Энергосберегающие лампочки: конструктивные особенности, плюсы и минусы

Выбирая материалы для дома или квартиры, люди стремятся сделать жилище не только уютным, но и экономичным. Для меньшего энергопотребления выбирается качественная бытовая техника. Благодаря низкому потреблению и меньшей мощности, по сравнению с лампами накаливания, энергосберегающие лампочки помогут сэкономить на электрическом освещении. Прежде чем приобрести энергосберегающие лампочки, важно рассмотреть их плюсы и минусы.

Что представляют собой энергосберегающие источники света?

По сути это люминесцентные лампы, название энергосберегающие они получили в ходе рекламной компании, в которой основной упор делался именно на эту особенность осветительного прибора. В результате на бытовом уровне данный термин прочно укрепился за компактными люминесцентными источниками, изготовленными под цоколи Е27 и Е14, поскольку ими можно было беспроблемно заменить лампы накаливания.

Заметим, что исходя из характеристик светодиодных источников света, у них больше прав на термин «энергосберегающие», но поскольку в массовой продаже они появились на несколько лет позже, это название за ними не закрепилось. С другой стороны, не возникает путаницы, когда мы просим энергосберегающую лампу, можно не сомневаться, то продавец предложит выбор из люминесцентных источников.

Обзор моделей

Энергосберегающая лампа-спираль СВЕТОЗАР

Цена 155 руб.

Технические характеристики:

• цоколь – Е14;
• мощность – 8 Вт;
• световой поток – 380 Лм;
• мощность аналога накаливания – 40 Вт;
• температура – менее 3000 К;
• напряжение питания– 220 В;
• часовой ресурс – 10000 ч;

Светильник светодиодный LED C37 E14 5Вт 4000К REV FROST

Цена 200 руб.

Технические характеристики:

• цоколь – Е14;
• мощность 5 Вт;
• мощность аналога накаливания – 40 Вт;
• напряжение питания – 220– 240 В;
• температура 3300 – 5000 К.
• срок службы – 30000ч;

https://www.youtube.com/watch?v=XaDwd_kDHBI

Виды энергосберегающих ламп

В первую очередь, чтобы не возникало путаницы, давайте определимся с термином «энергосберегающие». Так правильно называть источники, потребляющие значительно меньше электроэнергии, чем лампы накаливания с равным по интенсивности световым потоком. При этом энергосберегающие источники света можно использовать вместо ЛН не внося изменения в конструкцию осветительного прибора. То есть эти лампы можно вкрутить в стандартные патроны E27 и Е14.

Под выше изложенное определение подходят два вида ламп:

• люминесцентные;
• светодиодные.

Каждый из перечисленных видов в свою очередь делится на обычные лампы с постоянным световым потоком и регулируемым, при помощи специального устройства (диммира). Эти приборы работают только с тем типом ламп, для которых предназначены, то есть нельзя управлять световым потоком ЛЛ при помощи диммира для светодиодных источников, и наоборот.

Помимо этого имеется классификация по спектру светового потока, она более широко известна под термином «температура белого света». Наибольшее распространение получили три варианта:

• Теплый, имеет мягкий желтоватый оттенок, близок по спектру к ЛН. Маркируется как 2700K, 3000K.
• Естественный, спектр таких источников наиболее близок к солнечному освещению. Маркировка 4200K.
• Холодный, источники обладают ярким белым светом (6000K), при более высоких температурах проявляется небольшой синий оттенок (6400K).

Первый вариант отлично подходит для спальни и зон отдыха, второй для детских и обычных комнат, включая гостиные, последний, как правило, используют для освещения рабочих помещений и офисов.

Разобравшись с типами, перейдем к принципу работы. Описание светодиодных источников можно найти на нашем сайте, поэтому основное внимание мы уделили ЛЛ.

Экономия – пример расчета

Возьмем для примера лампу накаливания со сроком службы 1000 часов и энергосберегающую лампу типа «Navigator» со сроком службы 8000 часов.

Стоимость этих ламп при их мощности в 100 и 20 Вт соответственно составляет около 0.2 и 4.0.

Предположим, что текущая стоимость электроэнергии составляет 0.1 за 1 кВт*час.

• Чтобы светить 8000 часов, понадобится 8 ламп накаливания, то есть стоимость приборов освещения составит 0.2 х 8 = 1.6 .
• Эти лампы за это время израсходуют 100 х 8000 = 800000 Вт*час или 800 кВт*час электроэнергии.
• При оговоренной цене общая сумма затрат на электроэнергию составит 0.1 * 800 = 80 .
• Всего, таким образом, расходы составят 1.6 + 80 = 81.6 $.
• Для случая с энергосберегающей лампой электроэнергии потребуется 20 * 8000 = 160000 Вт*час или 160 кВт*час.
• Стоимость ее составит 0.1 * 160 = 16 .
• Всего для этого случая расходы составят 4.0 + 16.0 = 20.0 $.
• То есть при заданных параметрах экономия составит 81.6 – 20.0 = 61.6 $.

Трехкратная экономия, и это при том, что не предпринималось никаких особых мер по выбору самого экономичного решения!

Конструктивные особенности

Практически все источники света данной категории имеют однотипную конструкцию. Она включает в себя колбу люминесцентной лампы, электронный балласт, необходимый для запуска и работы и корпуса. Если вас интересует, как организовано пускорегулирующий блок, его типовую схему можно найти на нашем сайте.

Обозначения:

• А – колба осветительного прибора.
• В – электронное пускорегулирующее устройство.
• С – корпус с жестко закрепленным цоколем.

Маркировка

Отечественное обозначение энергосберегающих лампочек содержит букву – указывающую на тип:

• Л – люминесцентная;
• Б – белый свет;
• ТБ – белая с теплым оттенком;
• Д – цветность дневная;
• Ц – улучшенная цветопередача;
• Э – улучшенные экологические показатели;

Международная обозначение – цифровое обозначение, где первая цифра показывает индекс цветопередачи, а остальные указывают на цветовую температуру в сотнях градусов Кельвина.

Таблица характеристик различных типов источников света:

По типу цоколей, энергосберегающие источники делятся:

• резьбовые;
• штырьковые;

Обозначение цоколей:

1. 2D– изогнутая конфигурация, в форме квадрата. Цоколь имеет форму прямоугольника 60 х 36 мм. Мощность – 16, 28, 36 Вт.
2. G23 –имеет форму трубки, сложенной вдвое. Мощность 5 – 14 Вт.
3. 2G7 – имеет сходство сG23, данный тип работает с пускорегулирующим аппаратом. Цоколь имеет 4 контакта.
4. G24 – форма аналогичнаG23, имеет форму вчетверо сложенной трубки. Выпускаемая мощность 10 – 36 Вт.
5. G53 – в форме диска, толщиной 16- 20 мм и диаметром 73 мм. Устройство имеет изогнутую форму. Мощность такого типа порядка 6 -11 Вт.
6. E14, E27, E40 – имеют вкручивающийся тип цоколя «Эдисона». Цифровое обозначение указывает на диаметр цоколя.

Принцип работы

Чтобы объяснить, как работает данный осветительный прибор, необходимо показать конструкцию его основного элемента – газоразрядной лампы.

Обозначения:

• А – Контакты катода.
• В – Цоколь колбы, изготавливается из изоляционного материала.
• С – Вольфрамовая спираль.
• D – Герметичная трубка из стекла;
• Е – Люминофорное покрытие внутренней поверхности трубки.

Алгоритм работы следующий:

• Подается напряжение на вольфрамовые спирали, они нагревают инертный газ, что способствует образованию паров ртути.
• На катоды подается импульс высокого напряжения с разным потенциалом, в результате между ними образуется ионизированный поток.
• Электроны, сталкиваясь с атомами ртути, формируют ультрафиолет.
• Это излучение воздействует на специальное покрытие стеклянной трубки, что вызывает его свечение в видимом спектре.

Электронное пускорегулирующее устройство, расположенное в корпусе компактного люминесцентного осветительного прибора, управляет вышеописанным процессом.

Область применения

Люминесцентные светильники, имеющие цоколи различных типов:

1. Светильники с цоколем 2D применяются при декорировании, иногда применим для встроенного освещения современных душевых кабинок.
2. Цоколи типов G23, 2G7 применимы в настенных светильниках, имеющие специальные отверстия.
3. Тип цоколя G24 предназначается для использования в промышленных и бытовых светильниках.
4. Цоколи G53 выпускают в герметичном корпусе, предназначаются для влажных помещений, для установки натяжных и гипсокартонных потолков.

Источники, оснащенные цоколями E14, E27, E40 используются в бытовых патронах взамен ламп накаливания. Данный тип люминесцентных источников света имеет крупные габариты, следовательно, замена возможна не для всех размеров светильников.

Источники непрерывного спектра воспроизводят свет, благоприятно сказывающемся на здоровье. В отличие от обычных лампочек линейного спектра, дают более качественную цветопередачу.

Источники специальные цветные предназначаются для общего освещения, а также:

1. Имеющие цветной люминофор – для светового оформления (художественной подсветки, ситилайтов, надписей, вывесок).
2. Обладающие розовым люминофором – зачастую используются в мясной промышленности для придания товарного вида мясу.
3. Ультрафиолетового света – применимы для освещения в затемненном помещении, для дезинфекции (в медицинских учреждениях), в качестве оформления развлекательных заведений.

Светодиодные лампочки применяют для бытового, индустриального, уличного освещения. Светодиодные источники обладают излучателем преимущественно в одном направлении, позволяющем использовать их для направленного и местного освещения.

Кроме вышеуказанных пунктов, светодиодные лампочки широко применимы для освещения музеев, картинных галерей, так как в спектре света отсутствует ультрафиолетовая составляющая.

Светильники применяются для управления освещенности в производственных, офисных помещениях, коридорах, складах, общественных местах, лифтах, парковках и т.п.

Плюсы, минусы и некоторые аспекты энергосберегающих источников

Мы специально объединили в одном разделе все особенности люминесцентных осветительных приборов, поскольку некоторые из них, мягко говоря, довольно спорные и требуют пояснений. Начнем с основной черты, которая дала название данной категории.

Насколько экономно энергосбережение?

Несмотря на рекламу, фактическая экономия электроэнергии, по сравнению с ЛН, у энергосберегающих источников не превышает пятикратной. Причем это только у брендовых изделий высокого качества. С другой стороны стоимость таких приборов также в несколько раз выше.

Собственно, покупка оправдает себя при эксплуатации от полугода до года (в зависимости от производителя и мощности). Но необходимо принимать во внимание деструктивные факторы, снижающие время службы этих устройств, к таковым относятся:

• Скачки напряжения. Учитывая ограниченные размеры электронного баланса, в нем проблематично установить стабилизатор напряжения, обеспечивающий надежную защиту от помех и бросков. В результате существенно снижается ресурс электронного блока, поэтому нередки случаи, когда осветительные приборы выходят из строя через несколько месяцев эксплуатации. Исправить ситуации можно установив стабилизатор напряжения на вводе в квартиру.

Получить подробную информацию об этом оборудовании, его принципе работы и подключении, можно на нашем сайте.

• Частые включения-выключения. Любой газоразрядный источник освещения критичен к частым переходным процессам. Производители указывают срок службы в районе 9-10 тысяч часов, при условии, что включение и выключение будет производиться раз в сутки. Как вы понимаете, в реальности это происходит чаще, но даже при этих условиях ресурс будет не менее 3-3,5 тысяч часов, что в любом случае больше, чем у обычных ЛН.
• Прожиг и ремиссия. Следует учитывать, что у ЛЛ для достижения максимальное свечения необходимо от 80 до 250 часов эксплуатации. Этот период принято называть «прожигом». После достижения пика, начинает происходить процесс постепенной ремиссии, отражающийся на снижении уровня светового потока. У осветительных приборов данного типа через год эксплуатации, этот показатель может уменьшиться на 30%. Поэтому заявленные производителями показатели сопоставимой мощности 1х5, мягко говоря, несколько оптимистичны. На практике это значение ниже, у брендовой продукции 1х4 и китайских изделий – 1х3.

О качестве светового потока

На рисунке, приведенном ниже, приводится спектры различных искусственных источников света и солнечного освещения. В качестве энергосберегающего прибора приведена двухполосная ЛЛ. Как видно, ее спектр значительно беднее, по сравнению с другими источниками.

В настоящее время такие лампы практически не производятся. Современные ЛЛ, как правило, выпускаются с трех-пяти полосным люминофором, что положительно отражается на качестве светового потока, приближая его спектр к солнечному освещению. Естественно, что источники с многополосным люминофором стоят несколько дороже, но благодаря современным технологиям эта разница стала несущественной.

Стробоскопический эффект

В компактных ЛЛ используется электронный пускорегулирующий блок, что практически исключает мерцание. Если быть точным, оно присутствует, но происходит на высокой частоте, от 20 кГц и более, глаз человека не воспринимает такую пульсацию. В результате, создается эффект монотонного светового потока. Следует обратить внимание, что при температуре ниже -10 °С у осветительного прибора с ЛЛ могут возникнуть проблемы с запуском, что в некоторых случаях может проявляться в виде стробоскопического эффекта.

Устойчивость к низким температурам и влаге

Типовые ЛЛ беспроблемно работают при температуре окружающего воздуха более -10° С. При снижении нижнего предела начинаются проблемы с запуском, лампа может долго мерцать перед тем, как разгореться или вообще не включиться. Заметим, что выпускаются источники с более низким температурным порогом (-20° С). Ниже этого порога ЛЛ не работают, в отличие от источников с нитью накала. Это, пожалуй, является единственным преимуществом этих устройств.

Что касается влаги, то ее «боится» любой электрический прибор, и ЛЛ в данном случае не является исключением. Самое слабое звено – цоколь, для него нет эффективной защиты. Но это можно сказать о любом источнике освещения.

Инерционность

Иногда можно услышать мнение, что ЛЛ присуща некая инерционность при старте, то есть источник разгорается в течение нескольких секунд. Такая особенность присуща устройствам, с реализованным процессом теплого старта, что позволяет увеличить ресурс на 20-25%. В большинстве недорогой продукции китайских изготовителей, такая функция не реализована. В результате ЛЛ включается практически мгновенно (холодный старт). Это сомнительное удовольствие отрицательно отражается на сроке службы. То есть, в данном случае инерционность является положительным качеством.

Нельзя управлять уровнем освещения

Это действительно, но отчасти. Управлять энергосберегающим прибором для изменения уровня освещения при помощи обычного диммера действительно невозможно. Изменение уровня напряжения может только вывести источник света из строя. Чтобы реализовать такую возможность необходимо специальное оборудование, но помимо этого в электронном балласте источника должна быть предусмотрена такая возможность. То есть, необходимы ЛЛ, в пускорегулирующих блоках которых имеются дополнительные выводы (управляющие электроды).

Заметим, что подобное решение стоит значительно дороже, чем для ЛН. Лампа с управляющими электродами стоит порядка $10 — $16, а контроллер от $35 и выше.

Необходимость утилизации

Поскольку ЛЛ содержит ртуть, выбрасывать лампу, отработавшую ресурс недопустимо, ее необходимо сдавать в специальные пункты утилизации, что доставляет некоторые неудобства.

О гарантии

Некоторые производители действительно дают гарантию на свою продукцию, но не спешите радоваться, она довольно условна, и во многом зависит от политики непосредственного продавца. Он всегда может потребовать провести экспертизу, или наличие справки от электрокомпании, что в процессе эксплуатационного периода не происходило бросков напряжения. Но в большинстве случаев, такая гарантия действительно осуществляется, при наличии чека и оригинальной упаковки.

Сравнение по мощности

Основным критерием для оценки качества изделия (с потребительской точки зрения) служит мощность лампочки в ваттах. Чтобы понять соотношение показателя для сияющих колб различного типа, можно обратиться к таблице.

Из таблицы видно, что наименьшая мощность у светодиодных ламп. Второй по величине энергетикой обладает трубчатый элемент холодного свечения.

Энергоэкономичность светодиодной лампы, учитывая прямую зависимость показателя от потребляемой мощности, в 10 раз больше, чем у обычной. При этом срок службы оптического прибора тридцатикратно превышает период эксплуатации традиционного источника накаливания. Существуют ещё параметры, по которым сравнивают лампы:

экологичность — к опасным приборам относятся только люминесцентные, их утилизируют в особом порядке; ударопрочность или антивандальность — светодиодные изделия выдерживают нагрузку от падения с небольшой высоты, все остальные типы лампочек требуют осторожного обращения; пожарная безопасность зависит от степени нагрева: у LED-приборов она самая низкая.

Что делать, если лампочка разбилась?

Несмотря на то, что в ЛЛ сравнительно небольшое количество ртути, как правило, не более 6 мг, этого вполне достаточно, чтобы содержания паров этого превысило допустимую норму в 200-250 раз, что само по себе уже представляет опасность. В таких ситуациях требуется незамедлительно провести демеркуризацию помещения, сделать это можно самостоятельно. Специалисты рекомендуют действовать по следующему алгоритму:

1. Вывести людей из помещения, после чего открыть все окна.
2. Одеть на лицо марлевую повязку (за неимением таковой можно воспользоваться носовым платком), а на руки резиновые перчатки.
3. Аккуратно подобрать осколки ЛЛ и люминофор, после чего поместить их в любую герметично закрываемую не металлическую емкость (в крайнем случае, можно воспользоваться плотным полиэтиленовым пакетом). Остатки люминофора нельзя собирать пылесосом, по следующим причинам:

• тепло от устройства ускорит процесс парообразования ртути;
• пылесосом нельзя будет в дальнейшем безопасно пользоваться, его необходимо будет утилизировать.

1. Убрав остатки ЛЛ необходимо произвести в помещении влажную уборку, добавив в воду любое из веществ, способствующих демеркуризации, к таковым относится хлорка, пищевая сода, перманганат калия (марганцовка), а также раствор йода.
2. По завершении влажной уборки необходимо оставить проветриваться помещение как можно дольше.

Влажную уборку и проветривание помещения рекомендуется повторять несколько дней. Остатки ЛЛ подлежат утилизации, выбрасывать их вместе с обычным мусором категорически запрещается.

Как выбрать энергосберегающие лампочки?

1. При выборе в первую очередь необходимо определиться с типом, предпочтительнее, безусловно, светодиодные источники, но они стоят в несколько раз дороже люминесцентных.
2. Далее необходимо, убедиться, что цоколь лампы подходит к осветительному прибору. Здесь ошибиться довольно проблематично, есть всего два варианта, стандартный цоколь (Е27) и миньон (Е14). Если произошла ошибка и были куплены миньоны, то вставить такие лампы в стандартный патрон можно при помощи специального переходника. Встречаются и обратные переходники, но в таком варианте может возникнуть проблема ввиду недостаточного места в плафоне.

3. Далее необходимо определиться с температурой белого света, предпочтительность для того или иного помещения указывалась в разделе о типах энергосберегающих источников.
4. Определившись с температурой, выбираем необходимую мощность. Здесь сложно дать рекомендацию, все зависит от площади помещения и особенностей его интерьера. Сравнительная мощность для ЛН, большинством производителей указывается на коробке, но не следует ей особо доверять. Как показывает практика, можно смело снижать этот показатель на 10-20%.
5. Что касается производителя, то здесь как обычно. Брендовая продукция, если она не является контрафактом, более надежна и служит дольше, чем лампы изготовленные китайцами в третью смену.

Вместо итогов.

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

Технические характеристики

Электрическая энергия передается в выработку тепла (25%) и света (75%). Мощность варьируется от 7 до 250 Вт. Чем больше характеристика, тем ярче светит устройство, и тем выше будут траты электроэнергии.

ЭСЛ может иметь разные типы свечения:

1. Теплое (2700 градусов по Кельвину) — подходит для комнат, где не будет зрительного напряжения (кухня, спальня)
2. Дневное (4200 градусов по Кельвину) — приближено к естественному свету, поэтому используется в детской комнате и гостиной.
3. Холодное (6400 градусов по Кельвину) — безопасно для длительной зрительной работы в офисе, за компьютером и пр.

Если глаза устают после нахождения под прибором, значит, ЭСЛ была выбрана неправильно.

Лампочки изготавливаются с различными цоколями. Е27 — стандартная модель, которая подходит большинству осветительных приборов. Для светильников и торшеров подходит цоколь Е14. Габаритным прожекторам с широкими патронами необходима модель Е40.

Внутри хранится специальный сплав ртути «амальгам». Вещество находится в связанном состоянии. Это дает дополнительную безопасность при разбивании изделия.