Виды ламп освещения
  Выбор материалов, Электрика        26 декабря 2020        96         Комментарии к записи Критерии выбора лучших ламп освещения отключены

Критерии выбора лучших ламп освещения

Значение правильного выбора вида ламп освещения велико для создания уютной и комфортной жизненной среды, критерии подбора будут зависеть от функционального назначения помещения, требований к источнику света в конкретном месте установки, его безопасности, мощности, яркости, экономичности и многих других параметров.

Грамотный подбор этого элементарного осветительного прибора сложно переоценить в воплощении в жизнь различных дизайнерских решений жилых помещений. Применение светодиодных ламп позволяет значительно уменьшить размер платежей за электроэнергию.


Виды ламп освещения и их основные характеристики

Виды ламп освещения

Многообразие ламп освещения затрудняет процесс их выбора, но без знания особенностей каждой разновидности приступать к проектированию систем освещения просто опрометчиво. При грамотном подходе все характеристики изделий учитываются в комплексе и сравниваются с показателями других групп.

По принципу действия и конструктивному исполнению выделяют:

  1. Лампы накаливания, излучающие свет за счет нагрева вольфрамовой нити, размещенной в вакууме, инертных или галогеновых газах. Тип наполняющего газа оказывает прямое влияние на долговечность и КПД изделий – в запаянных колбах с вакуумом, вольфрам сгорает в 2-3 раза быстрее, чем в лампах с криптоном или галогеном.
  2. Газоразрядные разновидности, выделяющие свет при прохождении электрического разряда через газ в герметично запаянных колбах, после запуска встроенного или отдельного пускорегулирующего механизма. В зависимости от вида используемого газа в системах освещениях данная группа представлена ртутными (ДРИ, ДРЛ, люминесцентные), натриевыми и инертными (неоновыми, аргоновыми или ксеноновыми) газоразрядными лампами.
  3. Светодиодные или LED-светильники, выделяющие свет при пропускании тока через полупроводниковые кристаллы.

В бытовых и промышленных системах освещения, при прокладке проводки в доме чаще всего используются и сравниваются четыре основные группы, включая вакуумные и галогенные лампы накаливания, люминесцентные лампы дневного света, представленные как обычными, так и улучшенными энергосберегающими видами и LED-светильники. Рабочие характеристики каждой подгруппы представлены в таблице ниже:

Цоколь Возможная мощность одного изделия, Вт Светооотдача лм/Вт Цветопередача Rа Световая t, К Срок службы, ч
Лампы накаливания
Вакуумные Е 5-500 7-17 >90 До 2700 500-1000
Криптоновые Е 8-19 1000-2000
Галогенные Е или G 20-1500 14-30 3700 2000-4000
Газоразрядные виды
ДРИ (они же – металло-галогенидные Е27, Е40 или R7S 20-2000 70-95 >90 3500-6000 8000-10000
Люминисцентные G,

G и Е

4-140 40-90 Зависит от типа, от 60 до >90 3000-6000 До 30000
Натриевые Е24, Е40 50-100 150-200 Зависят от типа, до 59 и менее 39
LED-светильники Е или G 2-2000 40-120 60-89 4000-6000 30000-50000

Пояснения к таблице

Приведенные показатели обязательно учитываются при выборе ламп для систем освещения, начиная с типа патрона. Коэффициент светоотдачи показывает величину отдаваемых люменов света на 1 Вт мощности лампы, и учитывается при расчете количества ламп на площадь помещения. Лучшие показатели в этом плане имеют натриевые, светодиодные и люминесцентные виды, но первые практически не применяются в быту.

Коэффициент цветопередачи характеризует качество света, чем он выше, тем сильнее излучение ближе к солнечному и естественному. Так, очень хороший свет вырабатывают лампы с Ra >80, отличный – свыше 90. Нужное значение выдают все лампы накаливания, светодиодные виды и ряд люминесцентных светильников. Показатель в пределах 60-79 считается хорошим, 40-59 – достаточным, менее 39 – низким.

Здесь найдете интересную информацию – как подключить датчик движения для освещения.

Цветовая температура указывается в кельвинах и отражает градиент и теплоту оттенков света. Излучение в пределах 2700-3200 воспринимается как теплое белое и считается оптимальным для освещения гостиных, столовых и спальных, 3200-4500 – нейтральным белым (дневным), улучшающим концентрацию, 4700-6000 и выше – холодным белым, выбираемым при освещении рабочих зон кухонь, ванн и аналогичных зон.

Заявленный срок службы осветительных колб на деле не является показателем их долговечности, из-за хрупкости или зависимости от внешних условий производители не указывают его в качестве гарантийного.

На практике вакуумные нагревательные лампы действительно перегорают быстрее остальных, а LED-светильники служат дольше всех.

Почему до сих пор популярны традиционные лампы накаливания

Лампа накаливанияК основным преимуществам традиционных вакуумных ламп накаливания относят простую и действенную конструкцию, дешевизну и хорошую цветопередачу. Результаты исследований показывают, что выдаваемое ими излучение практически не отличается от солнечного, т.е. привычно глазу. Данная группа появилась на рынке первой и в настоящий момент представлена лампами с разной формой и степенью прозрачности стеклянных колб, включая покрытые зеркальной краской с возможностью направления потока или декоративные изделия, не нуждающиеся в абажурах или флаконах.

Здесь найдете интересную информацию – на какой высоте от пола устанавливать выключатель.

Но на этом преимущества заканчиваются. В вакуумных лампах накаливания до 97 % полезной энергии уходит на нагрев излучающего элемента (а именно – вольфрамовой нити), при максимально высоком из всех разновидностей тепловыделении поверхности (в среднем до +150 °C, при высокой мощности – до 300 Вт) они имеют самый низкий КПД.

Остальная энергия просто рассеивается, что вкупе с укоренным выходом из строя при частой смене режима работы делает обычные лампы накаливания неэффективными и недолговечными.

Галогенные лампы: плюсы и минусы

Галогенные лампыГруппа включает лампы с E- или G-цоколем, характеризующиеся повышенной светоотдачей при компактных размерах. В плане многообразия форм они не уступают обычным вакуумным но, благодаря повышенной доли кварца в стекле, и заполнению колбы газом их нити накаливания не чернеют и дольше служат. Качество выдаваемого ими света остается высоким в течение всего срока эксплуатации.

Минусы проявляются в чувствительности галогенных ламп к перепадам напряжения и загрязнениям. Такие лампы по возможности подключаются через трансформатор (в домах с частыми перепадами и падениям напряжения это условие обязательно) и монтируются исключительно в перчатках, быстро перегорая при случайном попадании жира на кварцевую колбу.

Ничем не защищенная поверхность галогенной лампы с высокой мощностью в рабочем режиме нагревается до 250 °C, эксплуатировать их без плафонов в детских или аналогичных помещениях не рекомендуется. Но лампы со средней мощностью и защищенным корпусом без проблем закрепляются в гипсокартонных конструкциях.

Где использовать люминесцентные лампы

Люминесцентные лампыГруппа люминесцентных ламп представлена светильниками с разными типоразмерами G-цоколя, и спектром излучения – от чисто белого до естественного. Нужный вариант выбирается благодаря маркировке. На эти показатели обращается особое внимание, далеко не все цоколи ламп дневного света подходят для бытового применения, а крепления на колбах не могут меняться. Исключение составляют усовершенствованные компактные энергосберегающие виды.

К общим преимуществам люминесцентных ламп относят низкое тепловыделение корпуса, хороший КПД, мягкость и равномерность выдаваемого светового потока (обеспечивается люминофорным покрытием по всей внутренней площади колбы) и длительный срок службы.

Минусы проявляются в сравнительно высокой цене, зависимости качества света от температуры окружения (при ее уходе в минус свет начинает тускнеть), большой доли УФ в выдаваемом спектре, что в свою очередь чревато раздражениям у людей с чувствительной кожей, инерционности при включении, гуле в рабочем режиме и существенном сокращении срока службы при частом вкл/выкл светильника. Из-за паров ртути в колбе люминесцентные лампы нуждаются в дорогостоящей утилизации, возможность переработки отсутствует.

Усовершенствованным подвидом являются энергосберегающие люминесцентные лампы с электронным блоком в цоколе, регулирующим рабочие процессы. Сохранив все преимущества обычных люминесцентных ламп (широкий диапазон цветности, высокий КПД) энергосберегающие разновидности выигрывают в долговечности в 3-5 раз.

Но для освещения больших площадей они не предназначены и по понятным причинам эта разновидность стоит дороже. Требования к утилизации при их эксплуатации также неизменны: после выхода из строя энергосберегающие лампы нельзя просто выбрасывать, при случайном повреждении колбы поверхности под светильником принудительно очищаются от ртути.

Преимущества светодиодных ламп перед другими видами ламп освещения

Светодиодные лампыК отличительным конструктивным особенностям LED-светильников относят наличие пластикового ударопрочного корпуса с низким (не более 70 °C) тепловыделением.

Эта разновидность является самой яркой и энергоэффективной, годовое потребление LED-аналога лампы накаливания с мощностью до 60 Вт не превышает 65 кВт. Многообразие их форм и подвидов постоянно растет.

Единственным существенным минусом полупроводниковых ламп признана высокая цена. Но высокий КПД, стабильное качество светового потока и длительный (до 30000 и 50000 ч) срок службы ее оправдывают. По истечении этого времени LED-лампы еще находятся в рабочем состоянии, но их яркость может снижаться.

Оптимальный подбор источников освещения для различных помещений

Рекомендуемая область применения разных видов ламп освещения приведена в таблице:

Вид лампы

освещения

Оптимальное применение Ограничения или неэффективное использование
Вакуумные лампы накаливания Переносные источники освещения при напряжении 12, 24 или 36 В. Стандартные стационарные светильники Пожароопасны, запрет на постоянный прямой контакт с пластиком, бумагой и деревом
Галогенные Точечные системы потолочного освещения, в том числе – скрытые в конструкциях из ГКЛ. Дополнительная подсветка автомобилей и мебели. Прожекторное освещение Зоны с высокими рисками загрязнения поверхности светильников жиром. В ряду случаев требуется подключение через понижающий трансформатор
Натриевые Уличное освещение, подсветка зданий и растений в зимний период Из-за мерцания и недостоверной цветопередачи не рекомендуются для бытового применения
Люминесцентные Виды с G-цоколем – широкие потолочные светильники, энергосберегающие современные лампы – любые осветительные приборы. Материал конструкций роли не играет, лампы пожаробезопасны Не подходят для систем освещения с диммерами, не предназначены для частого вкл/выл. Неэффективны при низких температурах.
LED-светильники Системы освещения улиц, придомовых территорий, музеев. Комбинирование с датчиками движения. Офисные и бытовые помещения. Подсветка бассейнов и аквариумов Нет эксплуатационных недостатков

Стоит отметить, что для систем бытового освещения лучше всего подходят улучшенные галогенные виды ламп накаливания, энергосберегающие люминесцентные и светодиодные светильники.

Ряд газоразрядных ламп используются в системах освещения теплиц или промышленных помещениях, но из-за содержания в колбах ртути и низкой цветопередачи в офисах и жилых помещениях их применение запрещено. Часть из них и вовсе выходит из потребления.

Анализ эффективности использования ламп освещения

Таблица световой отдачи в люменах на 1 Вт мощности

Таблица световой отдачи в люменах на 1 Вт мощности

Основным эталоном служат вакуумные лампы накаливания, появившиеся на рынке первыми и имеющие самый низкий КПД. В сравнении с ними, галогенные виды выигрывают в величине светоотдачи в 3-5 раз, люминесцентные энергосберегающие — в 7, светодиодные – до 15. При этом все перечисленные виды имеют хороший коэффициент цветопередачи и с равным успехом подходят для освещения жилых, офисных и производственных помещений.

Здесь найдете интересную информацию – как сделать заземление правильно.

Но, как уже было отмечено ранее, высокое значение коэффициента светоотдачи не является главным критерием. При сравнительном анализе и выборе ламп для конкретной системы освещения стоит ориентироваться на:

  • Срок службы излучающих элементов (минимальный у вакуумных ламп накаливания, максимальный – у LED-видов) и его зависимость от частоты выключения и выключения.
  • Простоту установки и замены. Практически все современные светильники имеют удобный E-цоколь, но его типовые размеры могут быть ограничены (что приводит к проблемам при подборе или установке ламп на старые люстры). При выборе ламп для труднодоступных зон или скрытых конструкций предпочтение однозначно отдается полупроводникам.
  • Качество светового потока. Помимо самого значения Ra важно учитывать склонность ламп к мерцанию (проявляется у галогенных и ряда люминесцентных ламп), инерционность и сохранение качества в процессе эксплуатации.
  • Стоимость изделий. Вложения в энергосберегающие люминесцентные лампы дневного света и LED-светильники всегда окупаются в длительных проектах, но иногда они могут быть неподъемными.

Вывод: оптимальные показания энергосбережения, долговечности и качества вырабатываемого света имеют светодиодные лампы, по сути признанные универсальными и лучшими. Но при выборе этого варианта следует знать о высоких стартовых тратах и необходимости точного подбора их характеристик. Светодиодные лампы используются без ограничений, но могут иметь абсолютно разное назначение.

Перечисленные виды ламп освещения по праву вошли в нашу повседневную жизнь и трудно ее представить без этих замечательных и простейших устройств, которые удовлетворяют жизненно важную потребность человека в свете и создают для нас комфортные условия проживания в домах и квартирах.