Таблица мощности энергосберегающих ламп: сравнение освещенности и расчет эффективности

К энергосберегающим относят люминесцентные компактные и светодиодные. В настоящее время идёт активный процесс замены традиционных ламп накаливания на энергосберегающие

аналоги

.

Для эквивалентной замены лампы накаливания, которая обеспечивает определённую освещённость, необходимо подобрать энергосберегающую с равным или близким по значению световым потоком, измеряемый в люменах (лм). Значение светового потока конкретной энергосберегающей приводится на её упаковке.

Таблица мощности ламп

В таблице приведено сравнение соответствия электрических мощностей ламп накаливания с люминесцентными компактными и светодиодными, обеспечивающих различные световые потоки. В последней строке таблицы представлена эффективность светоотдачи, которая характеризует энергопотребление.

Приведённая таблица приводит в соответствие мощности ламп накаливания мощностям как компактных люминесцентных, так и светодиодных, устанавливает соотношение мощностей.

Из таблицы следует, что эффективность (экономичность) компактной люминесцентной над лампой накаливания выше в 4,2 раза, а светодиодной соответственно – в 7,5 раза. Следует заметить, что светодиодная в 1,8 раза экономичней компактной люминесцентной.

Пример расчёта эффективности освещения

Экономическую эффективность оценим на примере годовых затрат на освещение квартиры. Допустим, необходимо ежесуточно в течение 3 часов на протяжении одного года (365 суток х 3 ч = 2019 ч) использовать для освещения 3 лампы накаливания, мощностью 100 ватт каждая. Общая потребляемая мощность составляет 300 ватт или 0,3 кВт. Равный световой поток могут создать 3 люминесцентные компактные суммарной мощностью 78 ватт (3 шт. х 26 Вт) или 0,078 кВт либо, 3 светодиодные с мощностью 14 ватт каждая, что соответствует 42 Вт их общей мощности (3 шт. х 14 Вт). Подсчёт расходов на освещение по каждому из вариантов представлен в таблице.

Следует иметь в виду: срок службы ламп накаливания составляет 2019 часов (это потребует ежегодно приобретения 3 штук), люминесцентных компактных 2019 часов, а светодиодных 25000, что также учтено в расчётах в вариантах эффективности.

Как видно из таблицы, вариант освещения с лампами накаливания, оказался более затратным, а, следовательно, неэффективным уже по итогам первого года. В первый год расходы по этому варианту в 2 раза превышают затраты по варианту освещения с люминесцентными компактными и в 1,4 раза по варианту со светодиодными.

Второй год освещения подтверждает эффективность варианта с люминесцентными компактными над вариантом со светодиодными (на конец второго года проигрывает 170 р.).

По итогам третьего года вариант со светодиодными становится эффективнее варианта с люминесцентными компактными.

Следует отметить, что варианты сравнения приведены по состоянию уровня в сентябре 2019 года для центральных регионов России при неизменной стоимости электроэнергии и цен на лампы.

При выборе варианта освещения необходимо учитывать следующие обстоятельства:

  • помимо неэффективности использования ламп накаливания в качестве источника освещения по сравнению с энергосберегающими, следует иметь в виду их пожароопасность (температура колбы включённой лампы превышает 100 градусов по Цельсию);
  • в люминесцентных компактных в стеклянной колбе присутствуют пары ртути, что делает её небезопасной при эксплуатации;
  • люминесцентные компактные имеют задержку по времени при включении, поэтому им необходимо не менее 3 минут для достижения максимальной яркости (в течение этого времени происходит разогрев инертного газа в колбе);
  • люминесцентным компактным характерен эффект мерцания, который запрещает их использование в помещениях с движущимися частями механизмов, поскольку, возможно, возникновение стробоскопического эффекта (при стробоскопическом эффекте движущие части могут казаться неподвижными).

Указанные недостатки отсутствуют у светодиодных, что позволяет сделать выбор в их пользу.

Тенденции развития техники, технологии изготовления светодиодных позволили снизить их стоимость в 3,5 раза в последние 5 лет. В то же время стоимость электроэнергии возросла в 2,2 раза (с 2,15 до 4,68 р. за 1 кВт ч).

Выводы

  1. Таким образом, при сохранении указанных тенденций, светодиодные будут вытеснять люминесцентные компактные в течение 2019 — 2019 гг. и вытеснят их (на 85%) к 2019 году.
  2. Следует упомянуть об универсальности светодиодных, которые можно использовать как для карманного фонаря, так и для домашнего и уличного освещения.

Замена ламп накаливания на энергосберегающие – это первый шаг, который необходимо сделать в направлении экономии потребления электрической энергии. Многие уже заменили привычные лампочки на люминесцентные (компактные и линейные) и светодиодные. Последние – хоть и стоят дорого, но в настоящее время являются наиболее экономичными. Энергосберегающими лампами называют устройства с высокой светоотдачей, и чем она выше, тем больше энергии сберегается. В этой статье мы сравним лампы по основным параметрам.

Внешний вид ламп: накаливания, люминесцентной компактной и светодиодной

Основные характеристики

К основным характеристикам относят следующие показатели:

  • мощность лампы, измеряемую в Вт (ваттах);
  • световую эффективность или светоотдачу (яркость), измеряемую в Лм/Вт (люмен/ватт);
  • индекс цветопередачи, измеряемый в %.

Мощность лампочки говорит о количестве потребляемой энергии в час, показатель светоотдачи – сколько света она дает на 1 затраченный ватт, а индекс цветопередачи – о соответствии солнечному освещению (в идеале должно быть 100%).

Какая должна быть освещенность или сколько нужно света для выполнения тех или иных задач? Для этого используют единицу освещенности лк (люкс). Она показывает уровень освещенности, который создается световым потоком в 1 лм, равномерно распределенному по поверхности в 1 м2.

Освещенность должна соответствовать нормативам, установленными законодательными документами (СНиПам). Проверить это не тяжело. Для этого достаточно произвести несложные расчеты. Необходимо подсчитать суммарную мощность ламп Вт, которые или установлены в конкретном помещении, или планируется установить, полученную цифру умножить на светоотдачу лампочек в лм (указывается в паспорте лампы) и разделить на площадь помещения в м2. Полученные расчеты сравнить с нормативными показателями.

Принцип работы

В лампочках накаливания источником света является проводник эл. тока, изготовленный из тугоплавкой проволоки, который под его действием раскаляется и начинает светиться. Сам проводник размещен в колбе из стекла, заполненной инертным газом. Для присоединения к источнику питания служит цоколь, который у стандартной лампочки, применяемой в быту, имеет маркировку Е27.

Обычная лампочка накаливания

Разновидностью лампочек накаливания являются галогеновые лампы, которые отличаются от привычных осветительных приборов лишь материалами и технологией изготовления. Добавка к инертным газам, находящимся в колбе, паров брома или йода (галогенов) приближает индекс цветопередачи к отметке 100% и увеличивает светоотдачу. Это преимущество оценили производители автомобильных фар. На дорогах важны такие факторы, как четкость предмета и освещенность, что и позволило с помощью галогеновых ламп реализовать эти 2 важных преимущества в производстве автомобильных фар.

Стандартная галогенная лампочка

У люминесцентных светильников под воздействием эл. тока возникает газовый разряд, который излучается в ультрафиолете. Это способствует свечению люминофора, которым покрыто внутреннее пространство колбы лампочки. По сроку службы такие энергосберегающие изделия превосходят традиционные лампы накаливания в десятки раз. В настоящее время ассортимент выпускаемых ламп обширный, различаются они по форме трубок, мощности и типу присоединения к питающей сети.

Люминесцентная компактная лампа

У светодиодных лампочек телом накаливания служит полупроводник. При пропускании эл. тока он генерирует оптическое излучение. В области р-n перехода часть энергии сбрасывается в виде видимого света. Впервые такое уникальное изделие появилась в 2019 г., с тех пор его технология производства совершенствовалась, и сегодня рынок этой продукции наиболее обширный. Эффективность светодиодных ламп доказана временем.

Разнообразные светодиодные лампочки

Таблица соответствий

Светодиодные лампы превосходят другие типы ламп по следующим основным показателям:

  • энергопотреблению;
  • светоотдаче;
  • тепловыделению;
  • ударопрочности;
  • экологичности;
  • пожарной безопасности;
  • сроку эксплуатации.

Сравнительные характеристики ламп по мощности

Тип лампы Мощность в ваттах
Накалива-
ния
25 40 50 60 75 100 120 150 200 250
Галогенная 15 24 30 36 45 60 72 90 120 150
Люминес-
центная
6 8 10 12 15 20 24 36 45 55
Светодиод-
ная
2 4 6 8 10 12 18 22 26 30
Поток света
в люменах
220 415 550 710 935 1340 1700 2160 3040 3900

Из таблицы видно, что потребление электроэнергии у светодиодных изделий самое небольшое, поэтому осветительные приборы этого типа наиболее экономичны. Сколько люмен в лампе? Зависит этот показатель от мощности лампочки. Поток света в люменах указан в таблице.

Цвет светового потока у светодиодных изделий может быть самым разным. Он определяется химическим составом светодиода. Иногда для этого в конструкцию лампы устанавливают разные светодиоды и светофильтры, что позволяет получить свечение в широком диапазоне спектра.

Лампочки еще принято сравнивать по следующим показателям:

  • степени нагреву;
  • антивандальности;
  • сроку эксплуатации.

В процессе работы сильно нагреваются лампы накаливания и галогенные. Известно, что на освещение лампочки накаливания тратится чуть больше 20% мощности, остальное идет на ее нагрев. У галогенных лампочек эти показатели соответственно составляют 35 и 65%, у люминесцентных – 75 и 25%, а у светодиодных в среднем – 97 и 3%.

По прочности конструкции самыми хрупкими являются лампы накаливания и галогенные. Колбы светодиодных лампочек сделаны из ударопрочного материала и могут выдерживать падение с небольшой высоты. Хуже обстоит дело с люминесцентными лампами, хоть корпус их намного прочнее корпуса ламп накаливания, однако с экологической точки зрения его разрушение губительно сказывается на здоровье. Поэтому они должны проходить специальную утилизацию.

И, наконец, срок службы, который принято указывать в часах. Пальма первенства принадлежит опять светодиодным осветительным приборам. Практически их срок службы лежит в пределах от 25 до 100 тыс. часов и зависит это от технологии производства, применяемых материалов и производителя. Остальные типы лампочек служат гораздо меньше, например, лампы накаливания – 1 тыс. часов, галогеновые – 4 тыс. часов, люминесцентные – не более 10 тыс. часов.

Ремонт лампы. Видео

Про самостоятельный ремонт энергосберегающей лампы подробно расскажет это видео.

Вывод один: по всем показателям, включая дизайн, а он может самым разным, светодиодные лампочки значительно превосходят остальные типы ламп. Сравнительные характеристики светильников, указанные в таблице, ярко демонстрируют разницу.

Единственный недостаток этих изделий – высокая стоимость. Но большой срок эксплуатации и их явная энергоэффективность окупятся быстро. Если есть желание и необходимость в экономии потребления электроэнергии, то начинать надо с замены ламп на энергосберегающие и желательно сразу на светодиодные.

Лампы накаливания в последнее время теряют актуальность. Они имеют низкий КПД светимости, так как в большей степени нагревают воздух, а не светят. Им на смену приходят более энергоэффективные люминесцентные и светодиодные лампы, обладающие таким же световым потоком, но потребляющим меньшую мощность. В таблице мощности энергосберегающих ламп можно наглядно увидеть эту зависимость.

Принципы работы

Для освещения используется несколько типов ламп. Наиболее распространены такие:

  • С нитями накаливания;
  • Люминесцентные;
  • Светодиодные.

Свечи и керосиновые лампы уже давно ушли из обихода, но некоторые люди до сих пор мощность ламп накаливания в ваттах называют мощностью в свечах. Это определение не соответствует действительности.

Первыми электрическим приборами освещения стали лампы накаливания. В изделии используется нить из тугоплавкого металла. При пропускании через нее тока нить начинает светиться. Однако энергия, требуемая на нагрев этого тела гораздо больше энергии, затрачиваемой на светимость. Такая лампа состоит из нескольких основных элементов:

  • Колба;
  • Нить или спираль накаливания;
  • Цоколь.

Из колбы откачивается воздух для продления срока службы нити накаливания. Цоколь обычно делается стандартной формы с маркировкой Е14 или Е27, для взаимозаменяемости изделий.

Похожую конструкцию имеют и галогеновые лампочки. В их колбу для увеличения качества цветопередачи добавляют пары благородных газов. Такие изделия используются в рекламном, дневном и уличном освещении.

Позднее появились люминесцентные средства освещения. Их принцип работы отличается тем, что свет создает газовый разряд, происходящий в колбе под воздействием электрического тока. Колба изнутри покрыта люминесцентным, то есть светящимся в определенных условиях веществом. Ее надежность и срок службы уже оказались в несколько раз выше обычных светильников накаливания.

В 60-е годы двадцатого века появился новый принцип генерации света. Им оказался излучающий электромагнитное излучение видимого диапазона полупроводниковый переход диода под воздействием электрического тока. Такие изделия назвали светодиодами. Они имеют наилучшие показали по сравнению затрачиваемой мощности к полезной освещенности. Лампы с использованием этих элементов надежнее, долговечнее и безопаснее как лампочек накаливания, так и галогеновых, и люминесцентных.

Сравнение параметров

У любого типа ламп есть как преимущества, так и недостатки. Можно оценить их соотношение, рассмотрев таблицу соответствия мощности ламп накаливания и энергосберегающих.

Мощность и световой поток

Энергосберегающими считаются как люминесцентные, так и светодиодные источники света. Первые четыре колонки показывают потребление мощности в ваттах, последняя — поток света, который измеряется в люменах.

Это также и таблица светового потока светодиодных ламп и ламп остальных типов. Световой поток представляет собой величину, субъективно представляемую людьми как яркость источника света, то, насколько полно и хорошо он освещает помещение. Чем больше величина светового потока, тем более ярким будет казаться свет в комнате.

Традиционно люди привыкли оценивать яркость света в ваттах лампы накаливания. Поэтому в таблице представлены источники света одинакового светового потока, но разной мощности. В сравнении с лампами накаливания можно увидеть, сколько ватт электроэнергии экономится при использовании энергосберегающих изделий.

Яркость и световой поток энергосберегающих источников света одинаковой мощности может различаться. Поэтому стоит почитать отзывы в интернете и обратить внимание на объем колбы изделия. Чем больше этот объем — тем выше будет световой поток.

Цветовая температура

Еще один параметр у энергосберегающих светильников может отличаться от ламп накаливания. Это световая или цветовая температура. Если нити накаливания испускают свет в широком диапазоне длин волн, то есть белого спектра, то люминесцентные и светодиодные источники светят обычно только в узком диапазоне. Поэтому нужно выбирать ту температуру света, которая нравится. Обычно лампы с более теплым светом выбирают для домашних помещений, а с более холодным — для офисных, так как холодный свет стимулирует работоспособность. Цветовая температура выражается в Кельвинах:

  • От 2019 до 2019 К — теплый свет от красноватого до ярко-желтого;
  • 3000 — 2019 К — яркий белый дневной свет;
  • 6500 и больше — холодный с голубым оттенком.

Достоинства и недостатки энергосберегающих светильников

Улучшенное энергопотребление является несомненным достоинством люминесцентных и светодиодных источников освещения. Однако, можно выделить и несколько недостатков их применения.

Основным недостатком является, конечно, высокая стоимость этих изделий. Их цена в среднем в 10 раз превосходит цену стандартной лампы. Но этот недостаток компенсируется их долговечностью. Обычно люминесцентные светильники служат примерно в 8 раз дольше, а светодиодные — в 15 и более раз. Долговечность энергосберегающих источников света сильно зависит от перепадов напряжения в цепи питания. Если перепады случаются часто, долговечность изделий сокращается.

Как недостаток можно выделить линейчатый спектр излучения таких светильников. Это означает, что свет испускается им не в непрерывном диапазоне частот, а в коротких, самых интенсивных частях диапазона. То есть предметы, освещенными такими лампами, будут недостаточно точно передавать свой цвет. Это приводит к тому, что глаза быстрее устают при работе. Замена обычных на эконом — лампы при работе с повышенной напряженностью зрения не приветствуется.

Иногда люминесцентные светильники могут испускать ультрафиолетовое излучение, вероятность чего увеличивается со старением изделия. Ультрафиолет опасен для кожи и полимерных деталей, попадающих под излучение.

Кроме энергоэффективности, выделяются еще несколько достоинств таких светильников. Они хорошо компенсируют недостатки:

  • Излучение света большой площадью поверхности;
  • Долговечность при отсутствии частых включений;
  • Отсутствие или небольшой нагрев корпуса при работе;
  • Возможность подобрать комфортную цветовую температуру.

Расчет экономичности

Если принять в расчет то, что лампа накаливания стоит около 15 рублей, а светодиодная примерно 150 рублей и приблизительное среднее время горения — 5 часов в день, то можно вычислить, за какое время окупится один такой источник света. Киловатт/час электроэнергии стоит 3 рубля.

Таблица мощности светодиодных ламп показывает, что потребление энергосберегающей лампы на светодиодах 12 Вт, а обычной — 100 Вт, при одном и том же световом потоке в 2019 лм. Таким образом, за месяц время работы составит 150 часов.

Обычный светильник потратит 150 ч ⋅ 100 Вт = 15000 Вт ⋅ ч, или 15 кВт ⋅ ч. Затраты составят 15кВт ⋅ ч ⋅ 3 рубля = 45 рублей. При этом энергосберегающий светильник потратит 150 ч ⋅ 12 Вт ⋅ 3 рубля = 5,4 рубля. Ежемесячная выгода составит 39,6 рубля. Срок окупаемости: 150/39,6 = 3,8 месяца. Эффективность для личных финансов очевидна.

Применение в обычной жизни

В повседневной жизни источники света такого типа широко используются. Таблица светового потока люминесцентных ламп и светодиодных иллюстрирует это. Возможности применения варьируются от домашнего освещения до иллюминации ночных клубов и дискотек. Это освещение помещений, подсветка специализированных рабочих мест, дезинфекция ультрафиолетом, украшение, автомобильная подсветка. Энергосберегающие лампы- альтернативный источник света которым рекомендуется пользоваться, невзирая на высокую стоимость. В любом случае, это окупается и приносит человеку пользу.

Многие люди традиционно при выборе лампы учитывают только ее мощность. Однако сегодня это неактуальный подход, поскольку кроме ватт нужно знать и люмены — этот показатель до конца понимают не все покупатели. Разберемся, о чем идет речь, как люмены отражаются на экономичности, качестве света и какие лампы с учетом этого показателя необходимо выбирать.

Люмен: что это такое

В словарях можно прочитать, что это единица измерения светового потока. Легко понять принцип этого показателя, если привести пример на потоке воды. Чтобы измерить его мощность, необходимо выяснить, сколько литров жидкости подается, например, за секунду. Чем больше литров — тем сильнее поток. Здесь то же самое, только вместо воды мы берем свет, а вместо литров — люмены.

Взаимосвязь люменов и ватт

Почему недостаточно пользоваться привычными ваттами? Здесь все просто. Сама по себе мощность, измеряемая в ваттах, — это более общая характеристика. Возьмем в качестве примера лампу накаливания мощностью 100 Вт. Из них 70 Вт будут уходить на нагревание пространства, то есть устройство на такое количество мощности работает в невидимом человеку диапазоне. А вот уже 30 Вт — это тот свет, который мы видим.

Далее возьмем энергосберегающие лампы, которые были усовершенствованы по этому показателю. Там уже соотношение работы в видимом и невидимом диапазонах другое — 95 к 5. Если устройство имеет мощность 32 ватта, то в видимом диапазоне будет работать на 30 Вт.

То есть лампа накаливания на 100 Вт дает нам свет на 30 Вт. А энергосберегающая лампа на 100 Вт — почти в три раза больше. То же самое касается светодиодных изделий. Приведем таблицу сравнения, которая покажет, какой мощности должна быть лампа, чтобы получить определенное количество люменов.

Световой поток в люменах (лм) Мощность лампы накаливания (Вт) Мощность люминесцентной лампы (Вт) Мощность светодиодной лампы (Вт)
400 20 5-7 2-3
700 60 15-16 8-10
900 75 18-20 10-12
1200 100 25-30 12-15
1800 150 40-50 18-20

Из этой таблицы видно, что для получения, например, 700 люменов нам понадобится приобрести лампу накаливания на 60 ватт, а вот светодиодной достаточно с показателями 8-10 ватт. И здесь становится понятно, почему те же LED-устройства намного экономичнее, ведь платим мы при расходе электроэнергии именно за ватты.

Или сравнение в другую сторону: лампа накаливания на 20 ватт и светодиодная лампа на 20 ватт дают колоссально разное количество люменов: 400 Лм и 2019 Лм соответственно. При этом учитываем: чем выше этот показатель, тем лучше освещение и тем больше свет приближен к естественному. А это хорошая цветопередача, меньшая нагрузка на глаза и т. д.

Отметим, что таблица предлагает приблизительные, средние показатели. Они могут отличаться в зависимости от устройства изделий, технологии их изготовления и т. д. Рекомендуем уточнять показатели для каждой отдельной лампы — если же люмены не указаны на упаковке, просто помните о соотношении эффективности ламп накаливания и светодиодных устройств.

Правила выбора лампы с учетом этого показателя

С выбором типа лампы мы разобрались, но теперь встает другой вопрос: каким должен быть световой поток с учетом размеров помещения. Санитарные нормы предполагают, что он должен быть и не слишком низким, и не слишком высоким. Оба варианта отклонения от нормы плохо отражаются на людях, вынужденных постоянно находиться в помещениях. В этом контексте мы будем говорить про освещенность.

Что такое освещенность и как посчитать ее показатели?

Освещенность — это уровень светового потока, который приходится на 1 квадратный метр. Для этого есть отдельная величина — люксы (лк). То есть если на один квадратный метр падает один люмен света — это равняется одному люксу: 1 лк=1лм/м2.

Далее, чтобы посчитать необходимое количество люменов на одно помещение, надо знать санитарные нормы, разработанные для разных комнат.

Тип помещения Норма освещенности
санузлы (в том числе ванные) в квартире, а также коридоры, подсобные помещения 50 лм/м2
кухня и жилые комнаты: спальня, гостиная 150 лм/м2
детская спальня или игровая для ребенка 200 лм/м2
рабочий кабинет, домашний офис 300 лм/м2

Но еще нужно учесть и высоту потолков в помещении. До 2,7 метров этого не делают, а вот дальше уже добавляют еще один коэффициент.

Высота комнаты ( м. ) Дополнительный коэффициент для вычисления
2,7-3 1,2
3,1-3,5 1,5
3,5-4,5 2

Теперь у нас есть все данные для того, чтобы посчитать минимальный световой поток. Формула выглядит следующим образом:

Световой поток (лм) = площадь помещения (м2) х норма освещенности (лм/м2) х коэффициент высоты потолков (если он есть).

Приведем пример расчетов

Допустим, у вас есть детская комната размером 10 квадратных метров и высотой в три метра. В этом случае мы берем норму для детских — 200 лм/м2 и коэффициент для потолков от 2,7 до 3 метров — 1,2.

Умножаем эти показатели: 10м2 х 200 лм/м2 х 1,2 = 2019 лм.

Получается, что для этой детской вам нужен световой поток 2019 лм. Исходя из этого показателя, вы можете выбрать количество и тип ламп, обратившись к нашей первой таблице. Это очень удобная формула, поскольку она позволяет легко и быстро получить показатели для каждой комнаты.

Есть ли погрешности в вычислениях?

Поскольку мы уже делали скидку на особенности каждой отдельной лампы, справедливо уточнить, что погрешности в вычислениях будут. Максимально точные показатели требуемой освещенности можно получить при помощи специального прибора — люксометра.

Но приведенные нами таблицы позволяют добиться минимального уровня погрешности — он точно не скажется ни на комфорте, ни на здоровье. Если нет возможности воспользоваться профессиональными вычислениями, вы можете сами все посчитать и выбрать оптимальное решение.

Дата публикации: 03.05.2018