Покупая лампочку, большинство людей всё ещё спрашивают: «Сколько ватт?» Однако ватт показывает не количество света, а потребляемую электрическую мощность. Единица, которая показывает, насколько ярко светит лампа, — это люмен. Светодиодные, галогенные и люминесцентные лампы дают одинаковое число люменов при очень разной мощности в ваттах. В этой статье различия трёх технологий и связь люменов и ватт рассматриваются с точки зрения обычного пользователя.
Ватт или люмен: как понять нужную единицу
Ватт — единица мощности, он показывает, сколько энергии лампа берёт из сети. Люмен — единица светового потока; он измеряет общее количество видимого света, излучаемого источником. По данным ENERGY STAR, при выборе лампы нужно сначала определить необходимое число люменов, а затем выбрать лампу, которая даёт эти люмены при наименьшей мощности. Число люменов, нужное для освещения комнаты, постоянно; сколько ватт на это уйдёт, зависит от технологии. Освещённость поверхности измеряется отдельной единицей — люксом.
Раньше лампа накаливания на 60 ватт означала «среднюю яркость», поэтому привычка мыслить ваттами закрепилась. Сегодня такую же яркость даёт светодиодная лампа на 8-9 ватт, поэтому сравнение по ваттам вводит в заблуждение. Этикетка «Lighting Facts» на упаковке показывает вместе люмены, ориентировочную годовую стоимость энергии, срок службы, цвет света и мощность.
Лампы накаливания и галогенные лампы
Классическая лампа накаливания светит за счёт вольфрамовой нити, раскаляемой током. Её КПД низок: около 90 процентов потребляемой энергии она отдаёт в виде тепла и лишь малую часть — в виде света. Её светоотдача — около 15 люменов на ватт, средний срок службы — около 1000 часов.
Галогенная лампа — усовершенствованный вариант лампы накаливания. Добавленный галогенный газ возвращает испарившийся вольфрам на нить, что позволяет ей работать горячее и немного эффективнее. Тем не менее галогенная лампа достигает лишь примерно 20 люменов на ватт, служит 2000-3000 часов и сильно нагревается при работе. Из-за низкого КПД многие страны постепенно ограничили продажу ламп накаливания и галогенных ламп.
Люминесцентные и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)
В люминесцентных лампах свет возникает, когда ток, проходящий через пары ртути, создаёт ультрафиолетовое излучение, которое возбуждает слой люминофора на внутренней поверхности трубки и превращается в видимый свет. Длинные трубки распространены в офисах и кухнях; компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) — это уменьшенная версия для обычных патронов.
КЛЛ значительно эффективнее ламп накаливания: они дают 55-65 люменов на ватт и потребляют примерно на 70 процентов меньше энергии, чем лампа накаливания, хотя около 80 процентов энергии отдают в виде тепла. Срок службы — от 8000 до 15 000 часов. Недостатки: полной яркости они достигают за несколько секунд, частые включения сокращают срок службы, на холоде они разгораются плохо, а поскольку содержат небольшое количество ртути, при разбитии их нужно аккуратно собрать и сдать как отдельный отход.
Как работают светодиодные лампы?
Светодиод (светоизлучающий диод) — это твердотельный прибор, который излучает свет, когда ток проходит через полупроводниковый материал. Поскольку один светодиод даёт почти монохроматический свет, белый свет для домашнего освещения обычно получают с помощью слоя люминофора на синем светодиоде или смешением света красного, зелёного и синего светодиодов.
По данным Министерства энергетики США, светодиоды — самая эффективная технология освещения на сегодня: светодиоды с сертификатом ENERGY STAR потребляют как минимум на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания, и служат до 25 раз дольше. Хорошая светодиодная лампа работает 30 000-50 000 часов. Светодиоды выделяют очень мало тепла и излучают свет направленно, поэтому в светильнике теряется меньше света; традиционные лампы излучают во все стороны, и в светильнике может теряться 40-50 процентов. Их светоотдача — 80-130 люменов на ватт, в специальных изделиях — свыше 150.
Таблица перевода люмены–ватты
Значения эквивалентности, опубликованные ENERGY STAR, помогают перейти от старой мощности лампы накаливания к нужному числу люменов:
- 40 Вт накаливания ≈ 450 люменов
- 60 Вт накаливания ≈ 800 люменов
- 75 Вт накаливания ≈ 1100 люменов
- 100 Вт накаливания ≈ 1600 люменов
- 150 Вт накаливания ≈ 2600 люменов
Чтобы получить эти люмены светодиодной лампой, нужно примерно 8-12 Вт для 800 люменов и 15-20 Вт для 1600 люменов. Те же 800 люменов даёт КЛЛ мощностью 13-15 Вт или галогенная лампа мощностью 43 Вт. Поэтому при замене лампы лучше ориентироваться прямо на число люменов, а не на надпись «эквивалент в ваттах».
Цветовая температура и выбор правильной лампы
Если люмены определяют яркость, то цвет света задаёт цветовая температура в кельвинах (К). Значения около 2700 К дают тёплый жёлтый свет и подходят для гостиной и спальни; 3000-3500 К близки к нейтральному белому; 4000 К и выше дают голубоватый оттенок, похожий на дневной свет, и предпочтительны для рабочих зон и кухонной столешницы. Для цепей с диммером нужно выбирать светодиодную лампу с надписью «dimmable», иначе возможны мерцание или гудение. Тип цоколя (E27, E14, GU10 и т. д.), размер и пригодность для закрытых светильников тоже стоит проверить перед покупкой.
Коротко: определите нужные люмены, выберите светодиодную лампу с наименьшей мощностью, решите с цветовой температурой по помещению и проверьте совместимость со светильником.