L’augment de les tarifes d’electricitat i la curta vida de les làmpades incandescents han provocat la popularització de fonts de llum econòmiques amb una vida útil més llarga. Els fabricants ofereixen dues opcions per a solucions tecnològiques: dispositius LED i productes fluorescents. Per determinar quines làmpades són les millors per a la llar – LED o estalvi d’energia– s’ha de fer una anàlisi comparativa.
Funcions de disseny
Per a l’enllumenat domèstic s’utilitzen llums LED, cintes i llums LED amb soca estàndard sota el cartutx. Les fonts luminescents es divideixen en tubs lineals instal·lats en lluminàries amb llastos electrònics o llastos electromagnètics, així com llums compactes d’estalvi d’energia amb llast integrats.
Per a una comparació objectiva, es tindran en compte les característiques i característiques de disseny de llums fluorescents i compactes amb base E27 sota un cartutx estàndard. La làmpada LED consisteix en un emissor de LED, un conductor incorporat, un radiador, una carcassa i una base. Els LED estan coberts amb un matràs de plàstic mat o transparent, i també hi ha dissenys oberts.
Una làmpada fluorescent compacta conté un tub replegat de gas, un llast electrònic, una carcassa i una base. El matràs de vidre segellat s’omple de gas inert i vapor de mercuri, i la superfície interior del tub està recoberta d’una composició fluorescent.
Quina diferència hi ha entre làmpades LED i estalvi d’energia
Els dispositius LED i d’estalvi d’energia difereixen en la tecnologia de fabricació, així com els principis de funcionament.
Les fonts LED produeixen llum mitjançant conversió directa de corrent elèctric. Els cristalls semiconductors emeten llum blava, de manera que estan recoberts d’un fòsfor, que forma l’espectre groc de l’ona de llum. La barreja proporcional dels espectres groc i blau crea gradacions de tons freds, blancs i càlids corresponents a la temperatura del color: 5000K, 4000K i 3000K.
El principi de funcionament de fonts luminescents és crear descàrregues d’alta tensió de corrent elèctric al medi de gas de la bombeta entre els elèctrodes. El gas emet radiació ultraviolada, que actua sobre el fòsfor, creant l'efecte d'un resplendor blanc. S'utilitza un correcte funcionament del dispositiu mitjançant uns llastos electrònics muntats a la carcassa del dispositiu.
Els fabricants produeixen fonts de llum que difereixen en potència, sortida de llum, temperatura del color, vida útil, factor d’obstrucció. Per a una avaluació adequada dels beneficis econòmics i els efectes sobre la salut de les làmpades fluorescents i LED, s’han de comparar les dades tècniques de fàbrica, confirmades per experiència de funcionament.
Flux i economia lluminosos
El flux lluminós determina la quantitat de llum emesa per la font. La relació del flux lluminós amb el consum d’energia caracteritza l’eficiència del consum d’energia. Aquests paràmetres s’indiquen a l’embalatge del producte.
Una làmpada LED amb una potència de 10 W produeix un flux lluminós de 800 lm. Una làmpada fluorescent amb un indicador de flux lluminós consumeix 16 watts d'electricitat. L’estalvi del consum d’electricitat de les làmpades LED respecte a l’estalvi d’energia supera les 1,5 vegades. Els indicadors moderns del flux lluminós de fonts LED a una potència de 10 W arriben als 1000 lm, cosa que duplica l’eficiència respecte als dispositius fluorescents.
El terme "làmpades d'estalvi d'energia" ha entrat en la ment de la gent per a dispositius fluorescents compactes.Les fonts de LED es caracteritzen per una major eficiència, per la qual cosa s’anomenen raonablement un estalvi d’energia.
Eficiència
L’eficiència del dispositiu d’il·luminació mostra quin percentatge d’electricitat es converteix en llum visible. En una font lluminiscent, l’electricitat experimenta diverses etapes de transformació: subministrament d’electricitat de llastos electrònics, generació de descàrregues, formació de radiació UV, escalfament del medi gasós, irradiació del fòsfor. Cada etapa de conversió comporta una pèrdua d’energia. L’inici del funcionament d’aquests dispositius s’acompanya d’una intensa intensitat dels costos d’energia al ralentí per escalfar el matràs, de manera que l’encesa freqüent comporta una disminució de l’eficiència.
Els dispositius luminiscents converteixen en llum visible el 20-25% de l’electricitat consumida. Fins al 80% de l’energia es destina a calefacció i radiació en els intervals invisibles. La llum d’una font s’escampa a l’espai. L'absència de reflector redueix l'eficiència al 15%.
Les làmpades LED produeixen llum de l’electricitat directament, cosa que elimina la pèrdua d’electricitat. Els emissors de LED produeixen un flux de llum direccional, que també augmenta l'eficiència. L’eficiència d’una làmpada LED amb un feix de llum dirigit arriba al 99%, i l’estructura de difusió al 90%.
Per augmentar l'eficiència de les làmpades fluorescents, s'utilitzen reflectors miralls.
Indicador de parpelleig
Engegar la il·luminació amb corrent altern comporta un parpelleig de la llum invisible per a l'ull. La medicina ha demostrat que les pulsacions de llum amb una freqüència de 8 a 300 Hz afecten negativament la visió i el cervell d’una persona.
Les fonts lluminoses amb llastos electromagnètics connectats a una fase produeixen llum amb una freqüència parpelleig de 100 Hz. No és recomanable que aquestes llums siguin equipades per a apartaments.
L'ús de llastos electrònics en tubs fluorescents compactes suavitza les pulsacions, però és necessari aclarir la presència d'equips electrònics més que no pas electromagnètics en el disseny. El coeficient de llum d'ondulació està regulat pel document SP52.13330.2011. Als edificis residencials, un excés del coeficient de ondulació superior al 15% és inacceptable.
Les làmpades LED estan equipades amb fonts d’alimentació de commutació o controladors amb filtres. Una font polsada proporciona una ondulació de fins a un 10%. L'ús d'un controlador amb filtres de suavització redueix el parpelleig a l'1%.
A l’hora de comprar làmpades LED o d’estalvi d’energia, especifiqueu el factor d’obstrucció, el tipus de llast i el tipus d’alimentació.
Temperatura de funcionament
La superfície de les lluminàries s’escalfa durant el funcionament, cosa que s’ha de tenir en compte a l’hora de planificar l’enllumenat.
El cas d’una làmpada d’estalvi d’energia s’escalfa fins a 75 ºC i la tapa fins a 50 ºC. La substitució de CFLs requereix precaució, ja que la pèrdua d'integritat del matràs allibera vapor de mercuri a l'atmosfera. La temperatura de funcionament de la carcassa de la làmpada LED no supera els 65 ° C, i la tapa - 40 ° C. Els indicadors de temperatures de funcionament CFL i LED no són crítics per a l’ús de cap tipus de tons.
Les fonts d’il·luminació funcionen correctament a una temperatura ambient acceptable. Per a CFL, un interval acceptable és de +5 a + 35˚C. Quan es fa servir una làmpada fluorescent en condicions fredes, el temps d’arrencada augmenta i la vida útil es redueix.
Els dispositius LED funcionen correctament a temperatures ambientals baixes, proporcionant una dissipació de calor de la carcassa. Els dispositius LED no estan instal·lats a prop dels dispositius de calefacció. No es recomana tapar els elements amb taps hermètics, cosa que complica el refredament del dispositiu.
Tipus de base
Els fabricants produeixen bombetes LED i fluorescents per a la llar amb endolls roscats i passadors. Els plintets estàndard roscats són més utilitzats.
Tipus de taps roscats:
- E27: un sòcol estàndard amb un diàmetre de 27 mm per al cartutx de casa;
- E14 - base amb un diàmetre reduït de 14 mm;
- E40: una opció amb un diàmetre augmentat de 40 mm per a llums d’alta potència.
Els tipus de taps de les clavilles es marquen amb un índex G amb un número que indica la distància entre els pins.
Abans de comprar una làmpada amb un tipus de base no comú, comproveu la correspondència de la marca per a un cartutx determinat.
Comparació de formes i mides
Les fonts de llum lluminoses són produïdes en forma de tubs rectes, circulars i compactes. Les mides varien en una àmplia gamma, però la tecnologia de producció no permet la producció de fonts petites. Els tubs en CFLs tenen forma de espiral o de ferradura.
Les fonts LED es produeixen en forma de panells plans, llums llargues i tridimensionals, llums de faixa, focus, llums de diverses formes i mides. Són populars les bombetes empotrades de LED-JCDR amb presa de passador GU5.3. Les fonts puntuals estan integrades en sostres en suspensió.
Els dispositius LED es caracteritzen per tenir petites dimensions i pes. La làmpada LED amb base E27 estàndard té la forma i les dimensions d’una làmpada incandescent. El CFL amb un flux lluminós similar té un pes i dimensions grans.
Tota una vida
La vida útil d’un element d’il·luminació es mesura pel nombre d’hores de temps de vida sense pèrdua de característiques tècniques. El fabricant de làmpades fluorescents posa a prova aquest paràmetre de 5 a 6 dies a dia. El recurs declarat CFL és de 10 a 15 mil hores
Les múltiples inclusions redueixen la vida útil a 5.000 hores El desgast dels elèctrodes i el fòsfor comporta una disminució de la intensitat de la resplendor, que també és un signe de pèrdua de propietats operatives.
La freqüència de commutació dels cicles no afecta la vida dels dispositius LED. El recurs operatiu arriba a les 60 mil hores Les làmpades LED de la tensió de la xarxa contenen dispositius de suavització en el circuit d’alimentació per a una encesa fluida, protecció contra caigudes de tensió, sobreescalfament. Això garanteix que el període de funcionament del dispositiu LED coincideix amb la vida útil declarada.
No es recomana instal·lar làmpades fluorescents a habitacions amb una freqüència de commutació superior a 15 vegades al dia, ni equipar-los amb sensors de moviment. Aquesta operació comporta una fallada prematura del dispositiu.
Efectes sobre el cos humà
Els tubs luminiscents contenen vapors de mercuri que, quan es perden, es filtren a l’aire, perillosos per a la salut humana. El funcionament, l’emmagatzematge i l’eliminació d’aquests dispositius requereixen una atenció especial, ja que una actitud negligent condueix a l’entrada de compostos de mercuri al medi humà, el sòl, l’aigua. Una violació massiva de les normes d’eliminació d’elements de mercuri suposa una amenaça per a la contaminació ambiental a gran escala.
Les fonts luminescents funcionen convertint la radiació ultraviolada en llum visible per un fòsfor. El revestiment fluorescent i el vidre passen a la fracció de llum ultraviolada i la crema del fòsfor comporta un augment del flux de radiació UV, que té un efecte nociu sobre la pell. Una persona no veu i no sent la radiació UV, per tant, no sospita la causa de la malaltia.
La tecnologia de fabricació de LED elimina l’espectre ultraviolat de les làmpades LED durant el funcionament. La radiació infraroja és present, però no supera el 15%, cosa que és segura per als humans. L’absència de compostos nocius en la composició d’elements LED confirma la cordialitat ambiental dels dispositius.
Amb l'ús prolongat de làmpades fluorescents, el recobriment fluorescent es crema, augmenta la intensitat de la radiació ultraviolada, cosa que afecta negativament la salut.
Els avantatges dels LED en comparació amb contrapartides fluorescents
Una anàlisi comparativa de les característiques de les fonts de llum d’estalvi d’energia mostra que els paràmetres operatius de les làmpades LED superen el rendiment dels anàlegs luminescents.
Les fonts de llum LED tenen els avantatges següents:
- Neteja ambiental, l’absència de substàncies nocives i perilloses en el disseny.
- Falta de radiació perjudicial durant el funcionament de l’aparell.
- Alta eficiència: l'electricitat es converteix completament en llum visible.
- L’obtenció del flux de llum per un LED requereix menys de 1,5 - 2 vegades el cost de l’electricitat que l’indicador corresponent d’una làmpada fluorescent.
- La vida útil arriba a les 60 mil hores, cosa que es confirma amb proves i experiència operativa. L’ús de les noves tecnologies ha augmentat fins a 100 mil hores el recurs declarat de llums LED moderns per a la llar.
- Resposta i preparació immediata per al funcionament del dispositiu LED, que no requereix un escalfament que requereix temps.
- El funcionament dels elements LED no provoca un sobreescalfament de la carcassa, cosa que permet dotar les làmpades de tons fusibles.
- La directivitat del flux de llum en un angle de 5˚ a 180˚ impedeix la dispersió dels raigs, cosa que no requereix l’ús de reflectors addicionals.
- Presència de models amb brillantor regulable, consum de baixa tensió des de 12 V a 24 V.
- L’elecció de les modificacions amb tres gradacions de temperatures del color corresponents a tons de llum freda, blanca i càlida.
Una llista extensa d’avantatges confirma l’estat de les fonts LED com a llums d’il·luminació per a la llar més econòmics. La seguretat per al medi ambient i la salut humana posa l’accent en la validesa de l’elecció en favor dels dispositius LED.
