La làmpada més econòmica per a la llar: l’estalvi energètic o el LED

L’augment de les tarifes elèctriques i la curta vida útil de les làmpades incandescents han portat a 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 luminescents. Per determinar quines làmpades són les millors per a la llar (LED o de baix consum energètic) s’hauria de realitzar una anàlisi comparativa.

Funcions de disseny

Per a la il·luminació domèstica, s’utilitzen làmpades LED, tires i làmpades LED amb base estàndard per al cartutx. Les fonts luminiscents es divideixen en tubs lineals instal·lats en làmpades amb balasts electrònics o balasts electrònics, a més de làmpades compactes d’estalvi d’energia amb balasts incorporats.

Per a una comparació objectiva, considerarem les característiques i característiques del disseny de les làmpades fluorescents LED i compactes amb base E27 per a un cartutx estàndard. La làmpada LED està formada per un emissor LED, un controlador integrat, un dissipador de calor, una carcassa i una base. Els LED estan coberts amb una bombeta de plàstic mat o transparent, també hi ha dissenys oberts.

La làmpada fluorescent compacta conté un tub ple de gas trenat, un llast electrònic, una carcassa i una base. Un matràs de vidre segellat s’omple amb un gas inert i vapor de mercuri i la superfície interna del tub es recobreix amb un compost fluorescent.

Quina diferència hi ha entre les làmpades LED i les làmpades d'estalvi d'energia?

Els dispositius LED i d'estalvi d'energia difereixen tant en la tecnologia de fabricació com en els principis de funcionament.

Les fonts LED produeixen llum mitjançant la conversió directa del corrent elèctric. Els cristalls semiconductors emeten llum blava, de manera que estan recoberts d’un fòsfor que forma un espectre d’ones de llum groga. La barreja proporcional de l’espectre groc i blau crea gradacions de tons freds, blancs i càlids corresponents a temperatures de color de 5000K, 4000K i 3000K.

El principi de funcionament de les fonts luminiscents és crear descàrregues d’alta tensió de corrent elèctric al medi gasós de la bombeta entre els elèctrodes. El gas emet radiació ultraviolada, que afecta el fòsfor, creant un efecte de resplendor blanc. El correcte funcionament del dispositiu està assegurat per l’equip de control electrònic instal·lat a la caixa del dispositiu.

Els fabricants produeixen fonts de llum que difereixen en potència, potència de llum, temperatura de color, vida útil i coeficient d’ondulació. Per avaluar adequadament els beneficis econòmics i els efectes sobre la salut de les làmpades fluorescents i LED, és necessari comparar les especificacions de fàbrica, confirmades per l’experiència de funcionament.

Flux lluminós i eficiència

El flux lluminós determina la quantitat de llum emesa per la font. La relació entre el flux lluminós i el consum d'energia caracteritza l'eficiència energètica. Aquests paràmetres s’indiquen a l’embalatge del producte.

La làmpada LED amb una potència de 10 W produeix un flux lluminós de 800 lm. Una làmpada fluorescent amb aquest indicador de flux lluminós consumeix 16 watts d’electricitat. L'estalvi en el consum d'electricitat de les làmpades LED en relació amb les d'estalvi d'energia supera 1,5 vegades.Els indicadors moderns del flux lluminós de fonts LED amb una potència de 10 W arriben als 1000 lm, cosa que duplica l’eficiència respecte als dispositius fluorescents.

El terme "llums d'estalvi d'energia" està arrelat a la ment de les persones per als dispositius fluorescents compactes. Les fonts LED es caracteritzen per una major eficiència, per tant, s’anomenen raonablement estalvis d’energia.

Eficiència

L’eficiència d’un aparell d’il·luminació indica quin percentatge d’electricitat es converteix en llum visible. En una font luminescent, l’electricitat passa per diverses etapes de transformació: alimentar un llast electrònic, generar una descàrrega, generar radiació UV, escalfar un medi gasós i irradiar un fòsfor. Cada etapa de transformació comporta pèrdues d'energia. L’inici de funcionament d’aquests dispositius s’acompanya d’un resplendor apagat amb un consum d’energia inactiva per escalfar el matràs, per tant, l’encesa freqüent comporta una disminució de l’eficiència.

Els dispositius luminescents converteixen el 20-25% de l’electricitat consumida en llum visible. Fins al 80% de l’energia es gasta en calefacció i radiació en rangs invisibles. La llum de la font es dispersa a l’espai. L'absència de reflector redueix l'eficiència fins a un 15%.

Les bombetes LED generen llum directament de l’electricitat, cosa que elimina el malbaratament d’electricitat. Els emissors LED produeixen un feix de llum direccional, que també augmenta l’eficiència. L'eficiència d'una làmpada LED amb un feix de llum direccional arriba al 99% i la d'una estructura difusora: el 90%.

Per augmentar l’eficiència de les làmpades fluorescents, s’utilitzen reflectors de miralls.

Índex de parpelleig

L'alimentació dels aparells d'il·luminació amb corrent altern provoca que la llum parpellegi invisible a la vista. La medicina ha demostrat que les pulsacions de llum amb una freqüència de 8 a 300 Hz tenen un efecte negatiu sobre la visió i el cervell humà.

Les fonts luminiscents amb equip de control electromagnètic, quan es connecten a una fase, produeixen llum amb una freqüència de parpelleig de 100 Hz. No es recomana equipar els apartaments amb aquestes làmpades.

L’ús de balasts electrònics en làmpades fluorescents compactes suavitza les pulsacions, però cal aclarir la presència d’equips electrònics i no electromagnètics en el disseny. El coeficient de pulsació de la llum està regulat pel document SP52.13330.2011. En edificis d’habitatges, l’excés del coeficient d’ondulació superior al 15% és inacceptable.

Les làmpades LED estan equipades amb fonts d’alimentació o controladors de filtre. La font d’impuls proporciona una ondulació fins a un 10%. L'ús d'un controlador amb filtres antialiasing redueix el factor de parpelleig fins a un 1%.

En comprar llums LED o estalvis d’energia, comproveu el factor d’ondulació, el tipus de llast i el tipus de font d’energia.

Temperatura de treball

La superfície dels aparells d’il·luminació s’escalfa durant el funcionament, cosa que s’ha de tenir en compte a l’hora de planificar la il·luminació.

El cos de la làmpada d’estalvi energètic s’escalfa fins a 75˚C i la base fins a 50˚C. La substitució dels CFL requereix precaució, ja que la pèrdua d’estanquitat de la bombeta allibera vapor de mercuri a l’atmosfera. La temperatura de funcionament del cos de la làmpada LED no supera els 65˚С i la temperatura base no supera els 40˚С. Les temperatures de funcionament de CFL i LED no són fonamentals per a l’ús de cap tipus d’ombra.

Les fonts de llum funcionen correctament a la temperatura ambiental permesa. Per als CFL, l’interval acceptable és de +5 a + 35 ° C. Quan la làmpada fluorescent s’utilitza en condicions de fred, el temps d’arrencada augmentarà i la vida útil s’escurçarà.

Els dispositius LED funcionen correctament a una temperatura ambient baixa, cosa que permet eliminar la calor de la caixa. Els dispositius LED no s’instal·len a prop dels dispositius de calefacció. No es recomana tancar els elements amb taps tancats que impedeixin la refrigeració del dispositiu.

Tipus de base

Els fabricants produeixen bombetes elèctriques LED i fluorescents per a la llar amb bases roscades i passadors. Els sòcols estàndard roscats són els més habituals.

Tipus de sòcols roscats:

• E27: un sòcol estàndard amb un diàmetre de 27 mm per a un cartutx domèstic;
• E14: sòcol amb un diàmetre reduït de 14 mm;
• E40 és una variant amb un diàmetre augmentat de 40 mm per a làmpades d'alta potència.

Els tipus de taps de pins 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 habitual, comproveu la correspondència del marcatge del cartutx donat.

Comparació de formes i mides

Les fonts de llum luminiscents es produeixen en forma de tubs rectes, anulars i compactats. Les mides varien àmpliament, però la tecnologia de fabricació no permet la fabricació de fonts puntuals petites. Els tubs dels CFL tenen forma d’espiral o de ferradura.

Les fonts LED es produeixen en forma de panells plans, llums llargues i volumètriques, il·luminació de tires, focus, làmpades de diverses formes i mides. Les bombetes LED-JCDR encastades petites amb base de pin GU5.3 són populars. Les fonts puntuals es construeixen en falsos sostres.

Els dispositius LED es caracteritzen per tenir dimensions i pes reduïts. Una làmpada LED amb base E27 estàndard té la forma i les dimensions d’una làmpada incandescent. Els CFL amb un flux lluminós similar tenen un gran pes i dimensions.

Tota una vida

La vida útil d'un element d'il·luminació es mesura pel nombre d'hores de funcionament sense problemes sense pèrdua de característiques tècniques. El fabricant de làmpades fluorescents prova aquest paràmetre en 5-6 commutacions diàries. El recurs CFL declarat és de 10 a 15 mil hores.

Les inclusions múltiples redueixen la vida útil a 5.000 hores. El desgast dels elèctrodes i el fòsfor condueix a una disminució de la intensitat de luminescència, que també és un signe de pèrdua de propietats operatives.

La freqüència de commutació no afecta la vida útil dels dispositius LED. La vida útil arriba a les 60 mil hores. Les làmpades LED de tensió de la xarxa contenen dispositius de suavitzat al circuit d’alimentació per encendre-la sense problemes, protegir-se contra sobrecàrregues de tensió i sobreescalfar-se. Això garanteix que el període de funcionament del dispositiu LED compleixi la vida útil declarada.

No es recomana instal·lar làmpades fluorescents en habitacions amb una freqüència d’encesa superior a 15 vegades al dia, ni equipar-les amb sensors de moviment. Aquesta operació comporta un avaria prematura del dispositiu.

Influència en el cos humà

Els tubs fluorescents contenen vapors de mercuri, que s’alliberen a l’aire si es perd l’estanquitat, cosa que és perillosa per a la salut humana. El funcionament, l’emmagatzematge i l’eliminació d’aquests dispositius requereixen una atenció especial, perquè la negligència condueix a l’entrada de compostos de mercuri al medi humà, al sòl i a l’aigua. Una violació massiva de les normes d’eliminació d’elements de mercuri crea una amenaça de contaminació ambiental a gran escala.

Les fonts luminescents funcionen convertint la radiació ultraviolada en llum visible mitjançant un fòsfor. El recobriment fluorescent i el vidre permeten que passin part de la llum ultraviolada i la crema del fòsfor condueix a 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 és conscient de la causa de la malaltia.

La tecnologia per a la producció de LED exclou l’emissió de l’espectre ultraviolat per les làmpades LED durant el funcionament. Hi ha radiació infraroja, però no supera el 15%, cosa segura per als humans. L'absència de compostos nocius en la composició dels elements LED confirma la compatibilitat amb el medi ambient dels dispositius.

Amb un ús prolongat de làmpades fluorescents, el recobriment fluorescent es crema, augmenta la intensitat de la radiació ultraviolada, que afecta negativament la salut.

Avantatges dels LED en comparació amb els seus homòlegs fluorescents

Una anàlisi comparativa de les característiques de les fonts de llum que estalvien energia mostra que els paràmetres de rendiment de les làmpades LED són superiors als dels seus homòlegs luminescents.

Les fonts de llum LED tenen els següents avantatges:

• Neteja ecològica, absència de substàncies nocives i perilloses a l’estructura.
• Manca de radiacions nocives durant el funcionament del dispositiu.
• Alta eficiència: l’electricitat es converteix completament en llum visible.
• L'obtenció d'un flux lluminós mitjançant un LED requereix 1,5 - 2 vegades menys consum d'energia que un indicador similar 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 va permetre augmentar el recurs declarat de llums LED modernes per a la llar a 100 mil hores.
• Resposta instantània i preparació per al funcionament del dispositiu LED, que no requereix escalfament que requereix temps.
• El funcionament dels elements LED no provoca un sobreescalfament de la caixa, cosa que permet equipar les làmpades amb pantalles fusibles, aplics.
• La direccionalitat del flux de llum en un angle de 5˚ a 180˚ impedeix la dispersió dels rajos, cosa que no requereix l’ús de reflectors addicionals.
• Disponible en fonts d’alimentació regulables de baixa tensió de 12 V i 24 V CC.
• Una selecció de modificacions amb tres gradacions de temperatures de color corresponents a matisos de llum freda, blanca i càlida.

Una extensa llista d’avantatges confirma l’estat de les fonts LED com a làmpades d’il·luminació més econòmiques per a la llar. La seguretat per al medi ambient i la salut humana posa l’èmfasi en la validesa de l’elecció a favor dels dispositius LED.