Какие лучше - светодиодные лампочки или энергосберегающие? Рассмотрим отличия и преимущества

В процессе подбора системы освещения одним из насущных вопросов становится экономия электричества без снижения качества светового потока. В результате актуальность приобретает решение, какие типы лампочек использовать – светодиодные или энергосберегающие. Оба вида осветительных приборов обладают целом рядом плюсов и минусов. В настоящей статье нами будут подробно рассмотрены внутренние процессы каждой из существующих систем, что позволит понять их влияние на эффективность, безопасность и долговечность функционирования.

Теоретические основы

Прежде чем проводить сопоставление двух видов светильников, предлагаем ознакомиться с теоретическими основами процесса и конструктивными отличиями каждого из них. Термин "энергосберегающие" многими людьми интерпретируется как компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Фактически, они потребляют меньший объем электроэнергии, нежели вольфрамовые аналоги, обеспечивая при этом одинаковую освещенность, и являются более подходящими для эксплуатации в домашних условиях.

С научной точки зрения, энергосберегающие лампы и КЛЛ имеют схожие основные принципы работы. КЛЛ основаны на использовании газоразрядной технологии. Внутри лампы присутствует смесь инертных газов и паров ртути. В процессе подачи напряжения на электроды происходит генерация электрического разряда, который ионизирует газы и вызывает испускание ультрафиолетового (УФ) излучения. Затем фосфоры, нанесенные на внутреннюю поверхность лампы, преобразуют ультрафиолетовое излучение в видимый свет различных цветов.

Излучение видимого света в КЛЛ происходит благодаря реакции люминесценции, которая происходит в слоях люминофора, нанесенного на внутренние стенки колбы. Люминофор - это вещество, которое способно поглощать ультрафиолетовое излучение и излучать свет видимого спектра.

Реакции люминесценции в КЛЛ обычно используют орто- или галофосфаты кальция, цинка и другие соединения, которые способны эффективно преобразовывать ультрафиолетовое излучение в видимый свет различных оттенков. Состав люминофора определяет цветовую температуру и оттенок света, который испускается лампой.

Абсолютно другим принципом действия обладают светодиодные лампочки. Данные устройства применяются в качестве источника света и основываются на свойствах полупроводников. В LED-лампах, p-n-переход, созданный различными полупроводниковыми материалами (например, GaN или GaAs), обеспечивает однонаправленный поток электрического тока. При пропускании тока через полупроводниковый материал происходит рекомбинация электронов на границе p-n-перехода, что приводит к выделению энергии в виде света - фотонов.

Конструктивные особенности люминесцентных ламп

В энергосберегающей лампе можно выделить 2 ключевых конструктивных элементов - цоколь и колба. Однако, если рассмотреть данное устройство более подробно, то можно выделить еще целый ряд и других компонентов:

1. Спиральная трубка/колба – основной элемент КЛЛ, представляющий собой изогнутую спираль, которая изготовлена из стекла или кварца. Колба содержит газовую смесь (например, аргон или криптон) и пары ртути (для КЛЛ с излучением УФ), которые активируются при создании разряда и выделяют ультрафиолетовое излучение.
2. Люминофор – специальное покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность колбы КЛЛ. Люминофоры поглощают ультрафиолетовое излучение и конвертируют его в видимый свет различных оттенков.
3. Электронный блок питания. Некоторые КЛЛ содержат встроенный электронный блок питания (балласт), который регулирует напряжение и ток, поступающие на лампу, для оптимальной работы. В его составе также присутствуют следующие элементы:
    3.1. Конденсатор
    3.2. Электромагнитный контроллер
    3.3. Позистор
    3.4. Дроссель
    3.5. Транзистор силового типа
    3.6. Монтажная плата.
4. Электроды. КЛЛ имеют электроды, расположенные на концах трубки, которые обеспечивают дуговой разряд и создают термоэлектронную эмиссию электронов с поверхности катода.
5. Защитное стекло или пластиковый колпачок. Определенный ряд моделей КЛЛ могут иметь дополнительную защиту в виде стеклянного или пластикового колпачка, который обеспечивает защиту от механических повреждений, а также помогает рассеивать и равномерно распределять свет. Колпачок также может служить для уменьшения засветки и создания направленного светового потока.

Важно отметить, что дизайн и компоненты КЛЛ могут немного отличаться в зависимости от конкретной модели и производителя. Однако, перечисленные компоненты обычно присутствуют в большинстве энергосберегающих ламп.

Конструктивные особенности светодиодных ламп

Светодиодные лампы действительно имеют сходство с люминесцентными лампами в своей конструкции, но существуют и некоторые отличия. Давайте рассмотрим указанные компоненты более подробно:

1. Колба диффузор. При светодиодных лампах колба может быть изготовлена из различных материалов, таких как пластик или стекло. Она служит для защиты светодиодов, рассеивания и равномерного распределения светового потока.
2. Светодиоды. Данные элементы являются основными источниками света в LED лампах. Они состоят из полупроводниковых материалов, таких как галлий-арсенид или германий, и работают на принципе электролюминесценции, при которой прямой электрический ток преобразуется непосредственно в свет.
3. Плата. Расположенная на плате печатная электросхема содержит компоненты, необходимые для правильной работы светодиодов, такие как конденсаторы, резисторы, транзисторы и интегральные схемы. Она обеспечивает правильное питание и управление светодиодами.
4. Корпус радиатора. Светодиоды генерируют тепло, и корпус радиатора служит для эффективного отвода тепла, чтобы сохранить низкую температуру работы светодиодов и предотвратить их перегрев.
5. Драйвер. Данное устройство является электронным блоком питания, который регулирует напряжение и ток, подаваемые на светодиоды, для их оптимальной работы. Он преобразует переменное напряжение из сети в постоянное и обеспечивает стабильное питание для светодиодов.
6. Цоколь. Отмеченный элемент является монтажно-соединительным блоком и обеспечивает механическую и электрическую связь между светодиодной лампой и осветительным прибором. Различные типы цоколей могут использоваться в зависимости от типа и размера лампы.
7. Защитный корпус драйвера. Указанный компонент обеспечивает механическую защиту и безопасность электрических компонентов, встроенных в драйвер светодиодной лампы.

Драйвер в светодиодной лампе играет важную роль в поддержании стабильного напряжения и тока, необходимых для правильной работы светодиодов. Он контролирует питание и защищает светодиоды от колебаний напряжения в электросети, а также от внешних перепадов напряжения. Благодаря драйверу светодиодная лампа может функционировать надежно и эффективно.

Оценка основных критериев

Выбор между КЛЛ и светодиодными лампами в освещении дома будет зависеть от конкретной ситуации и предпочтений. Имея в виду высокую энергоэффективность и длительный срок эксплуатации, оба типа ламп выступают оптимальными вариантами для экологически ответственного и энергосберегающего домашнего освещения.

Чтобы упростить процесса сравнения, ниже представлена таблица, в которой отображена разница эксплуатации данных устройств одного изготовителя с идентичной цветовой температурой и световым потоком.

Светодиодные лампы обладают целым рядом плюсов по сравнению с КЛЛ, а именно:

• потребляют меньше электроэнергии;
• срок эксплуатации практически в 2 раза выше, чем у КЛЛ;
• не содержат ртути;
• устойчивы к влиянию частых включений/выключений, что особенно важно для использования в частном доме или офисе.

Однако, стоимость светодиодных ламп может нередко выше, нежели у КЛЛ. При этом стоит отметить, что снижение стоимости светодиодных ламп происходит со временем, а их долговечность и низкий уровень энергопотребления могут помочь сэкономить деньги на электроэнергии и замене ламп в будущем.