100 ватт лампа накаливания. Вся правда о светодиодных лампах

Мой друг, Генеральный директор Бадмаев А.Е., тоже увлекается светодиодами и уже более двух лет как полностью перевел освещение своей квартиры на светодиодные лампы, заменив ими старые или перегоревшие энергосберегающие или лампы накаливания. Вот сидит человек и не может не радоваться глядя на показания своего электросчетчика ведь счета за потребленную электроэнергию очень существенно снизились. Может быть и всем нам пора?
Свою первую светодиодную лампу лично я купил в 2009 году. Это была лампа с цоколем GU 5.3 для точечных светильников, мощностью 1,2 Вт, холодного белого света и стоила она тогда 120 рублей. Так как яркость этой лампы очень не велика, пришлось установить ее в санузел как аварийную в дополнение к галогенке. Вот за семь лет с ней ничего не случилось, правда и галогенку я менял только один раз. Считайте сами… Эта статья написана для тех кто звонит мне из магазина, а я очень занят и мне некогда все это дело объяснять.

Характеристики светодиодных ламп

Для правильного выбора светодиодных ламп следует знать по каким критериям они подразделяются, а их как сейчас расскажу, достаточно чтобы запутаться.

Устройство светодиодных ламп

Светодиодная лампа как и все другие состоит из цокольной части и колбы. В цокольную часть спрятана печатная плата драйвера для питания платы на которую припаяны светодиоды закрытые защитно-декоративной пластиковой прозрачной или матовой колбой. Есть правда и открытые лампы типа «кукуруза» они подойдут для общего освещения.
Вот прикольное видео разборки LED-лампы где наглядно видно внутреннее устройство:

Диммируемые светодиодные лампы

Есть в продаже и диммируемые светодиодные лампы. Т.е. лампы с возможностью изменять их мощность светового потока с помощью диммера. Лучше всего для таких ламп использовать обычный диммер для ламп накаливания.
Все вроде хорошо, но стоимость диммируемых ламп очень высока и за эту функцию далеко не каждый будет платить, да и стоимость самого диммера следует учесть.

Недостатки светодиодных ламп

Сейчас на рынке имеются светодиодные лампы всех размеров и форм. Они способны заменить привычные нам лампы абсолютно во всех светильниках.
Предлагаются лампы всех возможных цоколей, а так же для автомобилей, для освещения растений (фитолампы) и т.п.
Основные проблемы большинства светодиодных ламп это проблемы надежности.
При заявляемом сроке службы 30000 и даже 50000 часов (идет речь о сроке службы светодиодов, а не самой лампы) на деле срок службы может ограничиться парой дней, учитывая стоимость это плохо. Небольшой срок службы ламп обусловлен стараниями недобросовестных производителей уменьшить затраты на производство своих изделий. Применяют дешевые светодиоды, максимально упрощенные схемы драйверов, неподходящую элементную базу, не придают серьезного значения охлаждению. В сумме это и дает тот эффект который имеем. Приобретать следует изделия известных на рынке производителей, которые следят за качеством выпускаемой продукции, хотя не все они готовы к избеганию вышеуказанных проблем.

После покупки светодиодных ламп не выбрасывайте кассовый чек и упаковку от ламп в течение гарантийного срока это позволит Вам произвести замену вдруг сгоревшей лампы. Серьезные производители вроде Philips или Osram дают гарантию 3 года.

Ремонт светодиодных ламп

В принципе не рабочую светодиодную лампу можно успешно ремонтировать. Обычная проблема светодиодных ламп это некачественные драйвера из-за плохих комплектующих которых вздуваются и даже лопаются конденсаторы, перегорает один или несколько светодиодов, либо их перегрев из-за плохого охлаждения. Так как все светодиоды соединены последовательно, то выход из строя одного прерывает работу всей цепочки. Здесь задача отыскать и заменить проблемные диоды на аналогичные, а электролитические конденсаторы на напряжение не меньше 400 В.
Конечно для ремонта и переделки светодиодных ламп требуются специальные знания, навыки и материалы.

Вывод.

Переход на светодиодные лампы сейчас безусловно актуален и уже экономически выгоден. А если у Вас еще и руки нормальные, то смело можно брать самые дешевые лампы и несколько подправив их радоваться как мой усатый друг Анатолий Евгеньевич. Баланс цена-качество — выбор за вами.

Или накаливания, имеют основной параметр, определяющий их мощность. Единицей измерения является Ватт (Вт). Но мощность ламп – это лишь определение потребления ими электроэнергии. Чтобы узнать, какую силу света излучает лампа, надо обратить внимание на важный параметр – световой поток.

Каждый источник света обладает своим показателем светового потока, сведения о котором должны находиться на упаковке изделия или в инструкции по эксплуатации. Делая качественное , надо знать, что мощность лампы играет главную роль, определяющую светопоток. Но обязательно надо учитывать световую отдачу, измеряемую в люменах. Все эти параметры являются важными с точки зрения экономии электроэнергии.

По законам физики максимальный показатель светоотдачи любых ламп равен 683 Лм/Вт. Во время преобразования электроэнергии в световой луч появляются потери, которые препятствуют достижению большего показателя. Если брать в сравнение обычные лампы накаливания и энергосберегающие, то показатель первых равен 12 Лм/Вт, а показатель вторых – 60 Лм/Вт. Самый высокий показатель дают светодиодные лампы – 70-90 Лм/Вт. Чтобы проще определить светопоток разных источников света, существует таблица. В ней можно даже сделать сравнение, например, светодиодных и обычных ламп накаливания.

В таблице точно указан показатель для светодиодных, люминесцентных и ламп накаливания, при условии, что они новые. С длительностью эксплуатации любой лампы размер ее потока уменьшается. Этот фактор надо учитывать при обустройстве освещения каждой комнаты помещения.

Существует другой фактор, ухудшающий показатель потока света – это сам светильник. От качества материалов, из которых он собран, зависит размер потерь. Они могут составить от 20 до 80%:

Светоотдача диодных источников света

От силы света зависит интенсивность освещения разных точек пространства. Для ее измерения существует единица – кандела, сокращенно кд. Светопоток, который излучает лампа, рассчитывается как равномерное распределение светового потока к телесному углу. Определить силу света можно специальным прибором – люксметром, делая замер в разных точках освещаемого места. Существует огромное количество видов светодиодных приборов освещения, предназначенных для применения в различных условиях. Из них больше всего выделяют модели для уличного, домашнего, производственного или офисного использования. Пример соотношения светоотдача – мощность светодиодных светильников можно увидеть в таблице.

Метод расчета равномерного освещения

Существует такое понятие, как коэффициент использования светопотока. Его применяют для расчета равномерного освещения горизонтальных плоскостей поверхности внутри помещения. Данный метод позволяет рассчитать коэффициент освещенности каждой комнаты отдельно. Он основан на светоотражении разных материалов отделки. Основными отражателями света являются стены, потолок и пол. Второстепенными отражателями, влияющими на коэффициент, являются мебель, оборудование и другие объекты, находящиеся в помещении. На коэффициент светоотражения надо обратить особое внимание, потому что его светопоток может иметь одинаковую мощность с прямым потоком света, идущего от прибора освещения. Если этому не уделить внимание, рассчитывая коэффициент для конкретного помещения, световой фон может быть нарушен.

Чтобы правильно рассчитать коэффициент светопотока любых ламп, используется таблица с процентным показанием отражения света от поверхности разных цветов. Чем темнее поверхность, тем слабее отражаемый светопоток и меньше коэффициент.

При расчете принимаются во внимание нормы рекомендуемых уровней освещения, указанных в таблице.

Коэффициент светопотока позволяет определить другие параметры светильников с любым источником света, будь то светодиодная или обычная лампа накаливания:

• рассчитать общую мощность используемых ламп для достижения требуемой нормы освещенности, с учетом предварительного определения месторасположения осветительных приборов, их количества и моделей;
• рассчитать месторасположение, а также количество приборов освещения, зависящее от моделей светильников и мощности используемых источников света.

Существуют другие способы , например, по удельной мощности и точечному методу. Они требуют использования формул, номограмм, таблиц и специальных графиков. Такое определение коэффициента является трудоемким, но считается более точным.

Вконтакте

Очень многие потребители используют вместо обычных лампочек накаливания энергосберегающие светодиодные лампы. Для того чтобы сделать правильный выбор, необходимо знать , конфигурацию, диаметр колбы, высоту и другие технические характеристики. Большое значение имеет световой поток светодиодных ламп, который должен быть не меньше, чем у заменяемой лампы накаливания. Основные характеристики всегда известны заранее и обязательно учитываются при покупке.

Учет мощности при выборе ламп

Как правило, выбор мощности светодиодных ламп производится в соответствии с аналогичной мощностью ламп накаливания. Средняя пропорция соответствия составляет примерно 1:10. Это значит, что лампочка накаливания в 100 ватт соответствует светодиодной лампе в 10-12 ватт.

Однако такой подход не всегда дает верные результаты. Это связано с различиями в конструкциях и светодиодах, из-за которых одни и те же лампы могут иметь разную эффективность. То есть у внешне одинаковых лампочек с одной и той же мощностью может быть разное отношение светового потока к энергетическим затратам. Разница в светимости в некоторых случаях доходит до 40%.

Таким образом, показатель мощности не дает полной картины, насколько ярко светит та или иная лампочка. Данный параметр может учитываться как фактор экономии электроэнергии. С помощью этого показателя легко вычисляется время, в течение которого светодиодная лампочка полностью окупается.

Параметры определяющие световой поток

Свет существует в виде потока очень маленьких частиц, называемых фотонами. При попадании на глазную сетчатку, они вызывают большое количество различных зрительных ощущений. Видимость предметов зависит от их освещенности, то есть от количества фотонов, попадающих на сетчатку в течение определенного времени. Таким образом, световой поток светодиодных ламп состоит из определенного количества фотонов, испускаемых за установленную единицу времени.

Для измерения светового потока используется специальная единица, называемая люменом. Например, обычная лампа накаливания, мощностью 100 ватт обладает световым потоком от 1200 до 1400 Люмен. Однако подобрать эквивалентный световой поток для светодиодной лампочки совсем непросто. Это связано с тем, что свечение лампы накаливания происходит во все стороны, то есть угол ее рассеивания составляет 3600. Такой угол получается из-за нагретой спирали, расположенной в самом центре колбы. В светодиодной лампочке присутствуют от одного до нескольких светодиодов, освещающих пространство, расположенное непосредственно перед ними.

При размещении светодиодов на наклонной плоскости или использовании рассеивающей колбы удается получить свечение, направленное в разные стороны. Углы рассеивания в таких случаях имеют самый широкий диапазон, но чаще всего используется промежуток от 120 до 170 градусов.

Такая лампочка, подвешенная под потолком, позволяет полностью освещать стены и площадь полов, при этом, поверхность потолка будет оставаться темной. Лампа накаливания почти половину светового потока тратит на потолок, который вовсе не обязательно освещать. Поэтому при одинаковом световом потоке, освещенность под действием каждого вида ламп будет различной. В отдельных случаях эта разница доходит до 40 процентов. Таким образом, данный параметр не позволяет определить точную светимость, и сравнение ламп будет не совсем точным.

Таблица светового потока

Для более точного сравнения применяется показатель освещенности, измеряемый в люксах. Здесь учитывается число фотонов, попадающих на поверхность, расположенную на определенном расстоянии от источника света. Производится сравнение количества люксов, которое будет одинаковым у аналогичных лампочек. Это позволяет подобрать светодиодную лампу, точно замещающую лампочку накаливания.

2) Напряжение питания 230 В. В России с 2003 года номинальное напряжение в сети переменного тока в соответствии с ГОСТ 29322-92 составляет общеевропейские 230 В. В седьмом издании ПУЭ, издание которого завершилось в том же 2003-м году, исправление внести не успели, и многие до сих пор уверены, что «в розетках 220 В».

Лампы накаливания предназначены для работы в сети переменного тока 230В.

3) Световой поток – «H», то есть соответствующий биспиральным лампам. Иные не производятся. (Но так как моноспиральные лампы никто не отменял, если дело дойдет до суда, производитель будет защищаться, указывая на световые потоки моноспиральных ламп «N».)

Развитая поверхности биспирали: конвективный тепловой поток к стенкам колбы в пересчете на единицу светоизлучающей поверхности нити меньше – КПД больше.

4) Типовой световой поток определяется для лампы с прозрачной колбой. Молочное покрытие колбы, оправдывающее снижение светового потока на 20% от номинала в расчет не принимается. При нормальной эксплуатации попадание в поле зрения человека такого яркого объекта как нить накаливания или молочная колба должно быть исключено. Лампа накаливания с молочной колбой – некий компромисс при использовании в декоративных светильниках без светорассеивателя и защитного угла, и ее световой поток не может быть ориентиром.

Для ламп накаливания с молочной колбой допускается снижение светового потока на 20% от номинала, но это значение не может быть ориентиром для энергосберегающей лампы вне зависимости от типа колбы.

5) Снижение светового потока ламп накаливания во время эксплуатации при сравнении не учитывается, так как характерно для любых источников, в том числе светодиодных. В этом отношении непродолжительность времени жизни лампы накаливания является ее достоинством, так как вынуждает регулярно заменять источник света на новый с номинальным световым потоком.

Испаряющийся вольфрам оседает на стенках колбы и со временем снижает световой поток лампы, но короткий срок жизни лампы накаливания определяет частое обновление источника света, и восстановление светового потока осветительного прибора до номинального.

Итак: минимальные значения светового потока для ламп, соответствующих перечисленным требованиям из ГОСТ Р 52706-2007:

Из таблицы следует, что светодиодная лампа со световым потоком 600 лм не является эквивалентом лампы накаливания 60 Вт, а 1000 лм – не является эквивалентом лампы накаливания 100 Вт. Даже если производитель проводит сравнение с существующими только на бумаге моноспиральными лампами.

График заивисимости для всего диапазона 25…200 Вт:

И крупнее актуальный участок 60…100 Вт.

Если задаться вопросом – какой же лампе соответствует произвольный световой поток, либо воспользуемся приведенным выше графиком, либо посчитаем отношение светового потока к потребляемой мощности для ламп накаливания.

Видно, что с ростом мощности эффективность ламп накаливания растет, но в диапазоне 60-100 Вт, в котором находится большинство эксплуатируемых сегодня ламп накаливания и их аналогов, световая отдача незначительно отличается от среднего значения 12,5 лм/Вт. И для грубой оценки лампы с световым потоком, например, 860 лм можно провести несложные расчеты 860 лм / 12,5 лм/Вт=68,8 Вт и сказать что данная лампа является эквивалентом лампы накаливания мощностью ориентировочно 70 Вт. Но поскольку бытовой лампы такой мощности не существует, а до эквивалента 75 Вт лампа не дотягивает, корректно называть данную лампу эквивалентом лампы накаливания мощностью 60 Вт.

_______________

Лампа на заглавной иллюстрации с номинальным световым потоком 710 лм и мощностью 6 Вт куплена мной десять дней назад в киоске около проходной завода «Лисма» за 190р. А затем обсуждена на метрологической сессии III Светотехнического форума, где саранские специалисты подтвердили корректность заявленных характеристик ламп этой серии.
Лампа куплена после экскурсии по заводу, где нам показали производство ламп накаливания, объемы продаж которых в последнее время растут в связи с отказом населения от энергосберегающих (но не деньгосберегающих) КЛЛ. Очевидно, что в связи с быстрым падением цен на светодиодные лампы при их высокой надежности (я окончательно отказался от КЛЛ в пользу светодиодных около трех лет назад, и с тех пор в моем доме из полутора десятков светодиодных ламп не вышла из строя ни одна), спрос на лампы накаливания вскоре снова упадет. И поэтому Лисма в традиционный стеклянный корпус (себестоимостью 4р. 50 коп.) ставит миниатюрный драйвер и светодиодные «нити». Получается светодиодная лампа идентичная по внешнему виду, габаритам и массе лампе накаливания, на замену которой предназначена. И она действительно эквивалентна световому потоку лампы накаливания 60 Вт.

Пост написан, чтобы ответить на ваши вопросы, собрать комментарии и пожелания, и с учетом замечаний рецензентов быть опубликованным в №4 за 2015г журнала «Светотехника». До этого момента публикация данной информации в любом другом светотехническом издании «не является подлинной»). После публикации вместо этих строчек появиться ссылка.

Световой поток - мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах.

Например лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, а люминесцентная лампа ЛБ40 - 3200.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света равной одной канделе, в телесный угол, величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд·ср).

Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.

Существует и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм 2 при температуре затвердевания платины (1773° С), или 1 свеча·1 стерадиан.

Сила света - пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла, в котором равномерно распределено излучение. Единицей силы света является кандела.

Освещенность - поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен.

Единицей освещенности является люкс (лк) , равный освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м 2 , т. е. равный 1 лм/1 м 2 .

Яркость - поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению.

Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м 2).

Светимость (светность) - поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности.

Единицей светимости является 1 лм/м 2 .

Единицы световых величин в международной системе единиц СИ (SI)

Примеры:

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК"
Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др.
М.: Издательство МЭИ, 1998