Энергосберегающие лампы

Типы энергосберегающих ламп

Энергосберегающие светильники бывают нескольких видов. Каждый из них имеет свое предназначение. Например, галогенные редко устанавливают в бытовые приборы из-за ряда недостатков. Так, они сильно нагреваются, что не всегда устраивает. При этом они имеют ряд преимуществ, и их легко подобрать под любой тип плафона.

Люминесцентные

Энергосберегающие лампы делят на 2 вида – компактные и стандартные (линейные). Оба устройства имеют много общего. В обоих случаях конструкция включает стеклянную запаянную колбу с газом (неоном или аргоном) внутри. Также присутствует небольшое количество ртути. Электроды подводятся с помощью регулирующего аппарата.

Рис.2 – люминесцентные лампы.

Пары ртути, смешиваясь с газами излучают ультрафиолет. Чтобы перевести УФ-спектр в дневной свет, колбу изнутри обрабатывают люминофором. Отличие компактной лампы от люминесцентной состоит в следующем:

• размер. U-образные или спиралевидные имеют одинаковые функции, но более сложную, скрученную форму для уменьшения габаритов;
• установка. Линейные аналоги монтируют как отдельные элементы, закрепляя в корпусе светильника. Компактные изделия устанавливают в цоколь или колбу.

Рис.3 – U-образный светильник.

Поскольку этот вид имеет те же функции, что и лампы накаливания, они без проблем устанавливаются в любые светильники (люстры и бра). Линейными лампочки называют из-за формы, так как их основа – прямолинейная трубка. В народе их называют «лампами дневного света». В продаже можно найти изделия разных форм – сдвоенные, U-образные и кольцевые. Цоколя в них нет. На трубки устанавливаются металлические стержни, которые подключаются к сети клеммами.

Непрерывного действия

С этим типом энергосберегающих лампочек покупатели знакомы меньше всего. Такие лампы отличаются лучшей передачей цвета, имея при этом меньшую светоотдачу. Основным достоинством является излучение непрерывного спектра. Такие модели относят к числу самых безопасных.

Специальные цветные

Такие энергосберегающие лампы делятся на:

• ультрафиолетовые;
• с цветным люминофором;
• с розовым люминофором.

Рис.4 – цветные лампы.

Этот тип лампочек не используют для освещения комнат. Главное их назначение — создать праздничную атмосферу. Такие лампы можно встретить в выставочных и концертных залах, клубах, ресторанах, на световых шоу и детских площадках.

Поверхность свечения лампы этого типа больше, чем у других ЛН. Благодаря этому создается более комфортное и равномерное освещение. На прилавках магазинов можно найти лампочки синего, зеленого, желтого и красного цветов. Они работают от сети 220 В, как и обычные. Одно из преимуществ таких ламп — даже выключенные, они украшают помещение.

Светодиодные

Из-за энергосберегающих свойств светодиодных кристаллов их раньше использовали в радиотехнике как индикаторы. Позже технологии усовершенствовались, и светодиоды стали применять как сверх-яркие компоненты в схемах подсветки. Они нашли применение практически во всех областях.

Рис.5 – LED-лампочка.

Конструкция состоит из колбы, внутри которой находятся гетинакс, планка, светодиоды и драйвер. Корпус бывает вытянутый, «кукуруза» или спот. Риск механического повреждения снижен благодаря поликарбонатному корпусу.

Лампы подключаются к сети 220 В без необходимости пускорегулирующей аппаратуры. Узкая форма диодных ламп позволяет объединять их в малые и большие группы. По местам установки классифицируются на:

• офисные и бытовые;
• промышленные;
• для установки в уличные прожекторы;
• автомобильные;
• фитолампы;
• для выращивания растений.

Линейные устройства часто используют для подсветки в ландшафтном дизайне. Здесь лучше выбирать лампы с высокой степенью защиты – IP67 или IP65. Форма может быть трубчатой или в виде прожектора. Если это помещение со стандартным климатом, подойдет уровень IP20.

Рис.6 – степени защиты.

Светодиодные лампочки самые продаваемые. Из всех типов ламп они потребляют меньше всего энергии, не требуют специальной утилизации, не излучают тепло и служат до 100 000 часов в зависимости от модели. Качественные устройства могут противостоять перепадам напряжения и резким изменениям температуры. Практически единственным минусом данных ламп является высокая цена.

Преимущества люминесцентных ламп

Описываемые изделия дают возможность существенно (до 80 %) снизить расходы на электричество. При этом световой поток останется таким же, как и у традиционной лампы накаливания.

Еще один плюс – это долгий срок службы. Изделие будет эффективно гореть до 15 тысяч часов. Это в 6-14 раз больше, чем срок службы лампы накаливания и позволяет устанавливать их в труднодоступные места, чтобы исключить частую замену. Энергосберегающая лампа может иметь разную цветовую температуру. Цвета светового потока тоже различаются:

• 2700 K – это теплый белый свет.
• 4300 K – дневной.
• 6500 K – холодно-белое свечение.

Какие лампы относятся к энергосберегающим?

1. КЛЛ (компактные люминисцентные лампы) характеризуется дугообразной формой, что позволяет располагать её в маленьких светильниках. Они почти всегда используются в домашних условиях, являясь оптимальной заменой обычных ламп накаливания. Нередко они входят в комплектацию нестандартных осветительных приборов. В составе такой лампочки находятся инертные газы (известные многим аргон и неон), а также ртутные пары. Внешний корпус отделан люминофором. Благодаря сталкиванию электронов со ртутными компонентами, выделяется незаметное внешне УФ-излучение, превращающееся в рассеянный свет (этому способствует люминофорное покрытие). Компактные лампы состоят из трёх деталей: цоколя для подсоединения к электросети, регулирующего устройства электронного типа для зажигания и поддержания горения лампочки. Он выполняет переход с электросети 220 Вт до того, которое требуется для стабильной работы лампы без мигания. Третьим компонентом прибора являются колбы, представляющие собой внешнюю оболочку лампы. По причине различия указанных элементов, обусловливается и разновидность КЛЛ: к примеру, по цвету излучения, особенностями цоколя (бывают категории 2D, часто устанавливаемых в душевых кабинах, E27 — для обычного патрона, Е14 — для уменьшенного патрона, Е40 — для большого патрона).
2. Линейные люминесцентные лампы (ЛЛЛ) бывают кольцевыми, прямыми, или специфической U-вариации. Прямолинейные устройства имеют форму длинных стеклянных труб, на концах которой располагаются ножки из стекла, где, в свою очередь, закреплены электроды. На внутренней поверхности лампы находится покрытие люминофора, а сама полость трубки заполнена инертными газами и ртутью. Безопасность людей от губящего испарения ртути гарантирует герметичное запаивание лампы. Линейные лампы различаются по показателям диаметра и длины трубки, ширине цокольного элемента. Как правило, чем больше габариты ЛЛ, тем больший получается расход электричества. Зачастую такие ЛЛ применяются на производственных заводах и предприятиях, в офисах и местах общественного значения.Самую большую популярность среди потребителей получили компактные люминесцентные лампы, а линейная их альтернатива неспешно уходит с производства.

Общие преимущества и недостатки «экономок»

Начнем с самого понятия – энергосберегающая лампа. Чтобы определить, является ли осветительный прибор экономным, производится сравнивание его с обычной лампой накаливания. И любая лампа, потребляющая электроэнергии меньше «лампочки Ильича», считается уже энергосберегающей.

Но видов таких осветительных приборов немного, а в бытовых условиях используется и вовсе три типа ламп:

• галогеновые;
• люминесцентные (газоразрядные);
• светодиодные (обычные и филаментные лампы).

Преимуществ у этих осветительных приборов по сравнению с лампой накаливания действительно много:

Первое и главное из них – это значительно меньшее потребление электроэнергии при той же светоотдаче, за счет более высокого КПД. Лампа накаливания обладает очень низким КПД – порядка 18%, то есть, в световое излучение из каждых 100 Ватт потребленной энергии такая лампа преобразует всего 18 Ватт, остальная энергия уходит на нагрев спирали. У энергосберегающих же ламп КПД может достигать 80%, но это зависит от конструктивных особенностей каждого устройства. Ниже мы более подробно рассмотрим эффективность всех типов ламп;

Повышенный срок службы, что тоже сказывается на финансовых затратах, но здесь опять же многое зависит от конструкции лампы и условий эксплуатации;

Безопасность использования (не касается галогеновых ламп). Отсутствие прямого соединения контактов (в лампе накаливания их соединяет спираль) исключает возникновение короткого замыкания.

Снижение нагрузки на сеть, что тоже повышает безопасность.

И это только основные достоинства, присущи всем энергосберегающим лампам.

Основным же общим недостатком для экономных элементов является их стоимость.

Существует еще ряд достоинств и негативных качеств, которые имеет каждый из видов ламп «экономок».

Правила и меры предосторожности при эксплуатации

Мерцание люминесцентных лампочек негативно сказывается как на самом изделии (приводит к быстрому перегоранию), так и на самочувствии человека — ухудшается зрение, повышается нервозность и спустя несколько минут появляется сильная утомленность.

Вот некоторые причины, из-за которых появляется мерцание энергосберегающей лампочки, и способы устранения эффекта:

• все выключатели обязательно должны быть подключены к фазе (не к «нулю»);
• при эксплуатации КЛЛ нельзя использовать выключатели с подсветкой;
• используйте качественные источники света с задержкой около 2 секунд — в таком случае исключается моргание даже при наличии ночной подсветки на выключателе;
• если экономки применяются в люстре, в один из плафонов желательно вкрутить обычную лампочку.

В изделиях средней мощности содержится около 1 мг ртути — как в шарике на конце канцелярской ручки. Для сравнения: градусник содержит 500 мг ртути

Несмотря на столь очевидную и огромную разницу в содержании ртути, не забывайте об осторожности при их эксплуатации. Наличие в воздухе испарений в малых количествах может причинить серьезный вред здоровью

Параметры для выбора

Теперь о том, какие параметры нужно учитывать при выборе энергосберегающей лампочки. В первую очередь необходимо определиться с типом

При этом сразу стоит обратить внимание на стоимость и ресурс

Мощность.

Первым критерием подбора является мощность ламп. При этом нужно учитывать соответствие подбираемых элементов к уже используемым дома.

К примеру, в жилье везде используются 100-ваттные лампы накаливания, при этом света от них вполне достаточно.

Исходя из световой эффективности, можно определить, что такое же количество света могут обеспечить 70-ваттная галогеновая, 20-ваттная – люминесцентная, и 12-ваттная – светодиодная лампа.

Если света недостаточно, то можно подобрать и более мощный энергосберегающий элемент.

При этом даже расчетов никаких проводить не надо, сравнительные таблицы обычно нанесены на упаковки этих ламп, что позволяет быстро и без проблем выбрать лампочку с необходимым параметром по мощности.

Тип цоколя.

Второе, на что необходимо обратить внимание – тип цоколя. Для обычных патронов подходит цоколь ламп с обозначением Е27

В светильниках же и бра часто используется патрон под цоколь Е14.

Перед походом в магазин обязательно следует поинтересоваться, какие типы цоколя нужны. Но можно сделать и проще – выкрутить и взять с собой лампочку, которая будет меняться и сравнить цоколи.

Размеры, форма.

Третий критерий подбора – форма и размеры. Если места для установки много – то можно покупать практически любой по форме осветительный элемент. В ограниченных для установки пространствах придется подбирать лампы по размерам.

Единственное, необходимо обратить внимание на светодиодную лампу – они могут обеспечивать как рассеиваемое освещение, так и направленное. Элементы с рассеиваемым освещением можно использовать практически везде, а вот с направленным – лучше подходят для установки в светильники

Элементы с рассеиваемым освещением можно использовать практически везде, а вот с направленным – лучше подходят для установки в светильники.

Цветовая температура.

И последний параметр, причем немаловажный – цветовая температура. Здесь подбор производится по месту использования.

Так, в спальнях и гостиных самым оптимальным считается теплый белый цвет разных оттенков. Поэтому в такие комнаты лучше использовать осветительные элементы температурой 2700-4200 К.

Для кухонь, ванных, гаража лучшим является холодный белый цвет, который обеспечивают лампочки с температурой 5000-6500 К.

Для рабочих кабинетов больше подходит дневной свет, световая температура которого равна 4000-5000 К. Также такие лампы можно использовать в ванных комнатах и на кухнях.

Другие критерии выбора энергосберегающих ламп смотрите ниже.

Как выбрать светодиодную лампу для дома и дачи

Сравнение светодиодных и энергосберегающих ламп

Чтобы определиться в выборе светодиодных или энергосберегающих ламп, нужно знать информацию как об их достоинствах, так и о недостатках. Самые яркие, долговечные и энергоэффективные варианты на сегодняшний день – это светодиодные и люминесцентные «экономки». Оба варианта обладают хорошим соотношением выработанного люмен к потреблённому ватту. Однако в пользу второго варианта говорит более низкая стоимость. В свою очередь, средний срок эксплуатации светодиодов в 5 раз больше. Следовательно, можно заплатить дороже, но в будущем сэкономить время и деньги. Ведь лучше один раз приобрести лампочку, которая будет работать длительное время, чем чаще покупать более дешевый вариант, что прослужит гораздо меньше. Разница в цене с лихвой окупается в перспективе.

Сравнительная таблица различных ламп

• «экономки» эти лампочки хорошо работают при постоянной нагрузке. Частые включения и выключения быстро их изнашивают. Далеко не лучший выбор для установки на кухню, в коридор, ванную комнату или туалет;
• узкий диапазон рабочих температур не позволяет устанавливать люминесцентные лампы на открытом воздухе. Они также хуже работают при высокой влажности, поэтому баня или ванная – тоже не выбор;
• люминесцентные лампы слабо поддаются диммированию – плавному изменению яркости свечения через специальный драйвер;
• если у энергосберегающей лампы отошёл люминофор, то она начинает светить в инфракрасном и ультрафиолетовом спектре. Исходя из техники безопасности тут нужно проводить замену, даже если прибор продолжает работать;
• светодиодные лампы, на самом деле, не горят по 25-30 лет, как нам обещает производитель, потому что никогда не эксплуатируются в идеальных условиях. В среднем, их срок службы составляет 2-4 года;
• к сожалению на рынке много недорогих низкосортных моделей, которые светят слишком ярко и с сильной пульсацией;
• светодиодная лампа стоит до 5 раз дороже энергосберегающей;
• для долгой эксплуатации светодиодная лампа должна находиться в светильнике с хорошим отводом тепла, дело в том, что высокая температура перегревает светодиод, и он сгорает.

Потребляемая мощность, КПД, световая отдача и естественность излучения

Обе разновидности светодиодных и энергосберегающих видов несколько дороже обычных ламп накаливания. А выгода от их использования заключается в заметно меньшей мощности потребления. Причем по мере роста стоимости электроэнергии значение этого фактора будет только расти. Светодиодный источник обеспечивает более высокую световую отдачу и его освещение больше подходит на ествественное. СД-лампа экологически безопасна, при отказе ее можно просто выбросить в мусорное ведро.

Определиться в выборе, светодиодные или энергосберегающие, помогает и информация о недостатках:

Стабильность излучения

Сравним обычные грушевидные лампочки и СД-лампы. «Энергосберегайки» создаются на примитивном пусковом регуляторе, что приводит к мерцанию генерируемого света. Глаз его практически не замечает. Но медицинские исследования показали его явно выраженное отрицательное влияние на общее психофизическое состояние человека. В отличие от них, механизм функционирования СД-лампы таков, что мерцание ее излучения не может появиться в принципе вне зависимости от уровня использованных технических решений и, соответственно, стоимости.

Рабочая температура

Во включенном состоянии СД-лампа остается холодной, исправная люминесцентная нагревается до примерно 50°С. В случае выхода из строя управляющего блока температура заметно возрастает. К счастью, из-за ее высокой эксплуатационной надежности это случается редко. Фактически, учитывая относительно невысокую рабочую температуры энергосберегающей лампы ее следует признать равнозначной светодиодной.

Эстетика

В современном мире высоких запросов, изготовитель способен придать стеклянной колбе энергосберегающей лампы самую разнообразную форму. Широко распространены, например, спиральные колбы.

Энергосберегающая лампочка со спиральной колбой

Такая форма позволяет использовать светильники как элемент декора помещения.

Что касается СД-ламп, они напротив внешне обычно не отличаются от традиционных ламп накаливания с шарообразной колбой, что видно на рисунке.

СД-лампа с традиционным дизайном

Сравним срок службы

По паспортным данным срок службы энергосберегающей лампы – 15000-20000ч, светодиодной 35000ч. Как показывает практика, реальные показатели у «энергосберегаек» куда хуже.

При расчётах времени жизни газоразрядной лампы производитель берёт идеальные условия: количество включений/выключений в течение суток не более пяти, отсутствие перепадов температуры и напряжения.

В условиях среднестатистической квартиры, даже если лампочка расположена не в проходном месте, например туалет или ванная комната, срок её жизни редко превышает 5000-6000 часов. А если учесть, что через пару лет световой поток снизится на 30% и того меньше.

Качественные светодиоды при обеспечении стабильного напряжения и тока служат гораздо дольше.

Как определяется срок службы изделия

Для любого промышленного изделия проводится нагрузочный тест. Для обуви, например, роботизированная нога производит сто тысяч шагов, после чего оценивают износ, аналогично исследуют любое устройство с механическими нагрузками.

Для светодиодов устраивают многомесячный марафон с непрерывным включением/выключением и подачей повышенной силы тока. По результатам таких тестов прогнозируемый срок эксплуатации светодиода может достигать ста тысяч часов.

Фактор старения

У любой газоразрядной лампы, в том числе и у люминесцентной в процессе эксплуатации снижается яркость. Это вызвано испарением вольфрама со спиралей и выгоранием люминофора, покрывающего стеклянную колбу изнутри.

Итог: с точки зрения срока службы, лучше светодиодные светильники.

Основные характеристики осветительных элементов

Существует несколько важных параметров осветительных приборов:

• мощность — влияет на потребление электроэнергии;
• коэффициент мощности — соотношение между активной и реактивной;
• цветовая передача — измеряется в Кельвинах (чем ниже, тем более теплым получается свет);
• световой поток — указывает на яркость свечения источника;
• время разогрева — спустя какой промежуток времени лампа загорится на 60 – 80 % максимальной яркости;
• время зажигания;
• индекс цветопередачи — чем выше, тем лучше;
• срок эксплуатации — подсчитывается в часах (спустя этот временной промежуток яркость лампы опустится до 70 % от номинального);
• число циклов переключения.

Мощность

Мощность электротехнических элементов варьируется от 7 до 250 Вт. При выборе параметра следует учитывать тот факт, что соотношение мощности и светового потока у изделий в 5 раз выше, чем у обычных ламп накаливания. Если мощность «лампочки Ильича», используемой ранее, была 100 Вт, в случае замены на энергосберегающую достаточно выбрать источник света на 20 Вт.

Наблюдается простая закономерность — с увеличением мощности увеличивается яркость.

Цветовая температура

При одинаковой мощности лампа может светить разными оттенками — более теплым, близким к желтому, нейтральным или холодным белым. В качестве единицы измерения используются Кельвины, а значение находится в диапазоне 2700 – 6500 К. Для квартиры выбирают более нейтральные оттенки — энергосберегающие изделия с цветовой температурой около 4000 К.

Индекс цветопередачи

В зависимости от индекса цветопередачи (CRI) зрительные органы по-разному воспринимают цвета предметов, отражающих свет. Эталоном в этом плане называют солнечный свет — CRI равен 100 единицам. Искусственные источники имеют меньшее значение, но чем оно ближе к 100, тем более естественными получаются цвета. Современная энергосберегающая лампа функционирует с CRI не ниже 80.

Маркировка изделий содержит три цифры. Например, если в обозначении указано число «940», лампочка изготовлена с цветопередачей 90 и температурой 4000 К.

Тип цоколя

Несмотря на появление современных технологий в жизнедеятельности человека, до сих пор наиболее популярным остается классический цоколь Эдисона с диаметром 27 мм — E27. Большая часть световых приборов предназначена для применения изделия с таким цоколем. Изначально это был стандарт для ламп накаливания, поэтому производители решили сделать все для максимального удобства эксплуатации и создали экономки E27.

Некоторые меньшие светильники (настольные и настенные) используют меньший цоколь — E14. Огромные и мощные приборы оснащены цоколем на 40 мм — E40. Если не можете самостоятельно определить тип цоколя, возьмите в магазин лампочку накаливания.

Срок службы

Долговечность источников света принято измерять в часах. Для удобства переведем значение в года. Средняя эксплуатация светодиодного прибора в нормальных условиях насчитывает 10 – 15, а в случае с КЛЛ — около 5 лет. Для светодиодных ламп предоставляется гарантия.

Форма колбы

Если важны не только физические параметры, влияющие на яркость и потребление электроэнергии, но еще и декоративная составляющая, лучше всего покупать светодиодные изделия, форма которых может быть совершенно разной — от свечи до шара и т. д.

Не менее разнообразны галогенки и обычные лампы накаливания, но экономить здесь не выйдет. Что касается КЛЛ, по форме изделия бывают или спиральными, или трубчатыми.

Регулировка яркости

В плане регулировки яркости светодиодные и люминесцентные лампы уступают галогенкам. Изделия, которые могут эксплуатироваться с диммерами, встречаются нередко, но их стоимость чересчур высока для бытового применения. Если хотите применять диммер, установите галогенку.

Сравнение по устойчивости к неблагоприятным факторам

При эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью или запылённостью срок службы энергосберегающих лап существенно сокращается. Чем лучше светодиодные лампы от энергосберегающих?

Светодиоды практически не боятся загрязнения и механической очистки поверхности. В то же время колба газоразрядной лампы категорически не приемлет прикосновений. При установке новой энергосберегайки вкручивать в патрон рекомендуют, не касаясь стеклянной колбы.

Правда, есть один интересный феномен, при очень низких температурах, лампы накаливания показывает несравнимо лучший результат. Рекомендую ознакомиться с экспериментом:

Типы энергосберегающих ламп

В продаже существует три вида ЭСЛ: галогенные (газонаполненные), светодиодные и люминесцентные лампы. Каждая из них имеет плюсы, минусы и рациональные способы применения для освещения дома.

Люминесцентные

Принцип работы этого светового прибора заключается в том, что в стеклянной колбе, заполненной инертным газом с парами ртути, зажигается газовый разряд. Так как он испускает излучение ультрафиолетового спектра, в видимый свет оно преобразуется с помощью слоя люминофора, которым покрывается изнутри стеклянная оболочка. Цветовая температура лампы зависит именно от состава люминофора. Мощные энергосберегающие люминесцентные лампы дневного света широко применяются для освещения общественных и промышленных помещений.

Преимущества

Средний срок службы люминесцентной лампы – 8 000 часов, при этом для обеспечения такого же светового потока, как у традиционной 60-ваттной лампы, потребуется всего 11 Вт.

Стоимость относительно невелика – от 100 до 200 рублей за качественную продукцию известных производителей (например, Osram).

Окупаемость при этих условиях – один год, притом, что уважающие себя фирмы предоставляют на них гарантию 3 года.

Недостатки

Особенности конструкции определяют недостатки люминесцентных ламп:

• форма колбы ограничивается необходимостью применения тонкой трубки;
• максимальное значение светового потока достигается не сразу после включения;
• стабильность работы сильно зависит от качества электроэнергии;
• возможные пульсации света могут причинить вред зрению;
• быстрый износ в результате частых включений и выключений.

Светодиодные

В этом типе ламп используется светодиод – полупроводниковый прибор. Для того чтобы подходить для замены традиционной лампы накаливания, они должны иметь в своем составе специальное устройство, называемое драйвер – источник тока, а также модуль с несколькими десятками светодиодов.

Преимущества

Срок службы светодиодных приборов составляет 30 000–50 000 часов. Энергопотребление самое низкое в классе ЭСЛ: 8 Вт соответствует 60 Вт традиционной лампочки.

Недостатки

Основной недостаток – высокая цена. Стоимость 9-ваттных ламп хорошего качества начинается со 150 рублей. Еще можно перечислить некоторые минусы, связанные с конструкцией прибора:

• узкий световой конус;
• большие размеры;
• падение яркости со временем;
• трудности с обеспечением нужного спектра света.

Этот тип – модификация лампы накаливания. В ее баллон добавляется специальный газ, состоящий из паров брома или йода. Это увеличивает срок службы до 2000 – 4000 часов, а также позволяет увеличить температуру спирали для большей яркости. В случае использования специальных схем для плавного включения, длительность работы повышается до 8000 часов.