградирует и может сгореть.

Способ питания

Оба вида ламп требуют особого подхода к питанию. Для этого внутри корпуса расположена схема питания.

Компактные люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы довольно специфичный источник света с точки зрения питания, для их включения нужна схема повышающая напряжение выше напряжения питания в электросети. Ранее для этого использовали дроссель со стартером, теперь электронный пускорегулирующий аппарат (балласт). Внутри колбы газ, на её концах две спирали, напряжение подключается к спиралям (электроды).

Для упрощения понимания процесса розжига я опишу его на примере устаревшей системы пуска, в ЭПРА используемом на энергосберегающих лампах принцип тот же, но подход другой.

Так как в выключенном (холодном) состоянии сопротивление между электродами большое, поэтому сначала их разогревают, за это отвечает стартер. Начинается процесс под названием «термоэлектронная» эмиссия, начинают испускаться свободные электроны.

В стартере находится колба с газом, например неон, и биметаллические контакты, которые в горячем состоянии замыкаются и конденсатор. Ток в 20-50 мА, через колбу с газом разогревают контакты, они замыкаются, а разряд внутри колбы стартера прекращается. Тогда ток ограниченный реактивным сопротивлением дросселя и спиралей протекает по контуру: Источник питания - дроссель - спираль - стартер - спираль - источник питания.

Спирали разогреваются, а пластины стартера остывают и размыкаются. В результате чего энергия происходит всплеск напряжения достаточный для ионизации газов в колбе лампы, после чего происходит её зажигание, сопротивление между электродами резко снижается. Эти процессы приводят к протеканию тока через колбу и излучению света.

Как вы могли заметить процесс достаточно сложный. Включение лампы усложняется, если спирали износились или деградировал люминофор, а также в холоде. Это большая проблема всех люминесцентных, газоразрядных источников света - включение при морозе. Оно может либо происходить крайне долго или вообще не включиться, если лампа не первой свежести. Да и итоговая яркость в холоде может быть ниже номинальной.

Сейчас отказываются от такого подхода, используют импульсные схемы, которые называют электронным балластом или ЭПРА. Его типовую схему вы видите ниже. Она работает на высокой частоте (десятки кГц), против 50 Гц питающей сети в схеме с дросселем. Это позволяет получить более равномерное и яркое свечение, а также облегчить розжиг лампы и снизить износ электродов.

Светодиодные лампы

У светодиодов требования к питанию проще, хотя все равно довольно жесткие. Основная задача стабилизировать ток. Источник питания называют , это такой прибор, который стремится поддерживать заданный ток независимо от сопротивления нагрузки. Фактически сопротивление ограничено мощностью драйвера.

В самых дешевых лампах драйвер и стабилизация отсутствует, ток просто снижают балластным сопротивлением до приемлемой величины при условии нормального напряжение в питающей сети. Но напряжение в сети часто отклоняется от нормы и происходят всплески, такие лампы долго не живут, светодиоды сгорают из-за долгой работы при повышенном напряжении питания, или при скачке напряжения. Типовая схема балластного драйвера изображена на фото.

Преимущества - гальваническая развязка, возможно наличие защит, стабилизация тока, больший срок службы светодиодов, низкие пульсации света.

Недостатки - относительная дороговизна, при использовании некачественных компонентов драйвер тоже может сгореть.

Утилизация и вред экологии

Основная проблема люминесцентных ламп - использование ртути в колбе, она вредит окружающей среде и здоровью человека, если разобьётся в помещении. Это вызывает большие затраты на утилизацию (для предприятий). Нужно проводить процесс «демеркуризации».

Светодиодные лампы не несут вреда экологии, могут утилизироваться как бытовые отходы, не используются вредные вещества при их изготовлении. При этом существуют компании по их переработки для вторичного производства. Встречаются публикации о том, что отдельные предприятия занимаются переработкой полупроводниковых кристаллов.

Заключение

Подведем итоги и перечислим кратко достоинства и недостатки ламп:

Энергосберегающие люминесцентные:

«-» Проблема утилизации и вред экологии.

«-» Световой поток ниже, чем у светодиодных.

«-» Срок службы 10000, хоть и больше чем у ламп накаливания, но меньше LED-продукции.

«+» Относительная надежность.

«+» Яркость.

«+» Энергопотребление.

«+» невысокая рабочая температура.

Светодиодные:

«-» Цена качественных ламп может доходить до 8-10 долларов.

«-» У низкокачественных ламп плохой цветовой спектр и высокие пульсации.

«+» Энергосбережение.

«+» Яркость.

«+» Долговечность.

Светодиодные лампы тоже энергосберегающие, но по упомянутым причинам такое название закрепилось за компактными люминесцентными лампами. Светодиоды - это актуальный, надежный и популярный источник света. Инженеры лидирующих производителей постоянно занимаются повышением качества света и цветового спектра.

Лампы накаливания стремительно теряют былую популярность, а им на смену приходят новые, более технологичные осветительные приборы. Происходит это по простой причине неприемлемо высокого энергопотребления. Поэтому сегодня большим спросом пользуются люминесцентные, которые в народе называют энергосберегающими, и светодиодные (или LED, от анг. light-emitting diode) лампы. Но, несмотря на множество информации о каждом типе лампочек, многих интересует экспертный ответ на вопрос их различий. Так чем отличается светодиодная лампочка от энергосберегающей? Давайте разберемся.

Народное название люминесцентных ламп (ЛЛ) не совсем верно, LED-лампы также являются энергосберегающими. Более того, разные виды энергосберегающих ламп могут отличаться внешне и основываться на совершенно различном физическом принципе работы. Но, для более легкого восприятия статьи, будем употреблять устоявшееся в народе название.

Безопасность

Главный аспект в выборе любой продукции – это вопрос безопасности, который напрямую зависит от физических принципов работы и конструкции изделия. Внутри энергосберегающей лампы находятся пары ртути, поэтому повреждение стеклянной колбы может привести к отравлению человека. Но, кроме высокотоксичной ртути, многие эксперты считают опасным их ультрафиолетовое излучение, негативно влияющее на сетчатку глаза.

Помимо этого, отработавшая свой срок ЛЛ относится к вредному мусору, требующая специальной утилизации.
Основное отличие светодиодной лампы от энергосберегающей, в вопросе безопасности, заключается в отсутствие каких-либо вредных веществ. Более того, светодиодные лампочки могут производиться без использования стеклянной колбы, что значительно повышает механическую прочность конструкции.

Срок службы

Под продолжительностью срока службы подразумевается сохранение всех заявленных производителем характеристик. Если сравнивать только качественную продукцию, то светодиодная лампа в среднем служит примерно 30 тысяч часов, а ЛЛ – всего около 8 тысяч. Если же вести сравнение с обычными лампочками накаливания, то выигрыш у LED примерно в 45 раз, у ЛЛ и компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) примерно в 8 раз.
Еще одно отличие энергосберегающих ламп от светодиодных источников освещения заключается в заметном снижении продолжительности рабочего ресурса при частом включении и отключении.

Экономическая выгода

Отличаются LED-лампы и по энергопотреблению. Чтобы создать тот же световой поток, что и от вольфрамовой нити, КЛЛ потребуется примерно в 5, а LED примерно в 8 раз меньше электроэнергии.

Производство светодиодных источников освещения довольно молодое, не совсем отлаженное направление. Поэтому стоимость качественных LED приборов достаточно высока (на январь 2017 года средняя цена по России составляет 350 рублей). Производство КЛЛ давно отлажено, а средняя стоимость изделия ниже примерно в 3 раза. Но, как уже было сказано выше, отличие светодиодных ламп от энергосберегающих компактных люминесцентных источников освещения заключается в более продолжительном сроке службы, что компенсирует затраты в длительной перспективе использования.