Сравнительный анализ светодиодных и ламп накаливания

Лампы накаливания используются очень продолжительный отрезок времени, а светодиодные аналоги в широком доступе не так давно (более десятка лет). Поэтому сегодня многие задумываются, какой из видов источников света лучше/эффективнее/выгоднее использовать? Чтобы ответить на этот вопрос сделать сравнение показателей основных параметров (мощность, яркость).

Различия в конструкции и принципе работы

Все достоинства и недостатки обоих вариантов (лампы накаливания, светодиодные аналоги) обусловлены их конструкционными особенностями. Первый из названных вариантов отличается простотой устройства и принципа функционирования. Так, в конструкцию входят: стеклянная колба, тело накала (вольфрамовая нить), держатели, цоколь.

Основа работы заключается в нагреве нити до высоких температур, что приводит к возникновению светового излучения. Одна из особенностей ламп данного вида – преобразование электрической энергии в тепловой эквивалент, что значительно снижает КПД.

Светодиодные источники света, наоборот, характеризуются более сложной конструкцией. Основные узлы: встроенный драйвер, стабилизирующий электрические параметры питающего источника; цоколь (резьбовой или штырьковой, что определяется моделью осветительного элемента); светоизлучающие диоды в разном количестве.

Принцип действия такого вида осветительных элементов заключается в преобразовании электрической энергии в световой эквивалент. Такие лампы можно подключать к источнику питания 12 или 220 В. Второй вариант предполагает необходимость установки встроенного драйвера, так как диодное исполнение должно питаться от источника постоянного тока.

Сравнение основных параметров

Определить для себя наилучший вариант осветительного элемента можно, лишь выполнив сравнительный анализ технических характеристик обоих видов.

Сначала будет рассматриваться лампа накаливания:

• мощность может варьироваться в пределах от 15 до 200 ватт, что влияет на эффективность и определяет целевое назначение источника света;
• напряжение питающего источника – 220-240 В;
• цветовая температура обычно варьируется в пределах от 2 700 до 3 200 К, чем выше значение данного параметра, тем короче срок службы изделия;
• оттенок света – теплый желтый;
• световой поток (прямая зависимость от мощности);
• срок службы (в среднем 1 000 часов);
• угол рассеивания – 360 градусов для всех исполнений благодаря полностью открытому рассеивателю.

Светодиодные исполнения характеризуются аналогичными параметрами, но с другими показателями:

• мощность крайне мала (от нескольких единиц до нескольких десятков ватт);
• напряжение питания (12 или 220 В);
• цветовая температура варьируется в очень широких пределах (от 2 700 до 6 000 К и даже выше, в зависимости от модели и ее целевого назначения), при этом изделие выдает теплый, холодный или нейтральный свет;
• световой поток при небольшой мощности эквивалентен аналогичному параметру лампы накаливания большой мощности;
• продолжительность функционирования (от 30 000 до 100 000 часов), но максимальная граница досягаема лишь в идеальных условиях работы;
• угол рассеивания варьируется от 120 до 360 градусов, на что влияет конструкция лампы.

Сравнивая вышеназванные характеристики, можно заметить, что светодиодные источники света по многим параметрам превосходят лампы накаливания.

Таблица соответствия мощности

Несмотря на то, что каждый из видов источников света имеет свой ряд параметров, сравнение двух рассматриваемых осветительных элементов в первую очередь производится на основании мощности каждого из них.

Таблица соответствия выглядит следующим образом:

При взгляде на предоставленные данные можно без дополнительных расчетов определить наиболее экономичный источник света. Без сомнения, это светодиодная лампа.

Обзор плюсов и минусов

Рассматривая источники света на базе диодов, можно отметить их экономичность и высокую эффективность, что обусловлено интенсивным световым потоком при минимальном значении мощности. Кроме того, данное исполнение характеризуется очень длительным периодом эксплуатации.

Учитывая, что срок службы лампы накаливания составляет в среднем 1 000 часов, а продолжительность функционирования диодного аналога – 50 000 часов (среднее значение), можно определить, что за максимальный срок (50 000 часов) можно израсходовать 50 шт. лампочек накаливания и всего одну единицу на базе диодов.

Но и у светодиодных исполнений есть минусы. В первую очередь к таковым следует отнести высокую стоимость. При определенных условиях (интенсивная эксплуатация) можно говорить о сравнительно быстрой окупаемости такой покупки (2-3 года).

Оба вида источника света отличаются приятным освещением, но в отличие от лампы с нитью накаливания диодные исполнения представлены более широким ассортиментом моделей с разной цветовой температурой.

Также следует отметить отсутствие необходимости в обслуживании лампочек на базе диодов, опять же, по причине их длительной эксплуатации. Однако ближе к концу периода функционирования такие осветительные элементы характеризуются значительным снижением эффективности, что обусловлено естественным процессом деградации (мутнение кристалла).

Таким образом, таблица соответствия дает возможность оценить разницу в значениях мощности рассматриваемых источников света. И сравнение будет не в пользу исполнений с нитью накаливания.

Кроме вышеназванных плюсов и минусов, можно также сделать акцент на КПД осветительных элементов. Лампочки с нитью накаливания сильно греются, в результате на освещение уходит менее 50% затрачиваемой энергии, что обусловлено преобразованием электроэнергии в тепловой эквивалент. КПД диодных лампочек намного выше ввиду их незначительного нагрева.