Die sparsamste Leuchte für zu Hause: Energiesparlampe oder LED

Der Anstieg der Stromtarife und die kurze Lebensdauer von Glühlampen haben zur Popularisierung sparsamer Lichtquellen mit längerer Lebensdauer geführt. Hersteller bieten zwei Optionen für technologische Lösungen an - LED-Geräte und Leuchtprodukte. Um zu ermitteln, welche Lampen für den Haushalt am besten geeignet sind – LED oder energieeffizient – ​​sollte eine vergleichende Analyse durchgeführt werden.

Design-Merkmale

Für die Haushaltsbeleuchtung werden LED-Lampen, -Streifen und LED-Lampen mit Standardsockel für die Patrone verwendet. Leuchtmittel werden unterteilt in lineare Röhren, die in Lampen mit elektronischen Vorschaltgeräten oder elektronischen Vorschaltgeräten eingebaut sind, sowie in kompakte Energiesparlampen mit eingebauten Vorschaltgeräten.

Zum objektiven Vergleich betrachten wir die Konstruktionsmerkmale und Eigenschaften von LED- und Kompaktleuchtstofflampen mit E27-Sockel für eine Standardpatrone. Die LED-Lampe besteht aus einem LED-Emitter, einem eingebauten Treiber, einem Kühlkörper, einem Gehäuse und einem Sockel. LEDs werden mit einer matten oder transparenten Kunststoffbirne abgedeckt, es gibt auch offene Designs.

Die Kompaktleuchtstofflampe enthält eine verdrillte gasgefüllte Röhre, ein elektronisches Vorschaltgerät, ein Gehäuse und einen Sockel. Ein verschlossener Glaskolben wird mit einem Inertgas und Quecksilberdampf gefüllt und die Innenfläche des Röhrchens ist mit einer fluoreszierenden Verbindung beschichtet.

Was ist der Unterschied zwischen LED-Lampen und Energiesparlampen?

LED- und Energiespargeräte unterscheiden sich sowohl in der Fertigungstechnologie als auch in der Funktionsweise.

LED-Quellen erzeugen Licht durch direkte Umwandlung von elektrischem Strom. Halbleiterkristalle emittieren blaues Licht, daher sind sie mit einem Phosphor beschichtet, der ein gelbes Lichtwellenspektrum bildet. Durch die proportionale Mischung des gelben und blauen Spektrums entstehen Abstufungen von kalten, weißen und warmen Farbtönen entsprechend den Farbtemperaturen von 5000K, 4000K und 3000K.

Das Funktionsprinzip von Lumineszenzquellen besteht darin, Hochspannungsentladungen von elektrischem Strom im gasförmigen Medium des Kolbens zwischen den Elektroden zu erzeugen. Das Gas emittiert ultraviolette Strahlung, die den Leuchtstoff beeinflusst und einen weißen Leuchteffekt erzeugt. Die korrekte Funktion des Gerätes wird durch das im Gerätegehäuse eingebaute elektronische Vorschaltgerät gewährleistet.

Hersteller produzieren Lichtquellen, die sich in Leistung, Lichtleistung, Farbtemperatur, Lebensdauer und Welligkeitskoeffizient unterscheiden. Um den wirtschaftlichen Nutzen und die gesundheitlichen Auswirkungen von Leuchtstoff- und LED-Lampen angemessen beurteilen zu können, ist ein Vergleich der durch Betriebserfahrungen bestätigten Werksspezifikationen erforderlich.

Lichtstrom und Effizienz

Der Lichtstrom bestimmt die von der Quelle emittierte Lichtmenge. Das Verhältnis von Lichtstrom zu Leistungsaufnahme charakterisiert die Energieeffizienz. Diese Parameter sind auf der Produktverpackung angegeben.

Die LED-Lampe mit einer Leistung von 10 W erzeugt einen Lichtstrom von 800 lm. Eine Leuchtstofflampe mit dieser Lichtstromanzeige verbraucht 16 Watt Strom. Die Einsparungen beim Stromverbrauch von LED-Lampen im Vergleich zu energiesparenden Lampen übersteigen das 1,5-fache.Moderne Indikatoren des Lichtstroms von LED-Quellen bei einer Leistung von 10 W erreichen 1000 lm, was die Effizienz im Vergleich zu Leuchtstoffröhren verdoppelt.

Der Begriff „Energiesparlampen“ hat sich bei Kompaktleuchtstoffgeräten in den Köpfen der Menschen fest verankert. LED-Quellen zeichnen sich durch eine höhere Effizienz aus, daher werden sie vernünftigerweise als energiesparend bezeichnet.

Effizienz

Die Effizienz einer Leuchte gibt an, wie viel Prozent der Elektrizität in sichtbares Licht umgewandelt wird. In einer Lumineszenzquelle durchläuft Elektrizität mehrere Transformationsstufen: ein elektronisches Vorschaltgerät mit Strom versorgen, eine Entladung erzeugen, UV-Strahlung erzeugen, ein gasförmiges Medium erhitzen und einen Leuchtstoff bestrahlen. Jede Transformationsstufe bringt Energieverluste mit sich. Der Start des Betriebs solcher Geräte wird von einem matten Glühen mit Leerlaufenergieverbrauch zum Erhitzen des Kolbens begleitet, daher führt häufiges Einschalten zu einer Verringerung der Effizienz.

Lumineszierende Geräte wandeln 20-25% des verbrauchten Stroms in sichtbares Licht um. Bis zu 80 % der Energie wird für Heizung und Strahlung in unsichtbaren Bereichen aufgewendet. Das Licht der Quelle wird im Raum gestreut. Das Fehlen eines Reflektors reduziert die Effizienz um bis zu 15 %.

LED-Lampen erzeugen Licht direkt aus Strom, wodurch Stromverschwendung vermieden wird. LED-Strahler erzeugen einen gerichteten Lichtstrahl, der auch die Effizienz erhöht. Die Effizienz einer LED-Lampe mit gerichtetem Lichtstrahl erreicht 99% und die einer Streustruktur - 90%.

Um die Effizienz von Leuchtstofflampen zu erhöhen, werden Spiegelreflektoren verwendet.

Flickerindex

Das Betreiben der Beleuchtungskörper mit Wechselstrom führt dazu, dass das Licht für das Auge unsichtbar flimmert. Die Medizin hat bewiesen, dass sich Lichtpulsationen mit einer Frequenz von 8 bis 300 Hz negativ auf das Sehvermögen und das menschliche Gehirn auswirken.

Leuchtmittel mit elektromagnetischen Vorschaltgeräten erzeugen bei Anschluss an eine Phase Licht mit einer Blinkfrequenz von 100 Hz. Es wird nicht empfohlen, Wohnungen mit solchen Lampen auszustatten.

Die Verwendung von elektronischen Vorschaltgeräten in Kompaktleuchtstofflampen glättet Pulsationen, aber es ist notwendig, das Vorhandensein elektronischer, nicht elektromagnetischer Geräte im Design zu klären. Der Lichtpulsationskoeffizient wird durch das Dokument SP52.13330.2011 geregelt. Bei Wohngebäuden ist eine Überschreitung des Welligkeitskoeffizienten von mehr als 15% nicht akzeptabel.

LED-Lampen sind mit Schaltnetzteilen oder Filtertreibern ausgestattet. Die Impulsquelle gibt Welligkeit bis zu 10 %. Der Einsatz eines Treibers mit Anti-Aliasing-Filtern reduziert den Flimmerfaktor um bis zu 1%.

Achten Sie beim Kauf von LED- oder Energiesparlampen auf den Welligkeitsfaktor, die Art des Vorschaltgeräts und die Art der Stromquelle.

Arbeitstemperatur

Die Oberfläche der Leuchten erwärmt sich im Betrieb, was bei der Beleuchtungsplanung berücksichtigt werden muss.

Der Körper der Energiesparlampe erwärmt sich auf 75˚C, der Sockel auf 50˚C. Der Austausch von Kompaktleuchtstofflampen erfordert Vorsicht, da durch den Verlust der Dichtheit der Glühbirne Quecksilberdampf in die Atmosphäre freigesetzt wird. Die Betriebstemperatur des LED-Lampenkörpers überschreitet nicht 65 °C und die Sockeltemperatur überschreitet nicht 40 °C. Die Betriebstemperaturen von CFL und LED sind für die Verwendung von Schirmen jeglicher Art unkritisch.

Die Lichtquellen funktionieren bei der zulässigen Umgebungstemperatur einwandfrei. Für Kompaktleuchtstofflampen liegt der zulässige Bereich bei +5 bis +35 °C. Wenn die Leuchtstofflampe unter kalten Bedingungen verwendet wird, verlängert sich die Startzeit und die Lebensdauer wird verkürzt.

LED-Geräte funktionieren bei einer niedrigen Umgebungstemperatur ordnungsgemäß, wodurch die Wärme vom Gehäuse abgeführt wird. LED-Geräte werden nicht in der Nähe von Heizgeräten installiert. Es wird nicht empfohlen, die Elemente mit versiegelten Kappen zu verschließen, die die Kühlung des Geräts behindern.

Basistyp

Hersteller produzieren LED- und Leuchtstofflampen für den Haushalt mit Gewinde- und Stiftsockel. Am häufigsten sind Standardsockel mit Gewinde.

Arten von Gewindesockel:

• E27 - ein Standardsockel mit einem Durchmesser von 27 mm für eine Haushaltspatrone;
• E14 - Sockel mit reduziertem Durchmesser von 14 mm;
• E40 ist eine Variante mit einem vergrößerten Durchmesser von 40 mm für Hochleistungslampen.

Stifttypen von Kappen sind mit einem Index G mit einer Zahl gekennzeichnet, die den Abstand zwischen den Stiften angibt.

Überprüfen Sie vor dem Kauf einer Lampe mit einem nicht üblichen Sockeltyp die Übereinstimmung der Kennzeichnung für die jeweilige Patrone.

Vergleich von Formen und Größen

Lumineszierende Lichtquellen werden in Form von geraden, ringförmigen, kompakt gerollten Röhren hergestellt. Die Größen variieren stark, aber die Herstellungstechnologie lässt die Herstellung kleiner Punktquellen nicht zu. Die Röhren in Kompaktleuchtstofflampen sind entweder spiral- oder hufeisenförmig.

LED-Quellen werden in Form von Flachbildschirmen, langen, volumetrischen Lampen, Streifenbeleuchtungen, Strahlern, Lampen in verschiedenen Formen und Größen hergestellt. Beliebt sind kleine LED-JCDR-Einbaulampen mit GU5.3-Stiftsockel. Punktquellen werden in Zwischendecken eingebaut.

LED-Geräte zeichnen sich durch geringe Abmessungen und geringes Gewicht aus. Eine LED-Lampe mit Standard-E27-Sockel hat die Form und Abmessungen einer Glühlampe. Kompaktleuchtstofflampen mit ähnlichem Lichtstrom haben ein großes Gewicht und große Abmessungen.

Lebensdauer

Die Lebensdauer eines Leuchtelementes wird an der Anzahl der Stunden störungsfreien Betriebs ohne Verlust technischer Eigenschaften gemessen. Der Hersteller von Leuchtstofflampen testet diesen Parameter bei 5-6 Schaltungen pro Tag. Die deklarierte CFL-Ressource beträgt 10 bis 15.000 Stunden.

Mehrfache Einschlüsse reduzieren die Lebensdauer auf 5.000 Stunden. Der Verschleiß der Elektroden und des Leuchtstoffs führt zu einer Abnahme der Lumineszenzintensität, was auch ein Zeichen für einen Verlust der Betriebseigenschaften ist.

Die Schaltfrequenz hat keinen Einfluss auf die Lebensdauer von LED-Geräten. Die Lebensdauer erreicht 60 Tausend Stunden. LED-Lampen mit Netzspannung enthalten Glättungseinrichtungen im Stromversorgungskreis für sanftes Einschalten, Schutz vor Spannungsspitzen, Überhitzung. Dadurch wird sichergestellt, dass die Betriebsdauer des LED-Geräts der deklarierten Lebensdauer entspricht.

Es wird nicht empfohlen, Leuchtstofflampen in Räumen mit einer Einschalthäufigkeit von mehr als 15 Mal pro Tag zu installieren und diese auch mit Bewegungssensoren auszustatten. Ein solcher Betrieb führt zu einem vorzeitigen Ausfall des Gerätes.

Einfluss auf den menschlichen Körper

Leuchtstoffröhren enthalten Quecksilberdämpfe, die bei Verlust der Dichtheit an die Luft abgegeben werden und gesundheitsschädlich sind. Der Betrieb, die Lagerung und die Entsorgung solcher Geräte erfordern besondere Aufmerksamkeit, da bei Unachtsamkeit Quecksilberverbindungen in die menschliche Umwelt, in den Boden und ins Wasser gelangen. Ein massiver Verstoß gegen die Vorschriften für die Entsorgung von Quecksilberbestandteilen führt zur Gefahr einer großflächigen Umweltverschmutzung.

Lumineszierende Quellen funktionieren, indem sie ultraviolette Strahlung durch einen Phosphor in sichtbares Licht umwandeln. Die fluoreszierende Beschichtung und das Glas lassen einen Teil des ultravioletten Lichts durch und das Ausbrennen des Leuchtstoffs führt zu einer Erhöhung des UV-Strahlungsflusses, was sich schädlich auf die Haut auswirkt. Eine Person sieht und fühlt keine UV-Strahlung, daher ist sie sich der Ursache der Krankheit nicht bewusst.

Die Technologie zur Herstellung von LEDs schließt die Emission des ultravioletten Spektrums durch LED-Lampen im Betrieb aus. Infrarotstrahlung ist vorhanden, überschreitet jedoch nicht 15%, was für den Menschen unbedenklich ist. Das Fehlen von Schadstoffen in der Zusammensetzung der LED-Elemente bestätigt die Umweltfreundlichkeit der Geräte.

Bei längerem Gebrauch von Leuchtstofflampen brennt die Leuchtstoffbeschichtung aus, die Intensität der ultravioletten Strahlung nimmt zu, was sich negativ auf die Gesundheit auswirkt.

Vorteile von LEDs im Vergleich zu fluoreszierenden Gegenstücken

Eine vergleichende Analyse der Eigenschaften energiesparender Leuchtmittel zeigt, dass die Leistungsparameter von LED-Lampen denen ihrer lumineszierenden Pendants überlegen sind.

LED-Lichtquellen haben folgende Vorteile:

• Ökologische Sauberkeit, Abwesenheit von schädlichen, gefährlichen Stoffen in der Struktur.
• Mangel an schädlicher Strahlung während des Betriebs des Geräts.
• Hohe Effizienz - Strom wird vollständig in sichtbares Licht umgewandelt.
• Die Erzielung eines Lichtstroms durch eine LED erfordert 1,5 - 2 mal weniger Energieverbrauch als eine ähnliche Anzeige einer Leuchtstofflampe.
• Die Lebensdauer erreicht 60.000 Stunden, was durch Tests und Betriebserfahrungen bestätigt wird. Der Einsatz neuer Technologien ermöglichte es, die deklarierte Ressource moderner LED-Lampen für den Haushalt auf 100.000 Stunden zu erhöhen.
• Sofortige Reaktion und Betriebsbereitschaft des LED-Gerätes, die kein zeitaufwendiges Aufwärmen erfordert.
• Der Betrieb von LED-Elementen verursacht keine Überhitzung des Gehäuses, was es ermöglicht, Lampen mit schmelzbaren Schirmen und Wandlampen auszustatten.
• Die Direktionalität des Lichtstroms in einem Winkel von 5˚ bis 180˚ verhindert die Streuung der Strahlen, was den Einsatz zusätzlicher Reflektoren nicht erfordert.
• Erhältlich in dimmbaren Niedervolt 12 V, 24 V DC Netzteilen.
• Eine Auswahl an Modifikationen mit drei Abstufungen von Farbtemperaturen entsprechend den Schattierungen von kaltem, weißem und warmem Licht.

Eine umfangreiche Liste von Vorteilen bestätigt den Status von LED-Quellen als wirtschaftlichste Leuchtmittel für das Zuhause. Die Sicherheit für die Umwelt und die menschliche Gesundheit unterstreicht die Richtigkeit der Entscheidung zugunsten von LED-Geräten.