Энергосберегающие лампочки: принцип работы, плюсы и минусы использования
Что представляют собой энергосберегающие источники света?
По сути это люминесцентные лампы, название энергосберегающие они получили в ходе рекламной компании, в которой основной упор делался именно на эту особенность осветительного прибора. В результате на бытовом уровне данный термин прочно укрепился за компактными люминесцентными источниками, изготовленными под цоколи Е27 и Е14, поскольку ими можно было беспроблемно заменить лампы накаливания.
Заметим, что исходя из характеристик светодиодных источников света, у них больше прав на термин «энергосберегающие», но поскольку в массовой продаже они появились на несколько лет позже, это название за ними не закрепилось. С другой стороны, не возникает путаницы, когда мы просим энергосберегающую лампу, можно не сомневаться, то продавец предложит выбор из люминесцентных источников.
Мы специально объединили в одном разделе все особенности люминесцентных осветительных приборов, поскольку некоторые из них, мягко говоря, довольно спорные и требуют пояснений. Начнем с основной черты, которая дала название данной категории.
Собственно, покупка оправдает себя при эксплуатации от полугода до года (в зависимости от производителя и мощности). Но необходимо принимать во внимание деструктивные факторы, снижающие время службы этих устройств, к таковым относятся:
Скачки напряжения. Учитывая ограниченные размеры электронного баланса, в нем проблематично установить стабилизатор напряжения, обеспечивающий надежную защиту от помех и бросков. В результате существенно снижается ресурс электронного блока, поэтому нередки случаи, когда осветительные приборы выходят из строя через несколько месяцев эксплуатации. Исправить ситуации можно установив стабилизатор напряжения на вводе в квартиру.
Получить подробную информацию об этом оборудовании, его принципе работы и подключении, можно на нашем сайте.
Частые включения-выключения. Любой газоразрядный источник освещения критичен к частым переходным процессам. Производители указывают срок службы в районе 9-10 тысяч часов, при условии, что включение и выключение будет производиться раз в сутки. Как вы понимаете, в реальности это происходит чаще, но даже при этих условиях ресурс будет не менее 3-3,5 тысяч часов, что в любом случае больше, чем у обычных ЛН.
Прожиг и ремиссия. Следует учитывать, что у ЛЛ для достижения максимальное свечения необходимо от 80 до 250 часов эксплуатации. Этот период принято называть «прожигом». После достижения пика, начинает происходить процесс постепенной ремиссии, отражающийся на снижении уровня светового потока. У осветительных приборов данного типа через год эксплуатации, этот показатель может уменьшиться на 30%. Поэтому заявленные производителями показатели сопоставимой мощности 1х5, мягко говоря, несколько оптимистичны. На практике это значение ниже, у брендовой продукции 1х4 и китайских изделий – 1х3.
На рисунке, приведенном ниже, приводится спектры различных искусственных источников света и солнечного освещения. В качестве энергосберегающего прибора приведена двухполосная ЛЛ. Как видно, ее спектр значительно беднее, по сравнению с другими источниками.
В настоящее время такие лампы практически не производятся. Современные ЛЛ, как правило, выпускаются с трех-пяти полосным люминофором, что положительно отражается на качестве светового потока, приближая его спектр к солнечному освещению. Естественно, что источники с многополосным люминофором стоят несколько дороже, но благодаря современным технологиям эта разница стала несущественной.
В компактных ЛЛ используется электронный пускорегулирующий блок, что практически исключает мерцание. Если быть точным, оно присутствует, но происходит на высокой частоте, от 20 кГц и более, глаз человека не воспринимает такую пульсацию. В результате, создается эффект монотонного светового потока. Следует обратить внимание, что при температуре ниже -10 °С у осветительного прибора с ЛЛ могут возникнуть проблемы с запуском, что в некоторых случаях может проявляться в виде стробоскопического эффекта.
Типовые ЛЛ беспроблемно работают при температуре окружающего воздуха более -10° С. При снижении нижнего предела начинаются проблемы с запуском, лампа может долго мерцать перед тем, как разгореться или вообще не включиться. Заметим, что выпускаются источники с более низким температурным порогом (-20° С). Ниже этого порога ЛЛ не работают, в отличие от источников с нитью накала. Это, пожалуй, является единственным преимуществом этих устройств.
Что касается влаги, то ее «боится» любой электрический прибор, и ЛЛ в данном случае не является исключением. Самое слабое звено – цоколь, для него нет эффективной защиты. Но это можно сказать о любом источнике освещения.
Инерционность
Иногда можно услышать мнение, что ЛЛ присуща некая инерционность при старте, то есть источник разгорается в течение нескольких секунд. Такая особенность присуща устройствам, с реализованным процессом теплого старта, что позволяет увеличить ресурс на 20-25%. В большинстве недорогой продукции китайских изготовителей, такая функция не реализована. В результате ЛЛ включается практически мгновенно (холодный старт). Это сомнительное удовольствие отрицательно отражается на сроке службы. То есть, в данном случае инерционность является положительным качеством.
Это действительно, но отчасти. Управлять энергосберегающим прибором для изменения уровня освещения при помощи обычного диммера действительно невозможно. Изменение уровня напряжения может только вывести источник света из строя. Чтобы реализовать такую возможность необходимо специальное оборудование, но помимо этого в электронном балласте источника должна быть предусмотрена такая возможность. То есть, необходимы ЛЛ, в пускорегулирующих блоках которых имеются дополнительные выводы (управляющие электроды).
Заметим, что подобное решение стоит значительно дороже, чем для ЛН. Лампа с управляющими электродами стоит порядка $10 — $16, а контроллер от $35 и выше.
Поскольку ЛЛ содержит ртуть, выбрасывать лампу, отработавшую ресурс недопустимо, ее необходимо сдавать в специальные пункты утилизации, что доставляет некоторые неудобства.
О гарантии
Классификация
Итак, на сегодняшний день данный вид источников света делится на две группы: люминесцентные и светодиодные.
Данная категория энергосберегающих лампочек делится на два вида. Это линейные (традиционные) и компактные. Суть их устройства одна и та же. Это стеклянная запаянная колба, внутрь которой помещен газ (аргон или неон) и небольшое количество ртути. Изнутри стеклянная трубка обработана люминофором. Сюда же вставлены электроды, подключаемые через пускорегулирующий аппарат в подающую сеть тока.
Получается так, что пары ртути, смешанные с газом, излучают ультрафиолет, который сам по себе дневной свет не выделяет. Поэтому колба и обработана люминофором. Именно это вещество преобразует ультрафиолетовые лучи в дневной свет.
Чем же отличаются линейные люминесцентные лампы от компактных?
Во-первых, размерами. Спиралевидные или U-образные лампочки выполняют те же функции, просто их специально скручивают в сложные формы, чтобы изменить (уменьшить) размер.
Во-вторых, это установка ПРА. В линейных аналогах он располагается, как отдельный элемент светильника, и закрепляется на корпусе. В компактных конструкциях ПРА установлен в цоколе лампы или в самой колбе.
Кстати, цоколь энергосберегающих лампочек точно такой же, как и у ламп накаливания. Поэтому их удобно устанавливать в любые люстры или бра вместо последних.
Необходимо отметить, что линейные конструкции называются так, потому что основная их разновидность – это трубка прямолинейного вида. Они известны потребителям давно и имели название «лампы дневного света». В настоящее время производители предлагают разного вида линейные конструкции: кольцевые, U-образные, сдвоенные. В них нет цоколя, на конце трубки установлены два металлических стержня, которые подсоединяются к питающей сети через специальные клеммы.
Есть в линейных люминесцентных лампах свое разделение, где в основе лежат размеры колбы, а, точнее, ее диаметр и длина. Отметим, чем больше размеры источника света, тем больше ее мощность, тем больше тока она потребляет. Обычно линейные конструкции используют для освещения в офисных помещениях и производственных. В жилых помещениях сегодня чаще всего используются компактные аналоги, которые постепенно вытесняют линейные.
Компактные лампы
Переходим к разбору КЛЛ (компактных люминесцентных ламп), где разберем, по каким критериям они отличаются. И первый критерий чисто конструктивный – это размер цоколя. Здесь четыре позиции:
Е27 – традиционный.
Е14 – миньон.
Е40 – под большой патрон.
2D, G23, 2G7, G53 и так далее – это лампочки декоративного типа, для точечных светильников, для подсветки и прочего.
Цифры в маркировке обозначают диаметр патрона в миллиметрах. КЛЛ присутствуют на рынке как в открытом виде, так и с рассеивателем, при этом срок эксплуатации, гарантированный производителями, варьируется от 3000 часов до 15000. Все зависит от качества используемых в лампе материалов.
Цоколи ламп
Второй критерий – размер трубки. Вариантов здесь немного: 7, 9, 12, 17 мм. Третий критерий – цвет излучения светового потока. Основных спектров четыре:
Белый теплый.
Белый холодный.
Белый нейтральный.
Дневной свет.
Есть большая категория цветных люминесцентных ламп.
Четвертый критерий – это форма стеклянной трубки: спиралевидные и U-образные. Кстати, последние могут иметь различное количество дуг: 3, 4 или 6. Отметим, что спиралевидные источники света по размеру меньше, чем U-образные. Но по остальным параметрам они схожи. Правда, спирали дороже, потому что технология их изготовления сложнее.
Достоинства КЛЛ
Экономия электроэнергии по сравнению с лампочками накаливания практически на 80%. При этом качество освещенности не снижается.
Большой срок эксплуатации. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать КЛЛ в труднодоступных местах, к примеру, в светильниках, установленных на высоких потолках.
Выделяют минимум тепла, что позволяет использовать эти люминесцентные энергосберегающие лампочки в светильниках сложной конструкции, а также в натяжных потолках.
Равномерное распределение светового потока за счет увеличенной площади свечения прибора.
Используя энергосберегающие лампы разного температурного свечения, можно разнообразить освещение помещения.
Недостаток люминесцентных ламп – это наличие в них ртути. Кстати, ее может быть в колбе от 1 мг до 70 мг. Поэтому обращаться с ними надо аккуратно, главное – не разбить трубку. Но тут пред потребителями встают некоторые вопросы, а именно, как утилизировать ЛЛ, куда сдавать их?
Во-первых, если стеклянная колба разбилась, необходимо собрать разбитые осколки, сложить их в любую герметичную емкость и плотно закрыть. Во-вторых, место соприкосновение со ртутью надо обработать раствором марганцовки. В-третьих, комнату надо очень хорошо проветрить.
Что касается утилизации, то по этому поводу есть закон, в котором четко оговорено, что сбором отработанных люминесцентных ламп занимается администрация городов и поселков. Именно они организуют сборные пункты. Если город большой, то сбор перекладывается на плечи ТЖС, если небольшой, то этим занимаются определенные службы.
В первую очередь подбирается лампа по цоколю. То есть, войдет ли она в светильник, установленный в доме или квартире заранее. Далее, определяется мощность источника света.
Следующий критерий выбора – это срок эксплуатации. Здесь все очевидно, надо выбирать ту лампочку, у которой данный показатель самый продолжительный. Обращайте внимание и на температуру цвета. Здесь очень важно правильно подойти к назначению самого помещения. К примеру, в зале лучше всего установить лампы с нейтрально белой температурой, в комнате, где домочадцы отдыхают, с белой теплой. Что касается цены, то U-образные лампочки стоят дешевле.
Это более современное и безопасное устройство, к тому же оно является готовым светильником, состоящим из:
Цоколя.
Светодиодов и плата, на которую они крепятся.
Радиатора, в функции которого входит охлаждение светодиодов.
Драйвера.
Рассеивателя.
Рассеиватель устанавливается с одной единственной целью – расширить световой пучок. Ведь у светодиодов он не превышает 60º.
Теперь переходим к теме – виды энергосберегающих ламп светодиодного типа.
LED-лампы.
Для подсветки.
Для ландшафтного дизайна и архитектурной подсветки.
Уличные светильники.
Взрывозащищенные.
Прожекторы.
По типу цоколя:
Традиционные с резьбовым соединением (Е27 и Е14).
Колбного вида (Т). Это своеобразные трубки с поворотным цоколем.
Штырькового вида (G).
Софитные (S).
Штифтовые (В).
Фокусирующие (Р).
У которых контакт утоплен (R).
Преимущества
Экономичность в восемь раз выше, чем у ламп накаливания.
Срок эксплуатации до 100000 часов.
Высокие показатели экологичности.
Что касается вопроса, как правильно выбирать, необходимо учитывать, что светодиодные источники света для жилых помещений не должны превышать мощности 20 Вт. Если вам необходим источник, который будет равномерно освещать всю комнату, то лучше выбирать лампочки с рассеивателями. Если используется зональное освещение, то выбираются приборы без линзы. Особое внимание коэффициенту цветопередачи, он должен составлять не ниже 90%.
Виды энергосберегающих ламп
В первую очередь, чтобы не возникало путаницы, давайте определимся с термином «энергосберегающие». Так правильно называть источники, потребляющие значительно меньше электроэнергии, чем лампы накаливания с равным по интенсивности световым потоком. При этом энергосберегающие источники света можно использовать вместо ЛН не внося изменения в конструкцию осветительного прибора. То есть эти лампы можно вкрутить в стандартные патроны E27 и Е14.
Под выше изложенное определение подходят два вида ламп:
люминесцентные;
светодиодные.
Каждый из перечисленных видов в свою очередь делится на обычные лампы с постоянным световым потоком и регулируемым, при помощи специального устройства (диммира). Эти приборы работают только с тем типом ламп, для которых предназначены, то есть нельзя управлять световым потоком ЛЛ при помощи диммира для светодиодных источников, и наоборот.
Помимо этого имеется классификация по спектру светового потока, она более широко известна под термином «температура белого света». Наибольшее распространение получили три варианта:
Теплый, имеет мягкий желтоватый оттенок, близок по спектру к ЛН. Маркируется как 2700K, 3000K.
Естественный, спектр таких источников наиболее близок к солнечному освещению. Маркировка 4200K.
Холодный, источники обладают ярким белым светом (6000K), при более высоких температурах проявляется небольшой синий оттенок (6400K).
Первый вариант отлично подходит для спальни и зон отдыха, второй для детских и обычных комнат, включая гостиные, последний, как правило, используют для освещения рабочих помещений и офисов.
Разобравшись с типами, перейдем к принципу работы. Описание светодиодных источников можно найти на нашем сайте, поэтому основное внимание мы уделили ЛЛ.
Конструктивные особенности
Практически все источники света данной категории имеют однотипную конструкцию. Она включает в себя колбу люминесцентной лампы, электронный балласт, необходимый для запуска и работы и корпуса. Если вас интересует, как организовано пускорегулирующий блок, его типовую схему можно найти на нашем сайте.
Обозначения:
А – колба осветительного прибора.
В – электронное пускорегулирующее устройство.
С – корпус с жестко закрепленным цоколем.
Принцип работы
Чтобы объяснить, как работает данный осветительный прибор, необходимо показать конструкцию его основного элемента – газоразрядной лампы.
Обозначения:
А – Контакты катода.
В – Цоколь колбы, изготавливается из изоляционного материала.
С – Вольфрамовая спираль.
D – Герметичная трубка из стекла;
Е – Люминофорное покрытие внутренней поверхности трубки.
Алгоритм работы следующий:
Подается напряжение на вольфрамовые спирали, они нагревают инертный газ, что способствует образованию паров ртути.
На катоды подается импульс высокого напряжения с разным потенциалом, в результате между ними образуется ионизированный поток.
Электроны, сталкиваясь с атомами ртути, формируют ультрафиолет.
Это излучение воздействует на специальное покрытие стеклянной трубки, что вызывает его свечение в видимом спектре.
Несмотря на то, что в ЛЛ сравнительно небольшое количество ртути, как правило, не более 6 мг, этого вполне достаточно, чтобы содержания паров этого превысило допустимую норму в 200-250 раз, что само по себе уже представляет опасность. В таких ситуациях требуется незамедлительно провести демеркуризацию помещения, сделать это можно самостоятельно. Специалисты рекомендуют действовать по следующему алгоритму:
Вывести людей из помещения, после чего открыть все окна.
Одеть на лицо марлевую повязку (за неимением таковой можно воспользоваться носовым платком), а на руки резиновые перчатки.
Аккуратно подобрать осколки ЛЛ и люминофор, после чего поместить их в любую герметично закрываемую не металлическую емкость (в крайнем случае, можно воспользоваться плотным полиэтиленовым пакетом). Остатки люминофора нельзя собирать пылесосом, по следующим причинам:
тепло от устройства ускорит процесс парообразования ртути;
пылесосом нельзя будет в дальнейшем безопасно пользоваться, его необходимо будет утилизировать.
Убрав остатки ЛЛ необходимо произвести в помещении влажную уборку, добавив в воду любое из веществ, способствующих демеркуризации, к таковым относится хлорка, пищевая сода, перманганат калия (марганцовка), а также раствор йода.
По завершении влажной уборки необходимо оставить проветриваться помещение как можно дольше.
Влажную уборку и проветривание помещения рекомендуется повторять несколько дней. Остатки ЛЛ подлежат утилизации, выбрасывать их вместе с обычным мусором категорически запрещается.
При выборе в первую очередь необходимо определиться с типом, предпочтительнее, безусловно, светодиодные источники, но они стоят в несколько раз дороже люминесцентных.
Далее необходимо, убедиться, что цоколь лампы подходит к осветительному прибору. Здесь ошибиться довольно проблематично, есть всего два варианта, стандартный цоколь (Е27) и миньон (Е14). Если произошла ошибка и были куплены миньоны, то вставить такие лампы в стандартный патрон можно при помощи специального переходника. Встречаются и обратные переходники, но в таком варианте может возникнуть проблема ввиду недостаточного места в плафоне.
Далее необходимо определиться с температурой белого света, предпочтительность для того или иного помещения указывалась в разделе о типах энергосберегающих источников.
Определившись с температурой, выбираем необходимую мощность. Здесь сложно дать рекомендацию, все зависит от площади помещения и особенностей его интерьера. Сравнительная мощность для ЛН, большинством производителей указывается на коробке, но не следует ей особо доверять. Как показывает практика, можно смело снижать этот показатель на 10-20%.
Что касается производителя, то здесь как обычно. Брендовая продукция, если она не является контрафактом, более надежна и служит дольше, чем лампы изготовленные китайцами в третью смену.
Вместо итогов.
Не спешите выбрасывать вышедший из строя энергосберегающий источник освещения, в большинстве случаев его можно вернуть к жизни. Описание этого процесса опубликовано на нашем сайте.
