Снижение потребления электроэнергии стало актуальной задачей, требующей внедрения современных технологий. Растущее энергопотребление побуждает пользователей обращать внимание на энергосберегающие лампы, которые отличаются высокой световой отдачей и низким уровнем потребления энергии.
На рынке представлено множество вариантов «экономичных» источников света, из-за чего легко запутаться, не так ли? Мы готовы помочь вам сделать удачный выбор.
В данной статье мы подробно рассмотрим три типа ламп, освещая их характеристики и особенности применения, а также перечислим важные параметры, которые следует учитывать при выборе энергосберегающего освещения.
Краткое содержание статьи
Классификация энергоэффективных ламп
Для оценки экономической эффективности удобно сравнить два различных образца. В качестве базового варианта для сравнения выбраны лампы накаливания — самые неэффективные источники света на современном рынке. Это и стало причиной популярности концепции «энергосберегающие лампы».
Лампы, которые обладают высокой световой отдачей и экономичным расходом электроэнергии, делятся на три основных типа: светодиоды (LED), люминесцентные и галогенные.
Каждая из этих категорий отличается не только своей конструкцией, но и уровнем экономии:
- люминесцентные лампы могут экономить до 80% энергии;
- LED лампы – до 90%;
- галогенные – от 30% до 50%.
Экономия достигается благодаря высокому коэффициенту полезного действия. Основная энергия идет на производство света, а тепловые потери и другие затраты минимизированы.
Использование энергоэффективных источников освещения обеспечивает экономию не только в рамках бюджета отдельной семьи, но может изменить ситуацию в глобальном масштабе (+)
Наибольшую популярность среди потребителей приобрели люминесцентные лампы, использующиеся как в быту, так и в различных сферах: от офисов до складов. Однако расходы на их утилизацию подталкивают владельцев бизнеса к переходу на более новые — светодиодные устройства.
Компактные люминесцентные лампы
Люминесцентные источники света, применяемые в домашних условиях, называются компактными (КЛЛ). Обычно они имеют форму спирали и стандартный винтовой цоколь, что позволяет вставлять их в обычные патроны вместо менее эффективных ламп.
- газоразрядная колба;
- дроссель;
- диодный мост;
- предохранитель;
- фильтр-конденсатор.
Стеклянная колба наполнена инертным газом (аргон или неон) с добавлением паров ртути. Давление ртути зависит от температуры стенок лампы и в стандартных условиях (40°C) находится в пределах 0,13-1,3 Н/м².
Внутри колбы имеется слой люминофора, содержащий галофосфат кальция или сурьму с марганцем. Путем изменения соотношений активаторов света производители достигают разных оттенков свечения.
Там же расположены вольфрамовые электроды, которые подключаются к сети через пускорегулятор. Для повышения эмиссии контакты обрабатываются специальным оксидом.
Газоразрядные лампы имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными лампами накаливания: срок службы превышает в 5-20 раз и составляет 6000-15000 часов; потребление электричества сокращается до 75%; световая отдача аналогична (+)
Технология создания света в этих лампах отличается от других типов. При подаче электрического напряжения, лампа инициирует газовый разряд.
Это приводит к пробою инертного газа, что создаёт ультрафиолетовое излучение. Поскольку этот спектр невидим для человеческого глаза, люминофор трансформирует его в видимый свет.
Широкое внедрение КЛЛ почти полностью вытеснило классические лампы накаливания. В отличие от линейных аналогов, их конструкции более компактны, при этом обеспечивают аналогичное освещение (+)
Газоразрядные устройства доступны как в открытом варианте, так и с рассеивателями.
Также они производятся с различными модификациями цоколей:
- E27 — стандарт;
- Е14 — типа «миньон»;
- Е40 — большой патрон;
- G23, 2G7, G53, 2D – декоративные модели: точечные светильники и пр.
В зависимости от качества используемых компонентов срок службы таких ламп, гарантируемый производителем, колеблется от 3000 до 15000 часов.
Монтаж становится значительно проще благодаря тому, что все элементы находятся в одном цельном корпусе, включая пускорегулирующий аппарат.
КЛЛ доступны в широком спектре цветовых оттенков от теплого белого до зеленого. Замена такой лампы осуществляется так же, как и для стандартной лампы накаливания благодаря унифицированному цоколю.
При сравнении люминесцентных ламп с лампами накаливания видно, что положительные стороны первых значительно преобладают:
- долговечность — использование ЭПРА, стабилизирующих напряжение, увеличивает срок службы до 20000 часов;
- уменьшенная теплоотдача, что позволяет устанавливать их в любые конструкции без риска перегрева;
- разнообразие цветовой температуры, что позволяет использовать их в дизайне интерьеров.
Поскольку в конструкции используются стандартизированные компоненты, при условии сохранения герметичности колбы, возможна замена вышедших из строя деталей.
Если сопоставить характеристики энергосберегающей люминесцентной лампы с лампой накаливания, то заметна чиста и значительная разница в степени нагрева: первая сильно нагревается в процессе работы и имеет хрупкий стеклянный корпус, в то время как у второй эти показатели находятся на среднем уровне (+)
Несмотря на прогресс в технологиях, некоторые недостатки ЭЛЛ все еще остаются:
- Срок службы ЛЛ ограничен.
- Использование ртутных пар, вредных как для человека, так и для экологии, в случае разгерметизации колбы.
- Из-за последнего пункта возникает необходимость утилизации. Для крупных компаний это добавляет к финансовым расходам.
- Хрупкость стеклянного корпуса.
Наличие некачественной продукции на рынке и массовое распространение таких ламп привело к падению доверия потребителей. Больше половины недорогих ламп, произведенных в Китае, не соответствуют стандартам.
Характеристики галогенных ламп
Это усовершенствованный вариант традиционных ламп накаливания, содержащий галогенные газы. Нить накала выполнена из вольфрама и расположена близко к цоколю. Для формирования спирали, нить скручивается и фиксируется электродами.
Галогенные лампы условно относятся к энергосберегающим, так как их срок службы в 2-3 раза дольше, чем у обычных. В среднем он составляет около 4000 часов. Механизм перегорания аналогичен как у накаливания, так и у галогенных моделей. Цветовая температура в этих устройствах составляет 3000-3200K.
Принцип их работы заключается в следующем: атомы вольфрама покидают раскаленную нить и взаимодействуют с галогенными парами в колбе. Однако высокая температура не позволяет компонентам на соединяться, и они распадаются, возвращаясь обратно на нить.
В настоящее время бромистый метилен или метил широко используются в качестве галогенных компонентов. Однако продолжаются работы по дальнейшему улучшению летучих галогенов. Поскольку все части заключены в кварцевой колбе, ультрафиолетовые лучи могут проходить через материал, поэтому принимаются меры для их блокировки.
В некоторых продуктах предусмотрено дополнительное стеклянное покрытие. Частично фильтрация вредного излучения осуществляется специальными покрытиями. Эти лампы помечены как UV-Stop или UV-Block.
В более доступных моделях эти меры могут быть недостаточными. Упаковка таких изделий содержит информацию о том, что они могут использоваться только в светильниках с защитным стеклом.
Срок службы галогенных ламп определяется моментом исчерпания вольфрамовых нитей. За счет галогенного цикла производители увеличивают световую отдачу, сохраняя при этом аналогичный срок службы, как у ламп накаливания — 1000 часов.
Или же им удается продлить использование до 4000-5000 часов при сохранении световых характеристик.
Такие лампы работают при низком напряжении — 6, 12 или 24 В, поэтому их необходимо подключать через трансформатор для галогенных ламп.
Низковольтные лампы с отражателями предоставляют широкие возможности, благодаря интерференционному отражающему элементу, который фильтрует инфракрасные лучи и позволяет отводить более 60% тепла назад через отражатель.
Самый мощный вариант — металлогалогенная лампа направленного света. Этот тип освещения идеально подходит для помещений, где находятся объекты, чувствительные к теплу, которые могут пострадать или разрушиться.
Чаще всего такие лампы используются для освещения витрин. Яркий белый свет с температурой 3200 К эффективно выделяет блестящие детали и многообразие цветов продукции, которая подвергается подсветке.
Капсульные модели HALO STAR STANDARD с вольфрамово-галогенной технологией обладают типичными характеристиками. Серия HALO STAR STARLITE, в отличие от стандартных, имеет срок службы, достигающий 3000 часов. Стеклянные версии HALO STAR UV-STOP 24V комплектуются специальным фильтром, поглощающим ультрафиолет. Модель HALO STAR IRC обеспечивает на 30% больше светового потока.
Капсульные модели имеют минимальные размеры. Их производствос используется метод низкого давления, что позволяет применять их в открытых светильниках. Доступны только две конфигурации – с продольной и поперечной ориентацией нити вольфрама.
Главное их достоинство по сравнению с другими стеклянными аналогами заключается в использовании кварцевых оболочек. Они характеризуются повышенной прочностью к механическим повреждениям и стойкостью к высоким температурам.
Эта особенность позволяет закачивать в лампу ксенон под высоким давлением, что обеспечивает яркое освещение и высокую светоотдачу.
Галогенные лампы обеспечивают высокую цветопередачу, благодаря чему тени от объектов становятся мягче, очертания выглядят менее резкими.
Дополнительно можно выделить следующие преимущества:
- постоянный световой поток на протяжении всего срока службы;
- небольшие габариты;
- возможность работы без трансформатора при высоком напряжении 220-240 В, кроме низковольтных моделей;
- широкий угол светорассеивания без резких ограничений;
- устойчивая яркость на протяжении всего времени эксплуатации;
- возможность регулировки яркости света;
- высокий уровень безопасности: низковольтные версии могут быть использованы в помещениях с повышенной влажностью и без защитного стекла.
Несмотря на многочисленные положительные качества, у галогенных ламп есть и отрицательные стороны, например, значительный нагрев колбы, достигающий порой 500°С. Поэтому их необходимо устанавливать на безопасном расстоянии от других источников света и потолка.
Кроме того, галогенные лампы чувствительны к колебаниям напряжения, что является значительным недостатком.
Модели линейного типа вызывают особые опасения: их нельзя длительное время использовать в вертикальном или наклонном положении, иначе содержимое может разделиться, и лампа выйдет из строя.
Кварцевые галогенные лампы должны использоваться только в горизонтальном положении или с небольшим отклонением – не более чем на четыре градуса от горизонта, иначе они могут быстро выйти из строя. Выпускаются лишь в компактных форматах.
Важно также помнить, что за лампочки нельзя касаться голыми руками, так как на них могут остаться пятна. Устанавливать их следует, предварительно используя тряпицу или перчатки.
Дополнительные рекомендации по выбору галогенных ламп представлены в данной статье.
Светодиодные лампы
Благодаря невысокому потреблению электроэнергии, изначально светодиоды использовались только для индикации в электронных устройствах. Однако с развитием технологии, они были усовершенствованы, что открыло возможность их применения в освещении практически всех областей.
Такой светильник состоит из нескольких компонентов: драйвера, светодиодов и оснований из гетинакса. Все элементы заключены в корпус различной формы: «кукуруза», вытянутая колба или конструкция типа спот.
Корпус сделан из поликарбоната, что устраняет риск механических повреждений.
Благодаря встроенному балласту, лампа может подключаться непосредственно к электросети без дополнительных устройств для регулирования.
Мощность светодиодов зависит от количества кристаллов: чем их больше, тем выше световой поток.
Узкая специфика диодов позволяет создавать группы разного размера.
В зависимости от назначения лампы, их можно разделить на:
- автомобильные;
- промышленные;
- фитолампы для растений (в линейном исполнении);
- уличные прожекторы;
- бытовые и офисные модели.
Линейные светильники применяются в самых различных условиях. Для использования в ландшафтном дизайне лучше выбирать устройства с степенью защиты IP65 или IP67.
Также они могут иметь трубчатую форму или быть более мощными прожекторами. Для помещений с нормальными условиями рекомендуется IP20.
Светодиодные лампы обеспечивают равномерное распределение света в течение всего срока службы. Они практически не выделяют тепла и не нагреваются (+).
Форм-фактор с обзорным светом обладает множеством преимуществ по сравнению с другими типами освещения:
- питание от сети 220 В без дополнительных устройств;
- наименьшее потребление энергии из всех типов;
- не требует особых методов утилизации;
- не генерирует тепло;
- угол рассеивания света достигает 230 градусов;
- отсутствие пульсации света;
- высокая световая отдача — до 120 лм/Вт;
- срок эксплуатации 50 000-100 000 часов;
- ударопрочный материал корпуса;
- стойкость к температурным перепадам и другим негативным воздействиям.
Единственный минус данной модификации — высокая цена. Однако есть надежда, что будущие разработки помогут устранить и этот недостаток.
На нашем сайте имеются статьи, посвященные выбору LED-светильников, которые рекомендуем изучить:
- Светодиодные лампы для дома: какие выбрать, обзор производителей LED ламп;
- Характеристики светодиодных ламп: цветовая температура, мощность, свет и прочее;
- Диммируемые светодиодные лампы: советы по выбору, анализ лучших производителей.
Правила выбора энергосберегающих ламп
Лампочки накаливания использовались так долго, что при поиске экономичного заменителя мы обращаем внимание, в первую очередь, на их мощность. Для более ясного понимания производители на упаковке указывают эквивалент мощности по сравнению со световым потоком стандартной вакуумной лампы.
Следует отметить, что мощность и световой поток — это разные параметры. Первая измеряется в ваттах, а вторая — в люменах. Например, лампа накаливания в 40 Вт генерирует свет в диапазоне 470-500 лм, 60 Вт — 700-850 лм, 75 Вт — 900-1200 лм.
При выборе необходимой яркости ЭЛ можно использовать коэффициент мощности. Для люминесцентных ламп он составляет 5. Таким образом, лампа мощностью 12 В соответствует 60 Вт в люминесцентной версии. Для LED — 7-8 (+).
Соотношение этих двух показателей — мощности и светового потока — позволяет оценить экономичность устройства. Общее значение измеряется в лм/Вт.
Например, стандартные лампы при 1 Вт потребляемой электроэнергии выдают 10-15 лм, у галогенных — 15-20 лм/Вт, люминесцентных — 40-80 лм/Вт, а у светодиодных лидеров — 60-90 лм/Вт.
Однако есть и другие важные аспекты, которым следует уделить внимание.
Обратите внимание на следующие характеристики:
- Цветовая температура. Лампы с одинаковой мощностью могут иметь различные цветовые оттенки. Эта величина измеряется в кельвинах. Цветовую температуру можно выбрать в диапазоне 2700-6500 К. Чем меньше значение, тем теплее свет (желтый).
- Индекс цветопередачи. Для определения точности цветопередачи ориентиром служит солнечный свет — CRI=100. Искусственное освещение пока не достигает таких значений. Оптимальным считается CRI=80 и выше.
- Срок службы. Производители указывают его в часах, однако такая информация может быть не всегда удобна. В годах это выглядит следующим образом: галогенные — около 2 лет, люминесцентные — 5 лет, LED — до 12 лет.
- Тип патрона. Форма цоколя лампы должна соответствовать выбранной модели светильника. Стандартный вариант — аналог лампы накаливания E27.
Что касается формы колбы, то здесь важна в первую очередь эстетика. Однако стоит помнить, что слишком объемная лампа может не поместиться в светильник с стеклянным корпусом.
Управление яркостью энергосберегающих ламп является довольно дорогим удовольствием, и заметная разница в работе диммера и обычного режима часто бывает незначительной.
Чтобы оправдать ваши ожидания, стоит обратить внимание на производителей, чья продукция уже зарекомендовала себя: Philips, OSRAM, GE, Ecola. Эти компании предлагают гарантию на свои изделия на срок от 2 до 3 лет.
Выводы и полезное видео по теме
В видео представлены наиболее экономичные источники света:
Обзор и тестирование светодиодных ламп Feron:
Хотя на рынке все еще можно встретить лампы накаливания, энергоэффективные альтернативы уже скоро могут полностью заменить их. Если заменить все источники света в помещениях на новые изделия, затраты окупятся всего через два года, а затем последует полная экономия.
Поделитесь с нашими читателями своим опытом в применении энергосберегающих ламп. Опишите, какие именно светильники вы решили использовать и довольны ли их качеством и характеристиками. Мы ждём ваши комментарии под статьей, не стесняйтесь задавать вопросы и принимать участие в обсуждениях. Форма для обратной связи находится внизу страницы.
