Сколько энергии потребляет лампочка?

Наверняка многие сталкивались с дилеммой — переходить на новые технологии освещения или оставаться верным старой доброй лампе накаливания. У кого-то этот вопрос актуализировался после разговора с другим пользователем, который заменил всё освещение в доме на LED и заявил, что он теперь нереально много экономит. Другие обращают внимание на заявления маркетологов, согласно которым люминесцентные лампы потребляют в 5 раз меньше, чем лампы накаливания, а светодиодные и вовсе в 7 раз. Какую экономию сулит переход на новые технологии освещения, и насколько выгоден такой апгрейд освещения в бытовых условиях — разберёмся в этом материале.

Принципы расчёта потребления электроэнергии

Энергопотребление любого электроприбора в доме, включая лампочки, напрямую зависит от потребляемой мощности. Выражается она в ваттах (Вт или W) и обычно указывается в характеристиках всех потребителей. Чем больше ватт, тем мощнее прибор, и тем больше электроэнергии он потребляет из сети.

Энергопотребление с помощью одних только ватт выразить невозможно, поскольку работа в физике всегда непосредственно связана со временем. Чем дольше работает прибор, тем больше электроэнергии он «сжигает», и тем дороже это обходится пользователю при оплате счёта за электроэнергию в конце месяца. Чтобы подсчёт энергопотребления был удобен и справедлив, он ведётся в киловатт-часах (кВт*ч).

1 кВт = 1000 Вт

1 киловатт — это 1000 ватт. Приставка «кило» используется и в других мерах (килограмм, килобайт, километр), и обозначает умножение исходной единицы (Вт) на одну тысячу. Соответственно, 2 кВт — это 2000 Вт, а 0,5 кВт — это 500 Вт, и так далее. Учёт электроэнергии принято вести в киловаттах просто потому, что это удобнее. Ровно настолько, насколько удобнее выражать расстояние между городами в километрах, а не в метрах.

1 кВт*ч — это количество электроэнергии, которое электроприбор мощностью 1 кВт потребляет в течение 1 часа. Это же количество энергии 2-киловаттный пылесос «скушает» всего за полчаса. Производительному компьютеру мощностью 500 Вт этой энергии хватит на 2 часа работы. Знакомая всем лампочка накаливания — «сотка» — мощностью 100 Вт (0,1кВт) «намотает» на счётчике 1 кВт*ч за 10 часов работы. По этому принципу и считается потребление лампочки в час.

За электроэнергию мы платим по установленному за 1 кВт*ч тарифу. В конце определённого периода (обычно это 1 месяц) подсчитывается количество потреблённых кВт*ч, после чего они умножаются на тариф, и в результате мы имеем счёт за электроэнергию. Например, если наш счётчик «намотал» за подотчётный период 150 кВт*ч, то при тарифе 4руб./кВт*ч мы должны оплатить по счёту: 150 * 4 = 600 рублей.

Как посчитать энергопотребление для освещения?

Проблема в том, что электросчётчик «мотает» всю затраченную электроэнергию без разбору, не позволяя узнать, мощность, потребляемую конкретной лампой. Поэтому, чтобы вычислить энергопотребление системы освещения дома, нам остаётся только теоретический расчёт.

Для его выполнения нам надо знать:

1. Мощность каждой лампочки в ваттах.
2. Продолжительность работы каждой лампочки в часах.

С первым пунктом проблем нет — «аппетит» или мощность, потребляемая лампой любого типа указаны на их цоколе, корпусе или колбе. Что касается времени работы, то здесь приходится полагаться на примерные усреднённые данные (вы не сможете стоять возле каждой лампочки в доме с секундомером). Время работы освещения зависит от многих факторов — времени года, вашего режима дня, качества естественного освещения, погоды… Поэтому точный расчёт выполнить не представляется возможным.

Совсем другое дело, если вы озадачились потреблением какого-то прибора, который включается в розетку. Сейчас можно купить бытовой ваттметр, и запитать интересующую вас технику через него. Такой счётчик будет «мотать» только ту энергию, которая прошла через него. А вы получите в итоге точное энергопотребление вашего компьютера, холодильника, утюга, пылесоса.

К освещению этот метод применить нельзя. Разве что заранее разводить проводку по дому с расчётом на то, что линия освещения будет «посажена» на отдельный, ваш личный счётчик.

Алгоритм расчёта энергопотребления для освещения:

1. Узнайте мощность всех ламп, установленных в доме (квартире).
2. Определите примерно — сколько работает каждая лампа в сутки.
3. Посчитайте суточное энергопотребление каждой лампы.
4. Суммируйте потребление всего освещения.
5. Умножьте полученную цифру на количество дней в месяце.
6. Умножьте полученные киловатт-часы на тариф.

Пример расчёта для однокомнатной (для простоты) квартиры:

1. В квартире есть две лампочки накаливания на 60 и 100 Вт.
2. 100-ваттная работает в сутки 4 часа, а 60-ваттная 2 часа.
3. 100-ваттная за сутки «сжигает» 0,4 кВт*ч, а 60-ваттная 0,12 кВт*ч (если это упростит понимание, примите 100-ваттную лампочку за 0,1-киловаттную, а 60-ваттную за 0,06-киловаттную).
4. Суточное энергопотребление составляет 0,52 кВт*ч (0,4 + 0,12).
5. В месяце 30 суток, соответственно, освещение «накрутит» 15,6 кВт*ч.
6. При тарифе 4 руб./кВт*ч мы заплатим по итогу 62 рубля 40 копеек.

Точность такого расчёта полностью зависит от того, насколько точно вы определите среднесуточное время работы каждой лампочки.

О подсчёте выгоды…

Заморачиваться рассмотренными расчётами вы, скорее всего, будете с единственной целью — понять, сколько вы сэкономите, если поменяете прожорливые лампы накаливания на более экономичные технологии освещения. Чтобы расчёт был максимально объективным, необходимо учесть не только потребление лампы накаливания. Новые лампочки ещё надо будет купить. А ещё надо принять во внимание их ресурс. Как это делается и зачем, вы узнаете чуть позже. А пока разберёмся с особенностями трёх наиболее распространённых видов ламп в быту — ламп накаливания, люминесцентных («экономки») и светодиодных (LED).

Лампы накаливания

Классика освещения, которой уже более сотни лет. Принцип работы основан на свойстве тугоплавких металлов раскаляться до бела при протекании через них электрического тока. К сожалению, лампы накаливания больше греют, чем светят. В среднем, только 5-10% потреблённой электроэнергии преобразуется в свет. Остальное превращается в тепло. По этой причине, чтобы получить более-менее сносный свет, приходится покупать довольно мощные по нынешним меркам лампочки — на 60, 100 Вт. Сколько потребляет лампочка 60 ватт в час, посчитаем позже.

Преимущества и недостатки лампочек накаливания

Лампочки накаливания до сих пор не вышли из употребления только по одной-единственной причине — они дешёвые. В среднем, «сотка» стоит порядка 30 рублей. То есть, если в доме надо вкрутить 10 лампочек, то обойдётся всё это всего в 300 рублей. По сравнению с «экономками» и LED-технологиями это очень дёшево. Наглядно разницу вы увидите позже.

Во времена пиковой популярности «экономок» лампочкам накаливания приписали ещё одно преимущество. Внутри таких источников света нет никаких токсичных веществ. Это значит, что разбитие колбы не вынуждает объявлять в доме химическую атаку и эвакуацию детей до окончания лихорадочной уборки с проветриванием без оглядки на 30-градусный мороз за оком. С появлением LED об этом преимуществе постепенно забыли, так как в светодиодных лампочках вообще нет никаких газов и паров. Но зато дешевизна стала ещё более ощутимым плюсом.

Теперь о недостатках, которых всего три. Во-первых, лампы накаливания имеют сравнительно скромный ресурс. В лучшем случае он составляет порядка 1000 часов. Это значит, что покупать их приходится чаще. Во-вторых, разбитие колбы хоть и не грозит микро экологической катастрофой в доме, но вот острые стеклянные осколки могут доставить немало неприятностей. В-третьих, ради чего мы, собственно, здесь собрались — лампа накаливания имеет крайне низкую эффективность, как источник света. Грубо говоря, она много жрёт.

Расчёт энергопотребления лампы накаливания

Для наглядности произведём простой расчёт для всех популярных видов ламп, чтобы сразу было видно — кто как работает, а кто как ест. В качестве примера будем брать освещение средней по размерам комнаты в доме или квартире.

Примерный расчёт

Чтобы осветить одну среднюю жилую комнату, обычно достаточно одной лампочки накаливания на 100 Вт. Сколько энергии потребляет лампочка? Допустим, что работает она 1 час утром, и 4 часа вечером. Всего 5 часов в сутки или 150 часов в месяц. При тарифе 4 руб./кВт*ч её работа будет обходиться нам 0,1 кВт * 150 ч * 4 руб. = 60 рублей в месяц.

Ресурс и стоимость ламп пока проигнорируем.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы ранее широко применялись для освещения крупных объектов — предприятий, общественных заведений. В частные дома и квартиры этот вид света пришёл с появлением компактной «экономки» с цоколем, подходящим к обычному патрону.

Работает люминесцентная лампа совсем по-другому, нежели лампа накаливания. Здесь используется свойство газовой среды излучать ультрафиолет при прохождении через неё электрического тока. В обычных лапочках закачан какой-либо инертный газ и пары ртути, а стенки изнутри покрыты особым веществом — люминофором. Люминофор поглощает ультрафиолет и излучает свет в видимом нами диапазоне.

Считается, что люминесцентные лампы эффективнее ламп накаливания в 5 раз. То есть, «экономка» на 20 Вт способна освещать помещение так же, как лампа накаливания на 100 Вт.

Преимущества и недостатки люминесцентных лампочек

Главное преимущество люминесцентных ламп — эффективность преобразования электричества в свет и вытекающая из этого экономичность. Но это не всё. Путём изменения состава люминофора можно добиваться определённого оттенка свечения, излучаемого лампой. Благодаря этому преимуществу в наши дома на замену тусклому желтоватому свету пришёл белый, больше приближённый к солнечному. Лампы с «тёплым» светом тоже есть в продаже, и многим их свет кажется более комфортным. Третье существенное преимущество «экономок» — солидный ресурс, составляющий порядка 5…7 тысяч часов.

Теперь о недостатках.

С парами ртути понятно. Звучит устрашающе. Однако никто и никогда не умирал из-за разбитой лампочки. А всё потому, что той самой ртути в «экономке» не больше, чем в медицинском градуснике, которых было разбито несчётное количество. А кроме паники эти случаи ничем другим не ознаменовались.

Читайте также:

Как правильно утилизировать люминесцентные лампы в нашей статье

Более весомым недостатком люминесцентных ламп является их стоимость. Конечно, с приходом «экономок» в массы цены ощутимо снизились. Но до уровня лампы накаливания они так и не опустились, что обусловлено более сложной и затратной технологией их изготовления.

Расчёт энергопотребления люминесцентной лампы

Чтобы осветить одну среднюю жилую комнату, достаточно одной люминесцентной лампочки на 20 Вт. Если она работает в месяц 150 часов, то оплата её «труда» обойдётся нам в 0,02 кВт * 150 ч * 4 руб. = 12 рублей в месяц. Ровно в 5 раз дешевле, чем лампа накаливания.

Важно

Эти расчёты сугубо теоретические, и их нельзя принимать, как достоверно точные. Во-первых, не все «экономки» экономичнее ламп накаливания ровно в 5 раз. Зачастую показатели более скромные. Во-вторых, что вытекает из первого, часто приходится взамен 100-ватной лампочки накаливания покупать люминесцентную не на 20 Вт, а на 25-30 Вт. Иначе в комнате будет темнее, чем вы привыкли.

Светодиодные лампы

LED-технологии придуманы «не вчера», однако, в массы они пришли сравнительно недавно.

Светодиодная лампочка представляет собой устройство, состоящее из набора светодиодных элементов и простенькой схемки питания. Последняя нужна для того, чтобы преобразовывать сетевой переменный ток напряжением 220 вольт в постоянный ток напряжением 2-4 вольта (или больше, если элементы соединены в группы последовательно). Принцип работы светодиода понять сложно, если вы не радиолюбитель. Поэтому заострять на этом внимание не будем.

Важным для нас является то, что светодиод очень эффективно преобразует электроэнергию в свет, расточая её на тепло намного меньше, чем лампочка накаливания. В среднем, LED-лампочка раз в 7 экономичнее лампы накаливания. То есть, чтобы заменить освещение в нашей комнате из примера, вместо «сотки» достаточно будет купить светодиодную ватт на 12…16.

Преимущества и недостатки LED-технологии

На фоне ламп накаливания и «экономок» светодиодные технологии освещения отличаются сразу несколькими преимуществами. Во-первых, они меньше потребляют электроэнергии, выдавая больше света. Во-вторых, их ресурс исчисляется десятками тысяч часов. В-третьих, они абсолютно безопасны в случае разрушения (что сделать, в общем-то, достаточно сложно) — в их конструкции нет ни стекла, дающего острые осколки, ни паров ртути, пугающих мнительного пользователя.

Недостаток, по большому счёту, только один. Но не совсем. Гарантированный минус светодиодных лампочек, с которым придётся столкнуться всем, кто решится на их покупку — это высокая стоимость. Почему-то она не особо снижается с годами, если говорить о качественных лампочках, которые реально светят тысячи часов. На рынке есть дешёвые модели. Но покупать их с целью экономии бессмысленно. Они перегорят раньше, чем успеют окупиться за счёт низкого энергопотребления. Это и есть второй недостаток.

Расчёт энергопотребления светодиодной лампочки

Для освещения всё той же средней комнаты вместо лампочки накаливания на 100 Вт будет достаточно LED на 14 Вт. При условии, что время работы и тариф будет тем же, что и в примерах выше, работа светодиодной лампочки обойдётся нам 0,014 * 150 * 4 = 8 рублей 40 копеек в месяц.

Заметьте

При переходе с «экономки» на LED экономия уже не такая «вау», как при переходе с лампы накаливания на «экономку».

Какие лампочки выгоднее использовать в быту?

Чтобы ответ на этот вопрос был более наглядным, подобьём промежуточные итоги:

1. Лампа накаливания — стоит 30 рублей, служит 1000 часов, из потреблённых ватт только 10-15% преобразует в свет.
2. Люминесцентная «экономка» — стоит 100 рублей, служит 7000 часов, КПД 70-80%.
3. LED — качественные модели стоят 400-500 рублей, служат более 10000 часов, КПД выше 95%.

Для простоты представим, что нам нужна только одна лампочка, эквивалентная по светоизлучению 100-ваттной лампе накаливания, а остальные условия будут такими же, как в расчётах выше. Считать будем на перспективу лет в 10. Какую лампочку выгоднее купить — классическую, «экономку» или LED:

1. Лампа накаливания. За 10 лет её придётся покупать раз 20 — это 300 рублей. Энергии она сожрёт за это время на 7000 рублей (как посчитать, сколько потребляет одна лампочка в месяц, рассказано выше). Итого затраты за 10 лет составят 7300 рублей.
2. «Экономка». При ресурсе 7000 часов на 10 лет хватит пары лампочек — это 200 рублей. За её 10-летнюю работу мы заплатим порядка 1440 рублей. Итого 1640 рублей.
3. LED. При удачной покупке на все 10 лет хватит одной лампочки стоимостью 400 рублей. Электроэнергии она «скушает» за этот период около 1000 рублей. Итого 1400 рублей.

Воспользуйтесь калькулятором

Если требуется рассчитать мощность одной лампы, в зависимости от площади, назначения комнаты и высоты потолков, то воспользуйтесь калькулятором на этой страничке

Даже если учесть, что эти все расчёты чисто теоретические, приблизительные и сильно усреднённые — разница есть, так или иначе. И она более, чем заметная. Особенно при переходе с лампочек накаливания на люминесцентные или светодиодные.

Итоги и почему экономия обычно не вызывает вау-эффекта?

Вернёмся к нашему вопросу: почему замена лапочек на более продвинутые и экономичные не вызывают обычно вау-эффекта на практике? Ведь расчёты показывают разницу в тысячи рублей. Однако, когда приходит время платить за электроэнергию, счета чудным образом особо не уменьшаются, а иногда даже увеличиваются. Что это? Заговор? Или в расчётах есть ошибка?

Ни первое, ни второе. Причин, почему экономии особо не видно, две. Во-первых, она ничтожная на фоне потребления остальной бытовой электротехники. Если в месяц ваш счётчик «наматывал» 200 кВт с лампочками накаливания, то со светодиодными он «накрутит», при прочих равных, 170-180 кВт. О хотя бы двукратном уменьшении счетов за электроэнергию мечтать не стоит. Этого не случится.

Во-вторых, после замены ламп накаливания на более экономичные источники света многие пользователи напрочь перестают быть экономными. Лишний раз не выключают свет, где он не нужен, раньше включают его, либо покупают более мощные лампочки, чем надо. В итоге — сумма в счёте за электроэнергию не только не уменьшается, но даже увеличивается, наталкивая на мысли о заговоре и приводя к разочарованию в современных технологиях.

Как бы там ни было, а технологический прогресс не остановить. Даже если упорно продолжать покупать лапочки накаливания, принципиально отказываясь от светодиодов. Со временем первые вовсе исчезнут с витрин магазинов, а последние будут становиться всё лучше.