Niniejszy artykuł ma na celu umożliwienie czytelnikom głębszego zrozumienia cech, zalet, wad i różnic pomiędzy żarówkami żarowymi, świetlówkami, energooszczędnymi i diodami LED, co umożliwi im podejmowanie bardziej świadomych decyzji przy zakupie produktów oświetleniowych.
Lampy żarowe, powszechnie znane również jako żarówki, opierają się głównie na cieple generowanym przez prąd elektryczny przepływający przez żarnik (zwykle wykonany z drutu wolframowego o temperaturze topnienia przekraczającej 3000 stopni Celsjusza). Ten spiralny żarnik stale akumuluje ciepło, podnosząc swoją temperaturę do ponad 2000 stopni Celsjusza. W tej wysokiej temperaturze żarnik emituje jasne światło, podobnie jak rozpalone do czerwoności żelazo. Co ciekawe, im wyższa temperatura żarnika, tym jaśniejsze jest emitowane światło. Dlatego nazwa „" żarówka żarowa” (") jest całkiem trafna. Jednak podczas tego procesu konwersji większość energii elektrycznej (potencjalnie ponad 99%, choć dokładny procent nie jest potwierdzony) jest przekształcana w energię cieplną, a jedynie bardzo niewielka część w energię świetlną.
Co więcej, żarówki emitują światło o pełnym spektrum, ale proporcje poszczególnych kolorów zależą od materiału luminescencyjnego (takiego jak wolfram) i temperatury. Ta nierównowaga w proporcjach prowadzi do odchylenia barwy światła; w związku z tym kolory obiektów obserwowanych w świetle żarówek mogą być niedokładne. Jednocześnie, na żywotność żarówki wpływa również temperatura żarnika. Im wyższa temperatura, tym łatwiej żarnik sublimuje. Gdy żarnik wolframowy sublimuje do pewnego stopnia, jego rezystancja wzrasta pod wpływem prądu, co zwiększa jego podatność na przepalenie, a tym samym skraca żywotność żarówki.
Lampy fluorescencyjne, znane również jako lampy światła dziennego, działają na zasadzie, którą można w skrócie opisać następująco: Świetlówka to uszczelniona lampa wyładowcza, składająca się głównie z argonu, niewielkich ilości neonu lub kryptonu oraz śladowych ilości rtęci. Podczas wyładowania gazu wewnątrz lampy atomy rtęci emitują światło ultrafioletowe o podstawowej długości fali 2537 angstremów. Około 60% energii elektrycznej jest w tym procesie przekształcane w światło ultrafioletowe, a pozostała część w ciepło. To światło ultrafioletowe jest następnie absorbowane przez materiał fluorescencyjny na wewnętrznej ściance lampy i przekształcane w światło widzialne. Różne rodzaje materiałów fluorescencyjnych emitują różne kolory światła widzialnego. Ogólnie rzecz biorąc, sprawność przekształcania światła ultrafioletowego w światło widzialne wynosi około 40%. Zatem ogólna sprawność świetlówek wynosi około 24%, czyli mniej więcej dwa razy więcej niż lamp z żarnikiem wolframowym o tej samej mocy.
Lampy energooszczędne, znane również jako świetlówki kompaktowe (często w skrócie CFL), cieszą się dużym zainteresowaniem ze względu na wysoką skuteczność świetlną (5 razy większą niż zwykłe żarówki), znaczną oszczędność energii, długą żywotność (nawet 8 razy dłuższą niż zwykłe żarówki), kompaktowe rozmiary i łatwość obsługi. Ich zasada działania jest bardzo podobna do zasady działania świetlówek fluorescencyjnych.
Co więcej, żarówki energooszczędne są dostępne nie tylko w chłodnej bieli, ale również w ciepłej bieli. Przy tej samej mocy żarówki energooszczędne mogą zaoszczędzić do 80% energii w porównaniu z żarówkami żarowymi, jednocześnie wydłużając ich żywotność ośmiokrotnie i emitując jedynie 20% promieniowania cieplnego. Zazwyczaj żarówka energooszczędna o mocy 5 W zapewnia takie samo oświetlenie jak żarówka żarowa o mocy 25 W, żarówka 7 W odpowiada mocy 40 W, a żarówka 9 W – mocy zbliżonej do 60 W.
Diody LED, czyli diody elektroluminescencyjne, to wysoce wydajna technologia oświetlenia oparta na półprzewodnikach w stanie stałym. Wykorzystują one układy scalone do bezpośredniej konwersji energii elektrycznej na energię świetlną bez konwersji termicznej, co znacznie poprawia efektywność energetyczną. Głównym elementem diody LED jest układ scalony, w którym półprzewodniki typu P i typu N dostarczają odpowiednio dziury i elektrony, a studnia kwantowa odpowiada za generowanie fotonów. Gdy prąd elektryczny przepływa przez przewód do układu scalonego, elektrony i dziury są wpychane do studni kwantowej i rekombinują, uwalniając energię w postaci fotonów, umożliwiając tym samym oświetlenie diody LED.
Dzięki kompaktowym rozmiarom, niskiemu zużyciu energii, długiej żywotności i ekologicznym właściwościom, diody LED są coraz szerzej stosowane w branży oświetleniowej. Od pierwotnego oświetlenia dekoracyjnego i inżynieryjnego na zewnątrz, po dzisiejsze oświetlenie mieszkaniowe, diody LED stały się ważnym przedstawicielem nowoczesnej technologii oświetleniowej.