Характеристика, виды и выбор энергосберегающей лампы (ЭСЛ)

Экономия электроэнергии – это широкомасштабная задача, для решения которой применяются новейшие технологии. Возрастающее потребление электричества вынуждает пользователей задействовать энергосберегающие лампы — новаторская светотехника обладает повышенным КПД при сниженном потреблении энергии.

Рынок предлагает широкий ассортимент «экономок», но в таком многообразии легко запутаться, согласны? Мы поможем вам сделать правильный выбор.

В статье приведен подробный обзор трех видов ламп с описанием их характеристик и особенностей применения, обозначены параметры, которые обязательно стоит учесть при выборе энергосберегающих светильников.

Как устроена и принцип работы энергосберегающей лампы

Устроена энергосберегающая лампа просто: колба, балласт, цоколь. Цоколь имеет такую же структуру, что и обычная лампочка.

Колба изогнутого типа, покрывается люминофорными слоями, наполняется инертным газом, парами ртути. Это и вызывает свечение лампочки в момент подключения к сети.

Чтобы произошло свечение, одних слоев и паров недостаточно. Оно происходит благодаря балласту. Он и есть своего рода пускатель. Находится он между колбой и цоколем. Также электронный его вид убирает мерцание света, что часто наблюдается в длинных лампочках дневного света. При перепадах напряжения, балласт удерживает номинальный уровень мощности, подогревает электроды. От его качества зависит срок службы самой ЭСЛ.

Принцип работы энергосберегающей лампы заключается в ее розжиге. Розжиг лампочки происходит при подключении к питанию, при этом вызывается разряд среди электродов, далее ток направляется через пары ртути и газ, при этом электроны сталкиваются с атомами ртути.

Почти все излучение — это ультрафиолет (98%), нашим зрением он не воспринимается. То, что проходит через наш глаз это свет, который получается благодаря слоям люминофора. От его же состава и зависит оттенок освещения помещения.

Рекомендуем посмотреть видео-обзор:

История создания

Официально первая люминесцентная или, как ее еще называют, флуоресцентная лампа была создана в начале прошлого века инженером-изобретателем из США Питером Купером Хьюиттом, получившим на нее патент 17 сентября 1901 года. Хотя некоторые исследователи оспаривают его первенство в изобретении, называя «отцом» люминесцентной лампы малоизвестного немецкого физика Мартина Аронса, экспериментировавшего с ртутными лампами в конце XIX века.

Изобретенная и запатентованная Хьюиттом люминесцентная лампа содержала ртуть, пары которой нагревались проведенным через нее электротоком. Лампа Хьюитта была шарообразной формы и слегка изогнута, она давала больше света, чем лампы Лодыгина-Эдисона, но свет этот был голубовато-зеленым, неприятным для глаза. По этой причине первые ртутные лампы использовали только фотографы и они не получили широкого распространения.

Питер Купер Хьюитт. 1861-1921

Люминесцентная лампа в ее практически современном виде была создана группой немецких изобретателей во главе с Эдмундом Гермером, запатентовавшими свое изобретение 10 декабря 1926 года. Именно Гермеру пришла идея нанести флуоресцирующее покрытие на стеклянную поверхность лампы изнутри, которое преобразовывало ультрафиолетовое свечение ртутной лампы в белый свет, не режущий глаз. Альберт Халл, инженер , разработал люминесцентную лампу с аналогичным покрытием к началу 1927 года, но компания была вынуждена приобрести патент Эдмунда Гермера, как оформившего его раньше.

С момента приобретения патента Гермера инженеры «General Electric» активно принялись за совершенствование люминесцентных ламп, стараясь довести их до серийного производства. Для сокращения размеров колбы были созданы лампы круглой и U-образной формы, продемонстрированные на стенде «GE» на всемирной нью-йоркской выставке 1939 года, лампы с компактной спиралевидной колбой разработаны инженером «General Electric» Эдвардом Хаммером в 1976 году. Впрочем, спиралевидные люминесцентные лампы в 80-х так и не были запущены в производство, поскольку руководители компании сочли расходы на строительство новых заводов чрезмерными. В 1995-м медлительностью «General Electric» воспользовались китайские производители, наладив выпуск энергосберегающих ламп со спиралевидными колбами.

Эдвард Хаммер со своим изобретением — лампой с компактной спиралевидной колбой

Ввинчивающаяся лампа с магнитным балластом (SL) была создана в 1980 году — она стала первой люминесцентной лампой такого рода, способной конкурировать с лампами накаливания. Энергосберегающую лампу с электронным балластом (CFL) в 1985 году впервые продемонстрировал немецкий концерн «Osram».

Виды

В быту применяются для освещения несколько видов ЭСЛ:

• Галогенные – экономия электричества до 50%.
• Люминесцентные – экономия до 80%.
• Светодиодные – экономия 80-90%.

Сейчас в потреблении большее количество люминесцентных лампочек. Они производятся таких видов: трубчатые, кольцевидные, компактные (разновидность трубчатых, только размер значительно меньше). Компактные лампочки по сравнению с накаливания дают возможность экономить до 80% электроэнергии. К тому же срок эксплуатации превышает до 15 раз. Положительной чертой является отсутствие большого количества выделяемого тепла. Поэтому не произойдет перегрева при использовании в осветительных приборах. Оттенок излучаемого света выбирается индивидуально. Бывает он теплых и холодных оттенков. Отрицательной стороной является содержание ртути, реагирование на частоту включения, при пониженных температурах уменьшается подача света, проблема с утилизацией.

Более усовершенствованы галогенные энергосберегающие лампочки. В них включены элементы галогена, что позволяет поддерживать яркость на протяжении всего периода эксплуатации. Свет, излучаемый лампочкой, подобен дневному освещению, поэтому все оттенки вещей передаются в естественном виде. Срок службы данного вида всего лишь до трех раз превосходит обычную лампу накаливания. Экономия потребления энергии до 50 процентов.

Самыми усовершенствованными считаются светодиодные лампочки. У них высокий КПД и срок эксплуатации до 80 тыс.часов. Они излучают голубые, зеленые, красные, желтые, белые оттенки. Поэтому широко применяются в декорировании, архитектурном дизайне. Также этот вид не содержит ртути, что делает его экологически безопасным. Нагревание поверхности отсутствует, что соответствует противопожарным нормам. Недостатком считается лишь высокая стоимость в сравнении с другими видами.

Современные энергосберегающие лампы, относительно размерам цоколя, имеют два вида:

• С обычным патроном (Е27);
• С малым патроном (Е14).

Форма ламп имеет спиральный и у-образный вид.

От формы лампочки не меняется качество подачи света! Но спиральные энергосберегающие лампы дороже из-за сложности в изготовлении.

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.

Достоинства и недостатки энергосберегающих ламп

От производителя зависит качество выпускаемого продукта. Поэтому достоинства и недостатки у них могут отличаться. Но с общим достоинствам относятся:

• Экономное энергопотребление, большая светоотдача. При меньшем потреблении энергии уменьшается и нагрузка на проводку.
• Лампа накаливания служит до 10 раз меньше.
• На протяжении всего срока эксплуатации качество подачи света не изменяется.
• Максимальная температура нагрева поверхности лампочки при высокой мощности до 60 градусов. Для сравнения 100 ваттная лампа накаливания нагревается до 95 градусов.
• Световые оттенки: от теплого до холодного.
• Устройство ЭСЛ убирает мерцание.
• Производители дают гарантию на каждую единицу.

Недостатки:

• Стоимость. Цена обычной – до 25 рублей, энергосберегающей до 400 рублей.
• Балласт немного выпирает, что мешает при установке.
• Полная яркость достигается не сразу, а по истечении 0,5–2 минут.
• Частые включения-выключения сокращают период эксплуатации. Промежуток должен составлять не менее 5 минут.

Недопустимо использование таких лампочек в помещениях, где находятся люди с кожными заболеваниями, эпилепсией. Это связано с интенсивным освещением, что противопоказано при таких заболеваниях.

• Недопустимо, чтобы лампа разбивалась, особенно в жилом помещении. Если такое произошло, то требуется немедленное проветривание на протяжении двух часов.
• Проблемы с утилизацией. Нет специальных пунктов приема.

Что делать, если разбилась энергосберегающая лампочка: ликвидация последствий

Если в квартире разбивается ртутьсодержащая лампа, то нужно ее очистить от токсических веществ и утилизировать материалы. Однако не стоит паниковать, большого вреда одно устройство не принесет, конечно, если провести качественную очистку. Также не стоит вызывать специалистов санитарно-эпидемиологической станции, ликвидировать последствия вполне можно самостоятельно.

Чтобы обеззаразить помещение, нужно его проветрить, вывести всех жильцов, собрать остатки лампы особым образом. При этом работать нужно со специальной защитой, чтобы ядовитые пары не проникли внутрь. Зараженный участок нужно обработать химическими растворами. Потом разбитую лампу сдают в специальные службы.

Эта проблема может коснуться каждого, так как экономки сейчас очень популярны. Поэтому человек должен знать, что можно, а что нельзя делать во время обезвреживания помещения.

Механическая уборка

Мало кто точно знает, что делать, если разбилась энергосберегающая лампа. Чтобы избежать повреждения организма токсичным веществом, нужно действовать по такому плану:

1. Сначала нужно побеспокоиться о безопасности жителей квартиры (в том числе домашних животных). Нужно вывести их из комнаты.
2. Потом следует открыть все окна в помещении, а двери закрыть, чтобы газообразное вещество не распространялось по дому. Проветривать квартиру нужно на протяжении суток.
3. Через 2 часа после проветривания нужно собрать все крупные осколки, мелкие аккуратно смести. Однако перед этим наденьте одежду, которая закроет все участки тела. Обуйте резиновые сапоги, наденьте латексные перчатки. Чтобы защитить дыхательные пути, наденьте на лицо повязку из марли, которую предварительно нужно пропитать содовым раствором.
4. Собирать осколки нужно в подготовленную емкость. Это может быть стеклянная банка, которую следует наполнить водой или раствором марганцовки (2%).
5. Для сбора стекла и других частей лампы используйте скотч, мокрую мочалку или тряпку и кусок плотной бумаги. Соберите все стеклянные и металлические элементы, положите их в банку, накройте крышкой, замотайте пакетом. Храните емкость в прохладном месте подальше от солнечных лучей. Для сбора люминофора, который выглядит, как порошок, используйте скотч.

Внимание! Если цоколь лампы остался внутри светильника, то отключите электричество и выкрутите его. Этот элемент тоже нужно отправить в емкость с раствором.

Демеркуризация

Далее в комнате, в которой разбилась ртутьсодержащая лампа нужно очистить все поверхности специальным раствором. Это необходимо для того, чтобы после реакции ртути и химических веществ раствора появились соли металла, которые потом легко смываются. Этот процесс называется демеркуризация.

Для очистки помещения можно использовать следующие растворы:

1. Смесь 2 г марганцовки с 1 л воды.
2. Раствор воды (1л) с йодом (100мл).
3. Смесь из 10 л теплой воды 400 г соды и 400 мл концентрированного мыльного раствора. Лучше использовать хозяйственное мыло.
4. Растворите в воде хлорсодержащие жидкости, например, Доместос.

Какие параметры важны для энергосберегающих ламп для дома

Покупая лампу для дома, учитываются параметры мощности, срок эксплуатации. Второй параметр зависит от качества изготовления.

Таблица мощности

Потребление электричества зависит от мощности материала, измеряется в ваттах. Каждый вид лампочек имеет разную мощность. Но рекомендуется проводить сравнение относительно световой отдаче (сколько люмен приходится мощности на один ватт). Для наглядности рассматривается таблица мощности энергосберегающих ламп, где проводится анализ источников освещения.

Производители и срок службы

Очень часто бывают ситуации, что один и тот же производитель выпустил товар разными партиями, которые получились разного качества. Но какая бы партия ни была, на каждой упаковке должен указываться срок службы. Рейтинг производителей:

• Компанией Philips представлен огромный ассортимент светодиодных лампочек для домашнего пользования. Каждая партия проходит лабораторные исследования, которые подтверждают безопасность. Излучаемый свет не воздействует на глаза. Гарантия от производителя 2 года. Срок службы до 10 лет.
• Компания Osram производит качественный товар. На него большой спрос на рынке. Положительные стороны светодиодного освещения данной ТМ: экономия электроэнергии, излучаемых свет по характеристикам близок к естественному, длительное использование. На упаковке указано, что рассчитана на работу 15000 часов, что эквивалентно 15 годам или 500000 включений/выключений.
• Известный производитель Camelion с представительством в 80 странах производит товар высокого качества. Проходит контроль перед выходом на продажу. У модели BasicPower заявлена работа на 30000 световых часов. Модель BrightPower – повышенной экономичности, оснащена светодиодами новейшего поколения и с работой до 40000 часов. Товар безопасен для человека и экологии. Не требуется особых условий по утилизации. Имеют высокую ударопрочность, отсутствует ультрафиолетовое излучение. Излучаемый свет ярок, но не наносит вреда глазам, не мерцает.

Зависимость видимого спектра люминесцентной лампы от люминофора

Свет, генерируемый дешевыми энергосберегающими лампами, чаще всего неприятен для зрения — в его спектре преобладают синий и желтый цвета, в результате цвет предметов в освещаемом помещении неестественен. Причины кроятся в типе люминофора, содержащем недорогой галофосфат кальция. Такие лампы, обладая высокой светоотдачей, предназначены для освещения нежилых помещений (складов и т.п.) — внешне вырабатывают белый свет, но его отражение от предметов выявляет неполный спектр (отсутствие красного и зеленого цветов).

Энергосберегающие лампы для домашнего освещения имеют более высокую цену, т.к. люминофор в них создает 3-5 цветных полос (к примеру красную, зеленую и голубую) из видимого для человеческого глаза спектра и имитирует эффект естественного света, но уменьшает при этом светоотдачу.

Вредны ли для здоровья человека

Чтобы лампочки не влияли отрицательно на организм, нужна правильная эксплуатация и утилизация. Светодиодные виды безвредны и не требуют особых методов утилизации. Люминесцентные содержат пары ртути, правда, показатель очень мал, по сравнению с содержанием этого вещества в градуснике. Поэтому, чтобы оказалось какое-то влияние, надо разбить большое количество подобных ЭСЛ в маленькой комнате. В целом, интоксикация либо другое воздействие на организм встречаются с очень малым процентом.

Класс энергоэффективности светильников

Если в светильник можно устанавливать разные типы ламп, то такой светильник не будет иметь отдельного класса энергосбережения.

Класс энергосбережения будет только у лампы в светильнике.

Светильники под определенные типы ламп попадают в классификацию по энергоэффективности.

Расчет индекса производится также, как и для ламп.

Класс энергоэффективности светодиодных светильников.

Светодиодные светильники относятся к энергосберегающим осветительным устройством, это приборы класса «A».

Светодиодные светильники – это самые энергоэффективные решения для освещения.

На что следует обратить внимание при покупке

Параметры, которые учитываются при покупке энергосберегающих лампочек:

• Мощность. Для определения необходимой мощности, достаточно нужную мощность разделить на пять. Например, если нужная мощность 100В, то лампочку стоит брать мощностью на 20В. Такое определение мощности не подходит для всех видов.
• Цвет света и температура. Для офиса подойдет холодный оттенок с голубизной и температурой до 6,5 тыс.К. В детской комнате желательно естественный оттенок с температурой 4,2 тыс.К.
• Срок эксплуатации. У каждого вида и производителя свой срок. В среднем от 3 до 15 тыс. часов.
• Гарантийные обязательства. Каждый производитель устанавливает свои гарантии. В основном от полугода до трех лет.
• Форма изделия. Выбор формы индивидуален. Он должен соответствовать размеру осветительного прибора, дизайна комнаты.

Дешевые варианты не всегда соответствуют заявленным параметрам. Это может оказаться подделка.

• Размер цоколя. Большинство домашних приборов соответствует маркировке Е27, реже – Е14.

Советуем посмотреть видео-обзор:

Срок службы

Если говорить о сроках службы, то средний у энергосберегающих он в среднем — 10 000 часов. У светодиодных этот показатель выше: в среднем — 30 000 часов, но есть заявки производителей на 50-60 тыс. часов работы.

Вроде и тут в лидерах ЛЕД-лампы, но есть один нюанс. Обе технологии имеют довольно существенный недостаток: с течением времени у них постепенно снижается интенсивность свечения. Происходит так называемое «выгорание». В связи с этим стоит ориентироваться не на заявленное время работы, а на гарантийный срок. Он точнее отображает действительное положение. Ведь если со светильником в это время что-то произойдет, производителю придется заменить прибор на новый. Чем реже будут случаться такие случаи, тем лучше. Именно поэтому гарантийный срок производители склонны занижать, так как несут материальную ответственность.

Сравнивать лучше не рабочий ресурс, а гарантийный срок

А если сравнивать энергосберегающие и светодиодные лампы по гарантийному сроку, разница тоже есть. У светодиодных средний показатель — 3 года, у экономок — 1 год. Есть больше/меньше, но это частности. Так что и тут, сравнивая, энергосберегающие или светодиодные лампы лучше, лучшей получается ЛЕД-технология.

Обзор цен

Каждый вид, модель ЭСЛ стоит по-разному. Некоторые примеры:

• ASD Е27 11Вт 3000К. Цоколь диаметром 27 мм, температура 3000К, почти как лампочка накаливания. Форма грушевидная ибо обычной лампочки. Работает до 30000 часов. Мощность – 100 Вт. Цена 50 рублей.
• Gauss Е27 15Вт 4100К. Форма стандартная. Оттенок белый, дневной. Соответствует 120Вт лампы накаливания. Цена 150 рублей.
• Xiaomi Е27 9Вт 6500К. Холодный белый оттенок. Наработанные часы – 96360. Доступно управление со смартфона. Цена 1400 рублей.
• Экономка Е27 20Вт 4000К. Форма спираль. Оттенок света белый, дневной. Цена 114 рублей.
• Camelion Е27 26Вт. Форма спираль. Время работы 5000 часов. Цена 400 рублей.
• Светозар Е27 15Вт 2700К. Срок службы 8000 часов. Цена 100 рублей.

Классификация

Люминесцентные (газоразрядные)

Зачастую, форму данного вида источников света представляет собой изогнутую колбу, позволяющую устанавливать ее в корпусах меньших размеров. Такие лампочки оборудованы встроенным дросселем.

Самое ходовое их предназначение – это установка взамен обычных лампочек накаливания.

Наиболее часто можно встретить данный вид лампочек под названием «энергосберегающие», это не совсем правильно, поскольку существует множество их разновидностей.

Непрерывного действия

Данный тип светильников гораздо лучше улучшает передачу цвета, имеют меньшую светоотдачу. Основное их достоинство – это излучение непрерывного спектра, который оказывает менее пагубное влияние на здоровье.

Специальные цветные

Кроме лампочек белого оттенка, имеются следующие разновидности:

• с цветным люминофором;
• с розовым люминофором;
• с ультрафиолетовым светом;

Светодиодные

Основным элементов данного типа является светодиод, применяем во всех сферах жизнедеятельности. Отличительной особенность является применение безопасных компонентов.

Имеют уникальный корпус, проектированный под светодиодный источник. Светильник, специально спроектированный, обладает гораздо большей надежностью и энергоэффективностью.

Таблица сравнение потребляемой мощность различных видов ламп:

Простейшие лампочки накаливания имеют металлические нити, они светятся в момент прохождение электрического тока. Преимущественно – энергия тепловая, не световая.

Энергосберегающие светильники имеют несколько иной принцип: они передают около 25-30% энергии тепловой, а остальная энергия – световая.

Мощность энергосберегающих источников в порядке 7 – 300Вт. Мощность излучения гораздо меньше обычных устройств накаливания, имеющих примерное соотношение 1 – 5.

Утилизация

В среднем одна энергосберегающая лампа содержит 7 мг ртути. Даже при таком небольшом объеме крайне не рекомендуется выбрасывать их в обычные мусорные контейнеры. Единственный выход – отправлять изделия на производственные объекты, занимающиеся их переработкой.

Несмотря на это, они с высокой периодичностью оказываются на общих свалках. Причина – нежелание людей искать такие предприятия, а также платить деньги за утилизацию. Рано или поздно это приведет к экологической катастрофе.