Характеристика, виды и выбор энергосберегающей лампы (ЭСЛ)

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:

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.

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.

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».

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.

Преимущества светодиодов в сравнении с люминесцентными аналогами

Светодиодные источники освещения обладают следующими достоинствами:

• Экологическая чистота, отсутствие в конструкции вредных, опасных веществ.
• Отсутствие вредных излучений при работе прибора.
• Высокий КПД — электроэнергия преобразуется в видимый свет полностью.
• Получение светового потока светодиодом требует меньших в 1,5 — 2 раза затрат электроэнергии, чем аналогичный показатель люминесцентной лампы.
• Срок службы достигает 60 тыс. часов, что подтверждается тестами и эксплуатационным опытом. Применение новых технологий позволило увеличить заявленный ресурс современных светодиодных ламп для дома до 100 тыс. ч.
• Моментальный отклик и готовность к работе LED-прибора, который не требует затрат времени на прогрев.
• Работа LED-элементов не вызывает перегрева корпуса, что позволяет оборудовать светильники легкоплавкими плафонами, бра.
• Направленность светового потока под углом от 5˚ до 180˚ предотвращает рассеивание лучей, что не требует применения дополнительных отражателей.
• Наличие моделей с регулируемой яркостью, низковольтным потреблением от источников постоянного тока 12 В, 24 В.
• Выбор модификаций с тремя градациями цветовых температур, соответствующих оттенкам холодного, белого и теплого света.

Обширный перечень преимуществ подтверждает статус LED-источников, как самых экономичных ламп освещения для дома. Безопасность для экологии и здоровья человека подчеркивает обоснованность выбора в пользу светодиодных устройств.

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.

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.

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.

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:

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.

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.