Источники искусственного
освещения
От костра до светодиодных светильников

"Теперь мы знаем больше об ужинах при свечах."...

Человечество 1,5 млн. лет назад начало использовать искуственный источник освещения - огонь.
Всего 150 лет назад мы перешли на другие источники света!
Немного истории

С давних времен освещение осуществлялось благодаря костру. С момента, когда люди его обнаружили, ему стали поклоняться и относиться с большим трепетом. Его берегли, т. к. огонь было очень сложно добывать и при его затухании могли произойти невероятные проблемы для всего племени.

Огонь длительное время использовали для освещения. Отличались только среды горения. После открытого огня на полу в пещере, люди стали использовать факелы. Они использовались не продолжительное время, так как сильно нагревали и коптили помещения.

Прогресс дошел до отлития свечей, когда было обнаружено, что в масляной среде огонь горит длительное время. Получение воска было дорогим, в связи с чем, использовались только людьми, приближенными к правителю, имеющие власть.

Люди, не способные позволить себе их, пользовались лучинами. Это деревянная палочка, которая зажигалась и ставилась в специальную державку. Под лучину ставилась тара с водой. Это требовалось для увеличения количества света и предотвращения возможного возгорания. Пользовались ими несколько столетий, пока не появились газовые и топливные лампы, на керосине или том же масле. Они были вредными для здоровья, но давали больше света.

Так продолжалось до середины 19 века, когда великие умы произвели первую лампу накаливания.

В современном мире мы чаще всего используем всего 4 вида искусственных источников освещения
Лампы накаливания
Галогенные лампы
Энергосберегающие или люминесцентные лампы
Светодиодные лампы

Они отличаются по принципу действия, по световому потоку, долговечности, нагреву и так далее. Для того чтобы выбрать лучший для себя вариант, стоит их качественно сравнить.
Лампа накаливания
Из представленных четырех видов искуственных источников освещения – этот самый старый.

Принцип работы лампы накаливания: при протекании электрического тока через тело накала (тугоплавкий металл, чаще всего вольфрам) происходит нагрев тела, вследствие чего излучается свет. Коэффициент полезного действия (здесь и далее за КПД источника света мы принимаем отношение мощности видимого излучения к потребляемой мощности из электрической сети) очень мал и составляет всего 5%. Вся остальная мощность идет на инфракрасное излучение, которое мы ощущаем в виде тепла.

Для работы лампы накаливания необходимо наличие стеклянной колбы с вакуумом или инертным газом, чтобы тело накала не окислялось и служило продолжительное время. Это делает лампы накаливания очень хрупкими.

Срок службы этого вида ламп составляет 1000 часов. Вот почему нам часто приходится идти по темным подъездам.
Лампа накаливания имеет световую отдачу 14 лм/Вт, что в 47 раз эффективнее парафиновой свечи.
Виды источников освещения мы будем сравнивать по самому важному критерию – эффективности или световой отдаче. Это отношение излучаемого светового потока к потребляемой мощности (лм/Вт).

Световая отдача парафиновой свечи равна 0,3 лм/Вт. От этой крайне малой эффективности мы и будем отталкиваться, сравнивая разные виды ламп.
Лампа накаливания имеет световую отдачу 14 лм/Вт, что в 47 раз эффективнее парафиновой свечи. Целесообразность перехода на этот вид источников освещения полтора века назад была очевидна.

Физиологические свойства источников света характеризуются понятием цветовой температуры.
Существуют следующие диапазоны цветовых температур:
Теплый свет – до 3500 К
Нейтральный свет – 3500-5000 К
Холодный свет – от 5000 К

Пламя свечи имеет цветовую температуру 1500-2000 К, дневной свет 6000 К.
Теплый свет создает спокойную, расслабляющую атмосферу, в то время как холодных свет бодрит и повышает концентрацию внимания. Теперь мы знаем больше об ужинах при свечах…

Цветовая температура ламп накаливания лежит в диапазоне 2200 – 2900 К. У нас с вами еще свежи воспоминания об уютных вечерах с теплым желтоватым светом в доме.
Галогенная лампа
Галогенные лампы похожи по принципу своей работы на лампы накаливания. Отличия состоят в наличии буферного газа из паров галогена, который сдвигает спектр цветовой температуры в более холодную область (3000 К) и повышает срок службы лампы в 2-4 раза (2000-4000 часов).
Галогенная лампа мощностью 60 Вт заменяет лампу накаливания мощностью 100 Вт.
Световая отдача галогенных ламп до 22 лм/Вт, что в 1,6 раз больше лампы накаливания. Это значит, что галогенная лампа мощностью 60 Вт заменяет лампу накаливания мощностью 100 Вт.
Энергосберегающая или люминесцентная лампа
Люминесцентные лампы совсем недавно стали популярными, в виду своей эффективности. Принцип их действия: в колбе, содержащей пары ртути, происходит электрический разряд, создающий ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет люминофорами, нанесенными на внутреннюю сторону колбы. Нагрев люминесцентных ламп, по сравнению с лампами накаливания, небольшой, а КПД у них порядка 50%.

В отличие от ламп накаливания, люминесцентные лампы имеют широкий диапазон цветовых температур (от 2700 К до 7700 К), в зависимости от используемого люминофора. Это свойство позволяет применять люминесцентные лампы практически повсеместно, в любых сферах жизнедеятельности человека. Вместе с этим видом ламп появились маркетинговые приемы, позволяющие в зависимости от цветовой температуры подсветки витрины, увеличивать продажи определенных товаров.

Срок службы люминесцентных ламп значительно превосходит предыдущие виды ламп и составляет до 20000 часов.
Люминесцентная лампа мощностью 15 Вт заменяет лампу накаливания
мощностью 100 Вт.
Световая отдача люминесцентных ламп до 100 лм/Вт, это в 7 раз больше лампы накаливания. Это значит, что люминесцентная лампа мощностью 15 Вт заменяет лампу накаливания мощностью 100 Вт. Благодаря такой эффективности, люминесцентные лампы по праву были названы энергосберегающими.

Стоит отметить, что люминесцентные лампы также являются хрупкими, в виду наличия стеклянной колбы. Присутствующие в составе пары ртути делают их опасными для здоровья и требуют дополнительных мер при утилизации.
Светодиодная лампа
Светодиодные лампы на сегодняшний день можно считать самым высокотехнологичным источником освещения. Принцип их действия: при пропускании электрического тока через границу полупроводников создается световое излучение. Благодаря составу светодиодов, цветовая температура может варьироваться в широком диапазоне, как у энергосберегающих ламп (2700-7700 К).

С КПД под 90% нагрев светодиодных ламп минимальный, т.к. практически вся энергия идет на световое излучение.

Срок службы светодиодных ламп в разы больше чем у люминесцентных и не сопоставим с лампами накаливания - до 100000 часов!
Светодиодная лампа мощностью 10 Вт заменяет лампу накаливания
мощностью 100 Вт.
Световая отдача светодиодных ламп до 146 лм/Вт, это в 10 раз больше лампы накаливания и в 1,5 раза больше люминесцентной. Это значит, что светодиодная лампа мощностью 10 Вт заменяет лампу накаливания мощностью 100 Вт.

Люминесцентные лампы называют энергосберегающими, то как же тогда назвать светодиодные лампы?! Ответ прост: светодиодные лампы и называют светодиодными, подразумевая высокую надежность и превосходную эффективность, с которыми не сравнится ни один источник искусственного освещения.

Зажечь 1 светодиодную лампу или 470 свечей - выбор за вами.