L'aumento delle tariffe elettriche e la breve durata delle lampade a incandescenza hanno portato alla divulgazione di fonti di luce economiche con una maggiore durata. I produttori offrono due opzioni per soluzioni tecnologiche: dispositivi LED e prodotti fluorescenti. Per determinare quali lampade sono le migliori per la casa - LED o risparmio energetico - è necessario eseguire un'analisi comparativa.
Caratteristiche del progetto
Per l'illuminazione domestica, vengono utilizzate lampade a LED, nastri e lampade a LED con una presa standard sotto la cartuccia. Le sorgenti luminescenti sono suddivise in tubi lineari installati in apparecchi con reattori elettronici o alimentatori elettromagnetici, nonché in lampade compatte a risparmio energetico con alimentatori integrati.
Per un confronto oggettivo, saranno prese in considerazione le caratteristiche di design e le lampade a LED e fluorescenti compatte con una base E27 sotto una cartuccia standard. La lampada a LED è composta da un emettitore a LED, un driver incorporato, un radiatore, un alloggiamento e una base. I LED sono coperti con un pallone di plastica opaca o trasparente, ci sono anche disegni aperti.
Una lampada fluorescente compatta contiene un tubo a gas contorto, un reattore elettronico, un alloggiamento e una base. Il pallone di vetro sigillato è riempito con gas inerte e vapore di mercurio e la superficie interna del tubo è rivestita con una composizione fluorescente.
Qual è la differenza tra lampade a LED e risparmio energetico
I LED e i dispositivi di risparmio energetico si differenziano per la tecnologia di produzione e i principi di funzionamento.
Le sorgenti a LED producono luce mediante conversione diretta da corrente elettrica. I cristalli di semiconduttori emettono luce blu, quindi sono ricoperti da un fosforo, che forma lo spettro giallo dell'onda luminosa. La miscelazione proporzionale degli spettri giallo e blu crea gradazioni di tonalità fredde, bianche e calde corrispondenti alla temperatura del colore - 5000K, 4000K e 3000K.
Il principio di funzionamento delle fonti luminescenti è quello di creare scariche ad alta tensione di corrente elettrica nel mezzo gassoso della lampadina tra gli elettrodi. Il gas emette radiazioni ultraviolette, che agiscono sul fosforo, creando l'effetto di un bagliore bianco. Il corretto funzionamento del dispositivo è garantito da reattori elettronici montati nella custodia del dispositivo.
I produttori producono fonti di luce che differiscono per potenza, resa luminosa, temperatura di colore, durata, fattore di ondulazione. Per un'adeguata valutazione dei benefici economici e degli effetti sulla salute delle lampade fluorescenti e LED, si devono confrontare le specifiche tecniche di fabbrica confermate dall'esperienza operativa.
Flusso luminoso ed economia
Il flusso luminoso determina la quantità di luce emessa dalla sorgente. Il rapporto tra flusso luminoso e consumo energetico caratterizza l'efficienza del consumo energetico. Questi parametri sono indicati sulla confezione del prodotto.
Una lampada a LED con una potenza di 10 W produce un flusso luminoso di 800 lm. Una lampada fluorescente con un indicatore di flusso così luminoso consuma 16 watt di elettricità. Il risparmio del consumo di elettricità delle lampade a LED rispetto al risparmio energetico supera 1,5 volte. I moderni indicatori del flusso luminoso di sorgenti LED a una potenza di 10 W raggiungono i 1000 lm, il che raddoppia l'efficienza rispetto ai dispositivi fluorescenti.
Il termine "lampade a risparmio energetico" si è radicato nella mente delle persone per dispositivi fluorescenti compatti.Le sorgenti LED sono caratterizzate da una maggiore efficienza, quindi sono ragionevolmente chiamate risparmio energetico.
Efficienza
L'efficienza del dispositivo di illuminazione mostra quale percentuale di elettricità viene convertita in luce visibile. In una fonte luminescente, l'elettricità subisce diverse fasi di trasformazione: alimentazione di reattori elettronici, generazione di scarica, formazione di radiazioni UV, riscaldamento del mezzo gassoso, irradiazione del fosforo. Ogni fase della conversione comporta una perdita di energia. L'avvio del funzionamento di tali dispositivi è accompagnato da un leggero bagliore con costi di energia al minimo per il riscaldamento del matraccio, quindi un'accensione frequente porta a una riduzione dell'efficienza.
I dispositivi luminescenti convertono in luce visibile il 20-25% dell'elettricità consumata. Fino all'80% dell'energia viene spesa per il riscaldamento e le radiazioni nelle gamme invisibili. La luce proveniente da una fonte è dispersa nello spazio. L'assenza di un riflettore riduce l'efficienza al 15%.
Le lampade a LED producono direttamente la luce dall'elettricità, eliminando così la perdita di elettricità. Gli emettitori di LED producono un flusso direzionale di luce, che aumenta anche l'efficienza. L'efficienza di una lampada a LED con un fascio di luce diretta raggiunge il 99% e la struttura a dispersione - 90%.
Per aumentare l'efficienza delle lampade fluorescenti, vengono utilizzati riflettori a specchio.
Indicatore sfarfallio
Alimentare l'illuminazione con corrente alternata porta allo sfarfallio della luce, invisibile alla vista. La medicina ha dimostrato che le pulsazioni luminose con una frequenza compresa tra 8 e 300 Hz influiscono negativamente sulla visione e sul cervello di una persona.
Le fonti luminescenti con reattori elettromagnetici quando collegate a una fase producono luce con una frequenza di sfarfallio di 100 Hz. Tali lampade non sono consigliate per equipaggiare gli appartamenti.
L'uso di reattori elettronici in tubi fluorescenti compatti leviga le increspature, ma è necessario chiarire la presenza di apparecchiature elettroniche anziché elettromagnetiche nella progettazione. Il coefficiente di ondulazione della luce è regolato dal documento SP52.13330.2011. Negli edifici residenziali, un eccesso del coefficiente di ondulazione di oltre il 15% è inaccettabile.
Le lampade a LED sono dotate di alimentatori a commutazione o driver con filtri. Una sorgente pulsata produce un'increspatura fino al 10%. L'uso di un driver con filtri leviganti riduce lo sfarfallio all'1%.
Quando si acquistano lampade a LED o a risparmio energetico, specificare il fattore di ondulazione, il tipo di alimentatore e il tipo di alimentazione.
Temperatura di esercizio
La superficie degli apparecchi di illuminazione si surriscalda durante il funzionamento, che deve essere presa in considerazione durante la pianificazione dell'illuminazione.
Il caso di una lampada a risparmio energetico si riscalda fino a 75 ° C e il cappuccio a 50 ° C. La sostituzione di CFL richiede cautela, poiché la perdita di tenuta del pallone rilascia vapore di mercurio nell'atmosfera. La temperatura di funzionamento dell'alloggiamento della lampada a LED non supera i 65 ° C e il cappuccio - 40 ° C. Gli indici delle temperature operative CFL e LED non sono fondamentali per l'uso di qualsiasi tipo di tonalità.
Le sorgenti luminose funzionano correttamente a una temperatura ambiente accettabile. Per CFL, un intervallo accettabile va da +5 a + 35˚C. Quando si utilizza una lampada fluorescente a basse temperature, il tempo di avvio aumenta e la durata di servizio si riduce.
I dispositivi LED funzionano correttamente a basse temperature ambiente, fornendo dissipazione del calore dall'alloggiamento. I dispositivi LED non sono installati vicino ai dispositivi di riscaldamento. Non è consigliabile coprire gli elementi con tappi ermetici, che complicano il raffreddamento del dispositivo.
Tipo di base
I produttori producono lampadine a LED e fluorescenti per la casa con prese filettate e pin. Gli zoccoli standard filettati sono i più utilizzati.
Tipi di tappi filettati:
- E27 - uno zoccolo standard con un diametro di 27 mm per una cartuccia domestica;
- E14 - base con diametro ridotto di 14 mm;
- E40 - un'opzione con un diametro maggiorato di 40 mm per lampade ad alta potenza.
I tipi di pin dei tappi sono contrassegnati da un indice G con un numero che indica la distanza tra i pin.
Prima di acquistare una lampada con un tipo di base non comune, verificare la corrispondenza della marcatura per una determinata cartuccia.
Confronto di forme e dimensioni
Le sorgenti luminose luminescenti sono prodotte sotto forma di tubi diritti, circolari, arrotolati in modo compatto. Le dimensioni variano in una vasta gamma, ma la tecnologia di produzione non consente la produzione di piccole fonti puntiformi. I tubi in CFL sono a spirale o a ferro di cavallo.
Le sorgenti LED sono prodotte sotto forma di pannelli piatti, lunghe lampade tridimensionali, strisce luminose, faretti, lampade di varie forme e dimensioni. Piccole lampadine a incasso LED-JCDR con attacco a pin GU5.3 sono popolari. Le sorgenti puntiformi sono integrate in controsoffitti.
I dispositivi a LED sono caratterizzati da dimensioni e peso ridotti. La lampada a LED con base E27 standard ha la forma e le dimensioni di una lampada a incandescenza. Il CFL con un flusso luminoso simile ha un grande peso e dimensioni.
Tutta la vita
La durata di un elemento di illuminazione è misurata dal numero di ore di attività senza perdita di caratteristiche tecniche. Il produttore di lampade fluorescenti verifica questo parametro a 5-6 avviamenti al giorno. La risorsa CFL dichiarata va dalle 10 alle 15 mila ore
Le inclusioni multiple riducono la durata di servizio a 5 mila ore L'usura degli elettrodi e del fosforo porta a una diminuzione dell'intensità del bagliore, che è anche un segno di perdita delle proprietà operative.
La frequenza dei cicli di commutazione non influisce sulla durata dei dispositivi LED. La risorsa operativa raggiunge le 60 mila ore Le lampade a LED della tensione di rete contengono dispositivi di livellamento nel circuito di alimentazione per un'accensione regolare, protezione contro le cadute di tensione, surriscaldamento. Ciò garantisce che il periodo di funzionamento del dispositivo LED corrisponda alla durata dichiarata.
Non è consigliabile installare lampade fluorescenti in stanze con una frequenza di commutazione superiore a 15 volte al giorno, nonché dotarle di sensori di movimento. Tale operazione comporta un guasto prematuro del dispositivo.
Effetti sul corpo umano
I tubi luminescenti contengono vapori di mercurio che, se persi, fuoriescono nell'aria, il che è pericoloso per la salute umana. Il funzionamento, lo stoccaggio e lo smaltimento di tali dispositivi richiedono un'attenzione particolare, poiché un atteggiamento negligente porta all'ingresso dei composti del mercurio nell'ambiente umano, nel suolo, nell'acqua. Una massiccia violazione delle norme per lo smaltimento degli elementi di mercurio costituisce una minaccia per l'inquinamento ambientale su larga scala.
Le fonti luminescenti funzionano convertendo la radiazione ultravioletta in luce visibile da un fosforo. Il rivestimento fluorescente e il vetro passano la frazione di luce ultravioletta e la combustione del fosforo porta ad un aumento del flusso di radiazioni UV, che ha un effetto dannoso sulla pelle. Una persona non vede e non sente la radiazione UV, quindi non sospetta la causa della malattia.
La tecnologia di produzione a LED elimina lo spettro ultravioletto dalle lampade a LED durante il funzionamento. La radiazione infrarossa è presente, ma non supera il 15%, il che è sicuro per l'uomo. L'assenza di composti nocivi nella composizione degli elementi LED conferma la compatibilità ambientale dei dispositivi.
Con l'uso prolungato di lampade fluorescenti, il rivestimento fluorescente si brucia, l'intensità della radiazione ultravioletta aumenta, il che influisce negativamente sulla salute.
I vantaggi dei LED rispetto alle controparti fluorescenti
Un'analisi comparativa delle caratteristiche delle sorgenti luminose a risparmio energetico mostra che i parametri operativi delle lampade a LED superano le prestazioni degli analoghi luminescenti.
Le sorgenti luminose a LED presentano i seguenti vantaggi:
- Pulizia ambientale, assenza di sostanze nocive e pericolose nel progetto.
- Mancanza di radiazioni dannose durante il funzionamento del dispositivo.
- Alta efficienza: l'elettricità viene completamente convertita in luce visibile.
- Ottenere un flusso luminoso da un LED richiede meno di 1,5 - 2 volte il costo dell'elettricità rispetto all'indicatore corrispondente di una lampada fluorescente.
- La vita utile raggiunge le 60 mila ore, il che è confermato da test ed esperienza operativa. L'uso di nuove tecnologie ha aumentato le risorse dichiarate delle moderne lampade a LED per la casa fino a 100 mila ore.
- Risposta immediata e prontezza per il funzionamento del dispositivo LED, che non richiede riscaldamento che richiede tempo.
- Il funzionamento degli elementi LED non provoca il surriscaldamento dell'alloggiamento, il che rende possibile dotare le lampade di tonalità fusibili, appliques.
- La direttività del flusso luminoso ad un angolo da 5˚ a 180˚ impedisce la dispersione dei raggi, che non richiede l'uso di ulteriori riflettori.
- La presenza di modelli con luminosità regolabile, consumo a bassa tensione da DC 12 V, 24 V.
- La scelta delle modifiche con tre gradazioni di temperature di colore corrispondenti a tonalità di luce fredda, bianca e calda.
Un ampio elenco di vantaggi conferma lo stato delle sorgenti LED come le lampade per l'illuminazione domestica più economiche. La sicurezza per l'ambiente e la salute umana sottolinea la validità della scelta a favore dei dispositivi a LED.
