Економія електроенергії - це широкомасштабна задача, для вирішення якої застосовуються новітні технології. Дедалі більше споживання електрики змушує користувачів задіяти енергозберігаючі лампи - новаторська світлотехніка володіє підвищеним ККД при зниженому споживанні енергії.
Ринок пропонує широкий асортимент "економок", але в такому різноманітті легко заплутатися, згодні? Ми допоможемо вам зробити правильний вибір.
У статті наведено детальний огляд трьох видів ламп з описом їх характеристик і особливостей застосування, позначені параметри, які обов'язково варто врахувати при виборі енергозберігаючих світильників.
Класифікація енергоефективних ламп
Визначення економічного ефекту можливо за допомогою порівняння двох зразків. Як об'єкт аналогії були обрані лампи розжарювання - найбільш неефективні з сучасних джерел світла. Саме це і послужило підставою для просування рекламного гасла «енергозберігаючі лампочки».
Електричні лампи, що володіють великою світловіддачею і низькою споживаною потужністю, діляться на три основних види: LED, люмінесцентні і галогенні.
При цьому кожна категорія відрізняється не тільки конструкційними особливостями, а й якістю економії:
- люмінесцентні здатні зберегти до 80% електрики;
- LED - 80-90%;
- галогенні - 30-50%.
Економічні показники в них досягаються за рахунок високого ККД. Велика частина їх потужності спрямована на відтворення светопотока, а тепловіддача і інші витратні процеси зведені до мінімуму.
За допомогою енергоефективних джерел світла досягається економія електрики не тільки в рамках бюджету однієї сім'ї, а й в більш глобальних - світових масштабах (+)
Найбільшу популярність все ж встигла завоювати люмінесцентна світлотехніка, якої знайшли застосування не тільки в побуті, але і в різних сферах життєдіяльності: офісах, складських приміщеннях і т.д. Однак стаття витрат на їх утилізацію змушує підприємців впроваджувати більш новий вид - світлодіодні аналоги.
Люмінесцентні газорозрядні лампи
Люмінесцентні лампи, що використовуються в побуті, називаються компактними (КЛЛ). Як правило, вони виконані у формі дугоподібної спіралі і традиційно оснащені гвинтовим цоколем. Їх можна вкручувати в стандартний патрон, замість неекономічного аналога.
Основні конструктивні елементи компактних люмінесцентних ламп:
- газорозрядна колба;
- дросельна котушка;
- діодний міст;
- запобіжник;
- фільтр-конденсатор.
Скляна колба заповнена інертним газом (аргон або неон), з домішкою парів ртуті. Ртутне тиск підпорядковане температурними показниками стінок КЛЛ і при стандартній робочій температурі 40 ° C буде перебувати в діапазоні 0, 13-1, 3 Н / м 2.
Усередині лампа покрита шаром люмінофора, до складу якого входить галофосфат кальцію або сурма з марганцем. Змінюючи співвідношення так званих активаторів світла, виробники зуміли домогтися різних колірних параметрів світіння.
Тут же розташовані вольфрамові спіральні електроди, що підключається за допомогою пускорегулятора до мережі живлення. Для збільшення емісії контакти обробляються оксидним складом.
Газорозрядний прилад має безліч переваг в порівнянні з лампами розжарювання: термін служби перевищує в 5-20 разів і становить 6000-15000 годин; до 75% менше вживання електрики; аналогічна інтенсивність светопотока (+)
Застосовувана технологія для відтворення світла в них суттєво відрізняється від інших аналогів. Під впливом електричного поля, прикладеного до контактів, лампа виробляє газовий розряд.
Він пробиває інертну середу колби, в результаті чого утворюється ультрафіолетове випромінювання. Однак цей спектр невидимий для людини, тому далі його поглинає люмінофор, перетворивши в стандартне видиме світіння.
Широкомасштабне впровадження КЛЛ практично витіснило звичайні лампи розжарювання. У порівнянні з лінійними зразками, їх конструкції більш компактна, при цьому, що охоплюється світловим потоком площа, аналогічна (+)
Газорозрядні прилади представлені як у відкритому вигляді, так і в комплекті з розсіювачем.
Вони випускаються з цоколями різних модифікацій:
- E27 - стандартно гніздо;
- Е14 - типа міньйон;
- Е40 - для великого посадкового місця;
- G23, 2G7, G53, 2D - декоративний вигляд приладів: точкові світильники, підсвічування та ін.
Залежно від якості складових елементів, термін безперебійної експлуатації, гарантований виробником, варіюється від 3000 до 15000 годин.
Монтаж значно спрощений за рахунок розміщення всіх елементів в одному нероздільній корпусі, в тому числі і пускорегулюючий апарату.
КЛЛ має різноманітний відтінку діапазон від теплого білого до зеленого. Заміна такої лампи проводиться аналогічним чином, як і звичайного зразка розжарювання за рахунок стандартизованого цоколя
Якщо порівнювати люмінесцентну з лампою розжарювання, то можна відзначити, що позитивні характеристики першої істотно переважають:
- довговічність - за рахунок застосування ЕПРА, що відрізняються стійкістю до перепадів напруги мережі, термін експлуатації приладу істотно зростає до 20000 годин;
- коефіцієнт тепловіддачі знижений, тому їх дозволено монтувати в будь-які типи світильників без ризику перегріву;
- варіативність спектра колірної температури, що успішно використовуються в дизайні приміщення.
Оскільки в приладі застосовані стандартизовані елементи, за умови збереження герметичності газового балона можливо виробляти заміну вийшли з ладу деталей.
Якщо порівнювати характеристики енергозберігаючого люмінесцентного пристрою і лампи розжарювання відзначають істотну різницю в ступені напруження: перший примірник сильно гріється в процесі роботи і має дуже крихкий скляний корпус, у другого ці показники середні (+)
Завдяки провідним розробкам недоліки ЕЛ намагаються звести до мінімуму, проте на даний момент вони все ще присутні:
- Термін служби ЛЛ обмежений.
- Застосування ртутної пари, які є шкідливими не тільки для людини, але і для екології, якщо станеться розгерметизація колби.
- У зв'язку з наявністю попереднього пункту, потрібно вживати заходів щодо утилізації виробів. Для великих підприємств - це додаткова стаття витрат.
- Крихкість скляного корпусу.
Неконтрольовані поставки неякісної продукції на ринки і масове поширення такого роду виробів тягне за собою втрату довіри покупців. Більше половини лампочок низькопробного китайського виробництва не відповідають ГОСТу.
Особливості галогенних світильників
Це вдосконалений варіант стандартних ламп розжарювання, що містить у своїй конструкції галогенні пари. Тіло розжарення в цих виробах виконано з вольфрамових ниток, розташованих максимально близько до патрона приладу. Для додання їм форми спіралі їх скручують і фіксують за допомогою електродів і власників.
До енергозберігаючої категорії галогенний вид відноситься умовно, тому що їх термін служби всього в 2-3 рази довше, ніж у звичайних вакуумних. В середньому він становить 4000 години. Механізм перегоряння тіла розжарення ідентичний в обох представників. Температура кольору в галогенних лампочках відповідає реальній температурі тіла розжарення - 3000-3200К
Алгоритм роботи пристрою відбувається так: розпечену дріт залишають атоми вольфраму і в колбі стикаються з парами галогенів, з'єднуються з ними. Але висока температура не дає іншого шляху розвитку хімічного процесу, крім розпаду сполуки - атоми вольфраму знову повертаються на дротяну спіраль.
На сьогоднішній день в якості галогенового складу застосовуються бромистий метилен або метил. Однак і зараз триває робота над підбором ефективних летючих складів галогенів. Оскільки всі елементи укладені в кварцовою колбі ультрафіолетові промені можуть проходити крізь такий матеріал, тому вживаються заходи щодо їх блокування.
У мережевих виробах лампа додатково поміщена в оболонку зі скла. Частково фільтрація шкідливого випромінювання досягається і нанесенням на колбу спеціального складу. Ці лампи маркуються UV-Stop або UV-Block.
У дешевших моделях, де такі заходи є недостатніми. На упаковці таких виробів вказується, що пристрої підлягають встановленню виключно в світильники із захисним склом
Термін служби таких лампочок визначений моментом виснаження вольфрамових ниток. Завдяки застосуванню галогенного циклу виробники домагаються збільшення світлової віддачі при збереженні ідентичного терміну служби, як в лампах розжарювання - 1000 годин.
Або ж продовжують експлуатаційний період до 4000-5000 годин при таких же параметрах світла.
Експлуатація таких світильників розрахована на низьке напруга мережі - 6, 12 або 24 В, тому вони застосовуються тільки в парі з трансформатором для галогенних ламп.
Низьковольтні лампи з відбивачем дають широкі можливості, розширюючи сферу їх застосування. За рахунок оснащенням інтерференційним відбивних елементом, що фільтрує інфрачервоні промені, понад 60% тепла відводиться через відбивач назад
Найпотужніший зразок - металогалогенні лампа спрямованого світла. Цей варіант освітлення підходить для приміщень, де розташовані об'єкти з підвищеною чутливістю до тепла, через якого вони псуються або руйнуються.
У більшості випадків їх застосовують для ілюмінації вітрин. Інтенсивний білий колір світіння з температурою кольору 3200 К вдало підкреслює блискучі елементи і колірну розмаїтість підсвічується продукції.
Вольфрамово-галогенні капсульні моделі HALO STAR STANDARD мають стандартні характеристики. Серія HALOSTAR STARLITE володіє збільшеним експлуатаційним терміном - до 3000 годин. Скляні моделі HALOSTAR UV-STOP 24V оснащені поглиначем ультрафіолету. HALOSTAR IRC - видає на 30% більше світла
Найкомпактніше виконання у капсульних моделей. Процес їх виготовлення заснований на техніці низького тиску, тому їх можна задіяти в світильниках відкритого типу. Випускається всього дві модифікації - з поздовжнім або поперечним розміщенням вольфрамової нитки.
Основна перевага перед усіма скляними аналогами - використання кварцового колби. Конструкція відрізняється підвищеною міцністю до механічних впливів і високим ступенем термоміцністі.
Завдяки цьому є можливість під високим тиском наповнити лампу ксеноном, за рахунок якого забезпечується висока яскравість і світловіддача.
Завдяки своїм позитивним властивостям галогенний світло має ефективну передачею кольору. Тінь від навколишніх предметів не має різких кутів, скоріше навпаки, обриси з плавними лініями
Додатково зазначимо і такі плюси:
- стабільний за часом светопотока;
- компактні розміри;
- функціонують без трансформатора, за винятком низьковольтних, в мережах з високою напругою 220-240 В;
- широкий кут розсіювання світла, без різких обмежень у вузький пучок;
- протягом усього терміну служби яскравість не губиться;
- є можливість регулювання інтенсивності світла;
- високий рівень безпеки - низьковольтні моделі можуть використовуватися в приміщеннях з підвищеною вологістю і в світильниках без захисного скла.
Крім позитивних сторін, галогенки володіють і негативними характеристиками, в число яких входить надмірний нагрів колби. В окремих моделях температура доходить до 500 ° C. З цієї причини установка світлотехніки повинна здійснюватися з витримкою певної відстані від об'єктів - інших джерел світла та стелі.
А також галогеновим виробам властива сприйнятливість до перепадів напруги, що є істотним мінусом.
Найбільше нарікань заслужили моделі лінійного типу: їх не можна експлуатувати тривалий час у вертикальному або нахиленому положенні. В результаті галогенні субстанції і газ поділяються і прилад перестає функціонувати.
Кварцові галогенні моделі експлуатуються виключно на горизонтальній площині, з відхиленням не більш чотирьох одиниць від горизонту. Якщо не виконати цю умову, прилад досить швидко вийде з ладу. Вони випускаються виключно в компактному форматі
Окремо варто відзначити, що до лампи не можна торкатися руками, тому що на ній залишаються плями. Її вкручують, попередньо замотавши в шматок дрантя, або надягають рукавички.
Додаткова інформація про вибір галогенвих ламп представлена в цій статті.
Лампи на основі світлодіодів
За рахунок низького споживання енергії спочатку кристали світлодіодів використовувалися виключно для індикації різних процесів в радіоелектронних пристроях. Але з часом їх почали вдосконалювати, використовуючи надяскравих LED елементи, що дозволяють застосовувати їх в схемах підсвічування практично у всіх сферах діяльності.
Пристрій таких джерел світла складається з декількох елементів - драйвера, світлодіодів і планки з гетинаксу. Деталі укладені в корпусі, що має форму: «кукурудзи», витягнутої колби або типу спот.
Всі вони виконані з полікарбонату. Таке виконання дозволило усунути основну проблему - ймовірність механічного пошкодження.
Завдяки тому, що в приладі вже є баласт, лампа під'єднується безпосередньо до мережі живлення без пускорегулювальної апаратури.
Показники потужності LED світильників пропорційні кількості кристалів - чим їх більше, тим вище показники светопотока
Вузька цілеспрямованість діодів дозволяє комбінувати їх в маленькі чи великі групи.
Залежно від передбачуваного місця установки лампи поділяють на:
- автомобільні;
- промислові;
- фітолампи для рослин (представлені в лінійному типі);
- вуличні прожектори;
- побутові та офісні.
Прилади лінійного типу застосовуються в різних умовах. Для підсвічування в ландшафтному дизайні доцільно вибирати пристрої з високим ступенем захисту - IP65, IP67.
Вони можуть бути як трубчастої форми, так і більш потужні, представлені прожекторами. Для приміщень із стандартним кліматом підходить - IP20.
У світлодіодних приладах вдалося досягти пропорційного розсіювання світлового потоку. Така властивість зберігається на весь період експлуатації. Лампи практично не виділяють тепла, тому і не нагріваються (+)
Оглядовий форм-фактор має найбільшу кількість позитивних характеристик у порівнянні з усіма вищеописаними джерелами:
- живлення від мережі 220 В без ПРА;
- найнижче споживання енергії з усіх представлених видів;
- не вимагає спеціальних методів утилізації;
- не випромінює тепло;
- кут розсіювання досягає 230 градусів;
- відсутність пульсуючого ефекту;
- висока ступінь трансляції світла до 120 лм / Вт;
- термін служби 50 000-100 000 годин;
- небиткий матеріал корпусу;
- стійкість до перепадів температури і іншим негативним фактором.
Єдиний недолік цієї модифікації - висока цінова категорія. Однак з більшим ступенем імовірності майбутні розробки допоможуть нівелювати і цей мінус.
На нашому сайті є серія статей, присвячених вибору LED-світильників, радимо ознайомитися:
- Світлодіодні лампи для будинку: які діодні лампочки краще, огляд виробників led ламп
- Характеристики світлодіодних ламп: колірна температура, потужність, світло та інші
- Дімміруемие світлодіодні лампи: поради щодо вибору, огляд кращих виробників
Правила вибору енергозберігаючих ламп
Лампочки розжарювання настільки довго були в ужитку, що підбираючи економну заміну, ми орієнтуємося виключно на показник потужності. Для більшого розуміння багато виробників безпосередньо на упаковці, вказують еквівалент потужності в порівнянні зі світловим потоком звичайної вакуумної лампи.
Для ясності, варто позначити, що потужність і светопотока - це різні показники. Перша величина вимірюється в ватах, друга - в люменах. Наприклад, лампочка розжарення в 40 Вт випромінює світло в 470-500 лм, 60 Вт - 700-850 лм, 75 Вт - 900-1200 лм.
Вибираючи необхідну яскравість ЕЛ можна відштовхуватися від коефіцієнта потужності. У люмінесцентних він дорівнює 5. Якщо лампочка потужністю 12 В - це означає, що її люмінесцентний аналог еквівалентний 60 Вт. Для LED - 7-8 (+)
Саме співвідношення цих двох чинників - потужність і светопотока - дозволяє судити про економічні показники приладу. Загальне значення вимірюється в лм / Вт.
Ось ще один приклад: стандартна світлотехніка на 1 Вт споживаної електрики дає 10-15 лм світла. У галогенних - 15-20 лм / Вт, люмінесцентних - 40-80 лм / Вт і у світлодіодних лідерів - 60-90 лм / Вт.
Однак це не єдиний аспект, що вимагає уваги.
Важливо звернути увагу на наступні характеристики:
- Колірна температура. Якщо взяти лампи ідентичною потужності, але різної модифікації, колір їх випромінювання може бути різним. Це значення вимірюється в кельвінах. Вибір колірної температури може бути зроблений в діапазоні 2700-6500 К. Чим менше значення, тим тепліше (жовтий) світло.
- Індекс передачі кольору. Показником коректної передачі кольору є сонячне світло - CRI = 100. Штучне освітлення ще не досягло таких параметрів. Тут відштовхуватися необхідно від оптимального CRI = 80 і більше.
- Експлуатаційний термін. Производители указывают эту величину в часах. Однако такая маркировка не для всех удобна. Представим ее в годах: галогенная - 2 года, люминесцентная – 5 лет, LED – до 12 лет.
- Тип патрона . Форма цоколя лампы подбирается под конкретную модель светильника. Стандартный вариант как у лампы накаливания – Е27.
При выборе формы колбы, здесь играет роль исключительно эстетическая сторона. Однако стоит учесть, что слишком большая лампа может не поместиться в стеклянное обрамление светильника.
Реализовать регулировку яркости энергосберегающей лампы достаточно недешевое удовольствие, да и явная разница работы с диммером и без здесь будет мало заметна
Для оправдания всех ожиданий, стоит уделить внимание и производителям, чья продукция уже успела положительно зарекомендовать себя: Philips, OSRAM, GE, Ecola . Эти фирмы предлагают гарантийный срок на свои изделия 2-3 года.
Висновки і корисне відео по темі
Видеоматериал том, какие источники света наиболее экономичны:
Обзор и тестирование светодиодных ламп Feron:
Несмотря на то что на рынках все еще можно встретить лампы накаливания, энергоэффективные аналоги скоро полностью их вытеснят с прилавков. Если заменить ими все приборы в светильниках, уже через два года потраченные средства полностью окупятся. Далее же следует полная экономия.
Поделитесь с читателями вашим опытом использования энергосберегающих ламп. Расскажите, какие светильники вы выбрали, довольны ли приобретением. Будь ласка, залишайте коментарі до статті, задавайте питання і беріть участь в обговореннях. Форма для зв'язку розташована нижче.