Энергосберегающие лампочки: принцип работы, плюсы и минусы использования

Что представляют собой энергосберегающие источники света?

По сути, это люминесцентные лампы, энергосберегающими их назвали во время рекламной кампании, в которой основной акцент был сделан именно на эту особенность осветительного прибора. В результате на бытовом уровне эта концепция прочно укоренилась за компактными люминесцентными лампами, изготовленными под патроны Е27 и Е14, так как они вполне могли заменить лампы накаливания.

Отметим, что исходя из характеристик светодиодных источников света, они имеют несколько прав на термин «энергосберегающие», но поскольку в массовой продаже они появились спустя несколько лет, это название за ними не закрепилось. С другой стороны, путаницы нет, когда мы просим энергосберегающую лампу, можно не сомневаться, что продавец предложит на выбор люминесцентные источники света.

Виды энергосберегающих ламп

Прежде всего, чтобы не было путаницы, давайте определимся с термином «энергосбережение». Так правильно называть источники, потребляющие значительно меньшую мощность, чем лампы накаливания при одинаковом световом потоке по силе. При этом вместо ЛН можно использовать энергосберегающие источники света без внесения изменений в конструкцию осветительного прибора. Это значит, что эти лампы можно вкручивать в стандартные патроны Е27 и Е14.

Под это определение подходят два типа ламп:

• люминесцентный;
• вЕЛ.

Каждый из перечисленных типов, в свою очередь, делится на обычные лампы с постоянным световым потоком и регулируемые с помощью специального устройства (диммера). Эти устройства работают только с тем типом ламп, для которого они предназначены, то есть нельзя управлять световым потоком ЛЛ с помощью диммера для светодиодных источников, и наоборот.

Кроме того, существует классификация по спектру светового потока, он более известен под термином «температура белого света». Наиболее распространены три варианта:

• Теплый, имеет мягкий желтоватый оттенок, по спектру близкий к ЛН. Обозначается как 2700К, 3000К.
• Естественный спектр таких источников наиболее близок к солнечному свету. Маркировка 4200К.
• Холодные источники имеют яркий белый свет (6000К), при более высоких температурах появляется легкий голубой оттенок (6400К).

Первый вариант отлично подходит для спален и зон отдыха, второй – для детских и мест общего пользования, в том числе гостиных, последний обычно используется для освещения рабочих зон и кабинетов.

Разобравшись с видами, перейдем к принципу работы. Описание светодиодных источников можно найти на нашем сайте, поэтому мы остановились на ЛЛ.

Типы энергосберегающих ламп

Энергосберегающие лампы выпускаются нескольких типов. Каждый из них имеет свое предназначение. Например, галогенные лампы редко устанавливаются в бытовую технику из-за ряда недостатков. Поэтому они сильно нагреваются, что не всегда является удовлетворительным. При этом они имеют ряд преимуществ, и их легко подобрать для всех типов крыш.

Люминесцентные

Энергосберегающие лампы делятся на 2 типа — компактные и стандартные (линейные). Оба устройства имеют много общего. В обоих случаях в конструкцию входит герметичная стеклянная колба с газом (неоном или аргоном) внутри. Также присутствует небольшое количество ртути. Питание электродов осуществляется с помощью регулирующего устройства.

Рис. 2 — люминесцентные лампы.

Пары ртути, смешанные с газами, испускают ультрафиолетовое излучение. Для преобразования УФ-спектра в дневной свет внутреннюю часть колбы обрабатывают люминофором. Отличие компактной лампы от люминесцентной заключается в следующем:

• размер. U-образная или спиральная имеет те же функции, но более сложную, закрученную форму для уменьшения размера;
• монтаж. Линейные аналоги монтируются в виде отдельных элементов, закрепленных в корпусе светильника. Компактные изделия устанавливаются в базу или колбу.

Рис. 3 — П-образный светильник.

Поскольку этот тип имеет те же функции, что и лампы накаливания, их можно легко установить во все светильники (люстры и бра). Линейными лампочки называются из-за их формы, так как их основание представляет собой прямую трубку. В народе их называют «люминесцентными лампами». В продаже можно найти изделия разной формы – двойные, П-образные и кольцевые. У них нет базы. На трубы устанавливаются металлические стержни, которые подключаются к сети с помощью клемм.

Непрерывного действия

Этот тип энергосберегающих лампочек наименее известен покупателям. Такие лампы отличаются лучшей цветопередачей, при этом имеют меньшую светоотдачу. Самым большим преимуществом является непрерывное излучение спектра. Такие модели являются одними из самых безопасных.

Специальные цветные

Такие энергосберегающие лампы делятся на:

• ультрафиолет;
• с цветным фосфором;
• с розовым свечением.

Рис. 4 — цветные лампы.

Этот тип лампочек не используется для освещения помещений. Их основная цель – создать праздничную атмосферу. Такие светильники встречаются в выставочных и концертных залах, клубах, ресторанах, световых шоу и детских площадках.

Поверхность свечения этого типа ламп больше, чем у других ЛН. Это создает более комфортное и равномерное освещение. На прилавках магазинов можно найти лампочки синего, зеленого, желтого и красного цветов. Работают от сети 220 В, как обычно. Одним из преимуществ таких светильников является то, что даже в выключенном состоянии они украшают помещение.

Читайте также: Лампы Опель Астра h: лампочки какого типа подходят для фар ближнего, дальнего света и габаритов Opel Astra Н

Светодиодные

Благодаря энергосберегающим свойствам кристаллов светодиодов они ранее применялись в радиотехнике в качестве индикаторов. Позже технология усовершенствовалась, и в качестве сверхъярких компонентов в схемах подсветки стали использовать светодиоды. Они нашли применение практически во всех областях.

Рис. 5 – Светодиодная лампа.

Конструкция состоит из лампочки, внутри нее находятся гетинакс, планка, светодиоды и драйвер. Тело удлиненное, «зернистое» или пятнистое. Риск механических повреждений снижен благодаря корпусу из поликарбоната.

Лампы подключаются к сети 220 В без использования балластов. Узкая форма диодных ламп означает, что их можно комбинировать в маленькие и большие группы. По месту установки делятся на:

• офисные и бытовые;
• промышленный;
• для установки в фонари;
• автомобильная промышленность;
• фитолампы;
• для выращивания растений.

Линейные устройства часто используются для освещения 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 лампы являются бестселлерами. Из всех типов ламп они потребляют меньше всего энергии, не требуют специальной утилизации, не выделяют тепла и служат до 100 000 часов в зависимости от модели. Качественные блоки выдерживают скачки напряжения и резкие перепады температуры. Практически единственный недостаток этих ламп – высокая цена.

Что лучше — светодиодная или энергосберегающая лампа

Конструктивные особенности

Практически все источники света этой категории имеют однотипную конструкцию. Он включает в себя лампочку, электронный балласт, необходимый для запуска и работы, и корпус. Если вам интересно, как устроен балласт, вы можете найти его типовую схему на нашем сайте.

Обозначения:

• А — лампочка осветительного прибора.
• Б — электронный балласт.
• C — дом с жестким неподвижным основанием.

Принцип работы

Чтобы объяснить, как работает этот осветительный прибор, необходимо показать конструкцию основного элемента — газоразрядной лампы.

Обозначения:

• А — Контакты к катоду.
• Б — Основание колбы из изоляционного материала.
• C — Вольфрамовая спираль.
• D — Герметичная стеклянная трубка;
• E — Люминофорное покрытие на внутренней поверхности трубки.

Алгоритм работы следующий:

• На вольфрамовые катушки подается напряжение, они нагревают инертный газ, что способствует образованию паров ртути.
• На катоды подается высоковольтный импульс с разными потенциалами, в результате между ними образуется ионизированный поток.
• Электроны, сталкиваясь с атомами ртути, образуют ультрафиолет.
• Это излучение воздействует на специальное покрытие стеклянной трубки, из-за чего она светится в видимом спектре.

Электронный балласт, расположенный в корпусе компактной световой трубки, управляет описанным выше процессом.

Плюсы, минусы и некоторые аспекты энергосберегающих источников

Мы специально объединили в одном разделе все функции люминесцентных светильников, так как некоторые из них, мягко говоря, достаточно спорны и требуют пояснений. Начнем с главной особенности, которая дала название этой категории.

Насколько экономно энергосбережение?

Несмотря на рекламу, реальная экономия электроэнергии, по сравнению с ЛН, от энергосберегающих источников не превышает пятикратной. И это только для качественных брендов. С другой стороны, стоимость таких устройств также в несколько раз выше.

На самом деле покупка оправдает себя при эксплуатации от полугода до года (в зависимости от производителя и мощности). Но необходимо учитывать разрушающие факторы, снижающие срок службы этих устройств, к ним относятся:

• Скачок напряжения. Учитывая ограниченные размеры электронных весов, установить в него стабилизатор напряжения, обеспечивающий надежную защиту от помех и перенапряжений, проблематично. В результате ресурс электронного устройства значительно снижается, поэтому нередки случаи, когда осветительные приборы выходят из строя через несколько месяцев эксплуатации. Исправить ситуацию можно, установив стабилизатор напряжения на входе в квартиру.

Подробную информацию об этом оборудовании, принципе его работы и подключении вы можете получить на нашем сайте.

• Частое включение/выключение. Любой газоразрядный источник света критичен для частых переходных процессов. Производители заявляют срок службы в пределах 9-10 тысяч часов при условии, что отключение и подключение производится один раз в сутки. Как вы понимаете, в реальности это происходит чаще, но даже при таких условиях ресурс будет не менее 3-3,5 тыс часов, что в любом случае больше, чем у обычных ЛН.
• Ожог и ремиссия. Следует помнить, что для достижения максимального свечения ЛЛ необходимо от 80 до 250 часов работы. Этот период называется «горящим». После достижения пика начинается процесс постепенной ремиссии, что выражается в снижении уровня светового потока. Для светильников этого типа после одного года эксплуатации этот показатель может быть снижен на 30%. Поэтому заявленные производителями показатели сопоставимой мощности 1х5 выглядят, мягко говоря, несколько оптимистично. На практике это значение меньше, для брендов 1х4 и китайских товаров — 1х3.

О качестве светового потока

На рисунке ниже показаны спектры различных источников искусственного света и солнечного освещения. В качестве энергосберегающего устройства предусмотрен двухдиапазонный ЛЛ. Как видите, спектр намного хуже по сравнению с другими источниками.

В настоящее время такие лампы практически не производятся. Современные ЛЛ обычно выпускаются с трех-пятиполосными люминофорами, что положительно сказывается на качестве светового потока, приближая спектр к солнечному свету. Естественно, источники с многополосными люминофорами несколько дороже, но благодаря современным технологиям эта разница стала незначительной.

Стробоскопический эффект

В компактных ЛЛ используется электронный балласт, практически исключающий мерцание. Если быть точным, то она присутствует, но возникает на высокой частоте, от 20 кГц и более, человеческий глаз не воспринимает такую ​​пульсацию. В результате создается эффект монотонного светового потока. Следует отметить, что при температуре ниже -10°С осветительная установка с ЛЛ может иметь проблемы с запуском, что в некоторых случаях может проявляться в виде стробоскопического эффекта.

Устойчивость к низким температурам и влаге

Типовые ЛЛ безотказно работают при температуре окружающего воздуха более -10°С. При понижении нижнего предела начинаются проблемы с запуском, лампа может долго мерцать, прежде чем зажечься или вообще не включаться. Отметим, что выпускаются пружины с более низким температурным порогом (-20°С). Ниже этого порога ЛЛ не работают, в отличие от филаментных источников. Это, пожалуй, единственное преимущество этих устройств.

Что касается влаги, то ее «боится» любой электроприбор, и ЛЛ в данном случае не исключение. Самое слабое звено — база, для нее нет эффективной защиты. Но это можно сказать о любом источнике света.

Инерционность

Иногда можно услышать мнение, что ЛЛ характеризуется некоторой медлительностью на старте, то есть источник разгорается в течение нескольких секунд. Эта особенность присуща устройствам с реализованным процессом горячего старта, что позволяет увеличить ресурс на 20-25%. В большинстве недорогих продуктов китайских производителей эта функция не реализована. В результате ЛЛ включается практически сразу (холодный старт). Это сомнительное удовольствие негативно сказывается на долголетии. То есть в данном случае инерция является положительной характеристикой.

Нельзя управлять уровнем освещения

Это правда, но отчасти. Управлять энергосберегающим устройством по изменению уровня освещенности обычным диммером действительно невозможно. Изменение уровня напряжения может только отключить источник света. Для реализации этой опции требуется специальное оборудование, но помимо этого такая опция должна быть предусмотрена в ЭПРА источника. То есть нужны ЛЛ, в пускорегулирующих аппаратах которых находятся дальнейшие выводы (управляющие электроды).

Отметим, что такое решение намного дороже, чем для LN. Лампа с управляющими электродами стоит около 10-16$, а контроллер от 35$ и выше.

Необходимость утилизации

Так как ЛЛ содержит ртуть, выработавшую свой ресурс лампу недопустимо выбрасывать, ее нужно сдавать в специальные места утилизации, что влечет за собой некоторые неудобства.

О гарантии

Некоторые производители дают гарантию на свою продукцию, но не спешите радоваться, она достаточно условна и во многом зависит от политики непосредственного продавца. Он всегда может потребовать расследование, либо справку от энергокомпании о том, что скачков напряжения в период эксплуатации не было. Но в большинстве случаев такая гарантия действительно осуществляется, если есть чек и оригинальная упаковка.

Что делать, если лампочка разбилась?

Несмотря на то, что в ЛЛ содержится относительно небольшое количество ртути, обычно не более 6 мг, этого вполне достаточно для того, чтобы содержание паров в нем превышало допустимую норму в 200-250 раз, что само по себе уже опасно. В таких ситуациях необходимо немедленно провести демеркуризацию помещения, это можно сделать своими руками. Специалисты рекомендуют действовать по следующему алгоритму:

1. Выведите людей из комнаты, затем откройте все окна.
2. На лицо используйте марлевый тампон (при его отсутствии можно использовать носовой платок), а на руки – резиновые перчатки.
3. Аккуратно подберите осколки ЛЛ и люминофор, затем поместите их в герметичный неметаллический контейнер (в крайнем случае можно использовать плотный полиэтиленовый пакет). Остатки фосфора нельзя собрать пылесосом по следующим причинам:

• тепло от прибора ускорит процесс испарения ртути;
• пылесос больше нельзя безопасно использовать, его необходимо утилизировать.

1. После удаления остатков ЛЛ необходимо провести в помещении влажную уборку, добавив в воду некоторые вещества, способствующие демеркуризации, такие как хлорная известь, пищевая сода, перманганат калия (перманганат калия) и раствор йода.
2. После завершения влажной уборки необходимо как можно дольше оставить помещение проветриваемым.

Влажную уборку и проветривание помещения рекомендуется повторять в течение нескольких дней. Остатки ЛЛ подлежат утилизации, выбрасывать их вместе с обычным мусором категорически запрещено.

Как выбрать энергосберегающие лампочки?

1. При выборе в первую очередь нужно определиться с типом, конечно, светодиодные источники предпочтительнее, но стоят они в разы дороже люминесцентных.
2. Далее необходимо убедиться, что цоколь лампы подходит к осветительному прибору. Ошибиться здесь достаточно проблематично, вариантов всего два, стандартная база (Е27) и миньон (Е14). Если произошла ошибка и были куплены миньоны, вставить такие лампы в стандартный патрон можно с помощью специального переходника. Есть и обратные переходники, но в этом случае может возникнуть проблема из-за нехватки места в потолке.
3. Далее нужно определить температуру белого света, предпочтение для конкретного помещения было указано в разделе о типах энергосберегающих источников.
4. Определившись с температурой, выбираем необходимый эффект. Здесь сложно дать рекомендацию, все зависит от площади помещения и особенностей интерьера. Сравнительную мощность для ЛН большинство производителей указывают на коробке, но особо полагаться на нее не стоит. Как показывает практика, можно смело уменьшить это число на 10-20%.
5. Что касается производителя, то тут как обычно. Фирменная продукция, если она не подделка, надежнее и служит дольше, чем лампы, сделанные китайцами в третью смену.

Вместо результатов.

Не спешите выбрасывать вышедший из строя энергосберегающий источник света, в большинстве случаев его можно вернуть к жизни. Описание этого процесса опубликовано на нашем сайте.