Энергосберегающие люминесцентные лампы: принцип работы, отличия

Что такое люминесцентные лампы

Люминесцентная лампа – это осветительный прибор, представляющий собой газоразрядную трубку, в которую помещены пары ртути, и излучающий ультрафиолетовый свет под действием электрического разряда. Последний образуется между контактами устройства при подаче на них напряжения.

Внутреннее пространство газоразрядной трубки (колбы) покрыто слоем люминофора, обеспечивающим свечение прибора в видимой человеческим глазом области.

Существует три типа люминесцентных источников света:

• линейные – изготавливаются в виде прямой, П-образной или кольцевой трубы различных размеров (длины, диаметра);
• малогабаритные (ККЛ) – выполнены в виде изогнутой трубы (спирали, сложной конфигурации) разного диаметра и типа основания;
• специальные — используются при устройстве особых видов освещения (для растений и аквариумов, с разным цветом свечения для соляриев, а также для гигиенической обработки помещений и оборудования).

техническое обслуживание электрооборудования и промышленной электроники Задать вопрос специалисту Для получения информации! Как правило, люминесцентные лампы линейного типа и специального назначения комплектуются цоколем G13. Компактные модели могут быть оснащены такими типами розеток, как E27 и E14, G23 и G11.

Важнейшие технические характеристики люминесцентных ламп:

• электроэнергия;
• напряжение питания – 220 или 127 вольт;
• тип розетки;
• цвет свечения и индекс цветопередачи — белый или дневной свет, универсальный или цветной, а также специальный;
• цветовая температура – ​​теплая (2700К), дневной свет (4200К) и холодная (6400К).

Все важнейшие технические характеристики люминесцентных источников света отражены в маркировке, что позволяет выбрать необходимый осветительный прибор именно при его покупке. Пример заводского обозначения показан на следующем рисунке:

Достоинствами люминесцентных источников света, определяющими их востребованность, являются следующие показатели:

1. Высокая эффективность использования — по сравнению с лампами накаливания.
2. Долгий срок службы.
3. Небольшой нагрев во время использования.
4. Подбор моделей с различными техническими характеристиками и областями использования.
5. Питание от бытовой электросети напряжением 220/127 вольт.

Из недостатков источников света данного типа следует отметить:

1. Требует утилизации после использования.
2. Необходимость балласта (ПРА), обеспечивающего зажигание источника света.
3. Во время использования световой поток, излучаемый устройством, пульсирует.
4. В процессе эксплуатации слой люминофора изнашивается, что отражается на спектре свечения, излучаемого лампой.
5. При включении есть временная задержка (для достижения максимального свечения).
6. Чувствительность к влажности и перепадам температуры.

Важно! Вышедшие из строя люминесцентные лампы нельзя выбрасывать вместе с другими видами отходов (промышленными, бытовыми и др.). Утилизация осуществляется специальными предприятиями, которые обеспечивают необходимые условия безопасности (технические, экологические и т.д.).

Виды энергосберегающих ламп

Энергосберегающие лампы – это устройства, энергопотребление которых снижено в несколько раз по сравнению с лампой накаливания. Так «экономки» потребляют электроэнергии в 5 – 10 раз меньше, чем лампы накаливания, но при этом излучают световой поток с той же мощностью. Различают следующие виды энергосберегающих ламп для дома:

• Светящийся.
• Светодиоды.

В отличие от обычных ламп Ильича, энергосберегающие лампы не так сильно греются и имеют более длительный срок службы. Существуют десятки разновидностей по световому спектру, типу цоколя, размеру колбы и другим показателям.

Принцип работы

Независимо от типа люминесцентной лампы и ее формы работа такого источника света осуществляется следующим образом:

• при подаче напряжения на электроды, расположенные внутри колбы, между ними возникает тлеющий разряд и, как следствие, электрическая дуга;
• под воздействием электрической дуги пары ртути начинают излучать ультрафиолет;
• ультрафиолетовое излучение при взаимодействии со слоем фосфора, нанесенным на внутреннюю поверхность колбы, преобразуется в видимый человеку спектр люминесценции.

Устройство и принцип работы линейной люминесцентной лампы показано на следующем рисунке:

К вашему сведению! Компактные модели (ККЛ) оснащены электронным пускорегулирующим аппаратом, встроенным в корпус, для линейных ламп используются пускорегулирующие аппараты, устанавливаемые отдельно в корпусе светильника.

Какими достоинствами отличается люминесцентное оборудование?

Если сравнивать энергосберегающие лампы с обычными лампочками накаливания, то можно выделить ряд неоспоримых преимуществ:

• Очень высокий КПД (15-20%).
• Высокий уровень светоотдачи. Мощность такого оборудования, как энергосберегающие лампы (Вт), может быть небольшой, а излучаемый при этом световой поток может быть достаточно интенсивным. Именно благодаря этой функции такие устройства называют энергосберегающими. Экономия электроэнергии при использовании такой лампы может достигать 85%.
• Долгий срок службы. Люминесцентная лампа может работать в 6-10 раз дольше, чем обычная.
• Высококачественная цветопередача.
• Пониженная чувствительность к высокому и низкому напряжению. Такой светильник можно повесить, например, на даче. При низком напряжении яркость свечения практически не меняется.
• Бюджетный.
• Низкая температура поверхности.

Недостатки энергосберегающего оборудования

Конечно, у энергосберегающих люминесцентных ламп есть и недостатки. К ним относятся следующие:

• Определенная зависимость от окружающей среды. Если температура в помещении слишком низкая, лампа может не загореться.
• После нескольких лет эксплуатации этих приборов интенсивность обеспечиваемого ими светового потока значительно снижается.
• Внутри бутылок находятся вещества, вредные для здоровья.
• Иногда люминесцентное оборудование начинает мигать, что вредно для зрения.
• Трудный старт. В схему таких ламп входят элементы, отвечающие за повышение напряжения до значения, необходимого для включения.
• Довольно высокая стоимость.

Мощность лампы

На что в первую очередь следует обратить внимание при покупке такого оборудования, как энергосберегающие лампы? Мощность является основным показателем, определяющим их эффективность. Он измеряется в ваттах и ​​показывает, сколько энергии потребляет конкретная модель. Энергосберегающая лампа мощностью 5 Вт будет светить примерно так же, как лампа накаливания мощностью 150 Вт.

Светоотдача

Светоотдача – еще один параметр, на который стоит обратить внимание при покупке такого оборудования, как энергосберегающие лампы. Спецификации в этом отношении точно показывают, сколько света дает лампочка, когда она использует один ватт энергии. Световой поток измеряется в лм/Вт (люмен на ватт). Если предположить, что источник преобразует в свет абсолютно всю потребляемую электроэнергию, то этот показатель составит 638 лм/Вт. Для сравнения, обычная лампа накаливания имеет световой эффект 10-15 лм/Вт. Энергосберегающая – 100 лм/Вт.

Цветовая температура

Следующий показатель, на который стоит обратить внимание при покупке такого оборудования, как энергосберегающие люминесцентные лампы, — это цветовая температура. Измеряется по шкале Кельвина. По этому показателю существует всего три класса энергосберегающих ламп:

• При белом кале температура — до 3000 К.
• С нейтральным белым — 3000-5000 К.
• При дневном белом свете – более 5000 К.

Первые два варианта обычно выбирают для дома. Лампы, дающие холодный дневной свет, вешают в офисах, магазинах, на предприятиях и так далее

Отзывы о люминесцентных лампах

Конечно, лучше всего потребители отзываются об энергосберегающих лампах европейских производителей. Хорошей репутацией пользуются, например, агрегаты таких известных брендов, как ALB, Era, Philips, Osram. Неплохо зарекомендовала себя и продукция отечественных компаний. Российскому потребителю особенно нравятся лампочки «Космос».

Есть и не очень хорошие отзывы об этом осветительном оборудовании. Однако все они в основном связаны с продукцией не особо известных производителей или с подделками. Конечно, производительность таких устройств вряд ли соответствует стоимости. Между тем идентифицировать подделку вполне возможно. Не стоит покупать энергосберегающую лампу, если:

• Упаковка помята или на ней нет описания важнейших технических характеристик. Основными параметрами, которые должен указывать производитель такого оборудования, как энергосберегающие лампы, являются мощность, уровень светоотдачи и цветовая температура.
• Упаковка негабаритная.

Пары ртути в энергосберегающих лампах

Безопасность для здоровья – еще один вопрос, который волнует тех, кто решил использовать энергосберегающие лампы для освещения своей квартиры. Технические характеристики последнего, конечно, важны. Но не менее важно отсутствие риска вдыхания паров ртути, которая, как известно, является сильнейшим ядом. Наверное, все знают, что он встречается в энергосберегающих лампах. Свечение люминофора в колбе такого прибора происходит именно в результате прохождения тока через пары ртути. Поэтому люминесцентное оборудование старого типа считается довольно опасным для здоровья. Однако производители сегодня выпускают такие лампы по современным, специально разработанным технологиям. Это делает их полностью безопасными. Кроме того, флаконы для таких лампочек очень часто делают не из стекла, а из пластика. Поэтому случайно сломать их достаточно сложно.

Цоколи ламп энергосберегающих

Цоколь энергосберегающих ламп может иметь разную форму и размер. Большинство светильников имеют патроны стандартного диаметра, рассчитанные на обычные лампы накаливания. Их обычно используют в жилых квартирах и домах.

Таким образом, энергосберегающая лампа Е27 подходит практически ко всем потолкам или люстрам. Иногда в жилых помещениях применяют и небольшие светильники с цоколем малого диаметра Е14. Конечно, к ним нужно подобрать подходящую лампу. Эта характеристика всегда указывается на упаковке устройства.

Читайте также: Выясняем какие ПТФ лучше подходят на ВАЗ 2114

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.

Чем энергосберегающие отличаются от люминесцентных

Среди рядовых пользователей бытует мнение, что люминесцентные лампы – это те, которые выполнены в линейной форме, а те, что выполнены по типу ККЛ, являются энергосберегающими.

Однако после изучения принципа работы линейных и компактных источников света становится ясно, что это однотипные устройства, и разница заключается только в расположении балласта.

Компактные люминесцентные лампы более удобны в использовании, так как их можно установить в стандартный светильник, оснащенный патронами Е27 или Е14.

Важно! При выборе люминесцентной энергосберегающей лампы основными критериями, на которые стоит обратить внимание, являются такие показатели, как:

1. Электрическая мощность — по сравнению с лампой накаливания соотношение по этому показателю 1:5.
2. Цветовая температура – ​​должна соответствовать характеру использования и расположению источника света.
3. Цоколь – должен быть равен патрону, помещенному в светильник, куда планируется установить купленный светильник.

Достоинства и недостатки разных видов энергосберегающих ламп и их сравнение — тема следующего видео: