Энергосберегающие лампы

Эффективность электрических ламп основана на преобразовании электрической энергии в видимое свечение. Чем больше света способна «добыть» лампа из одного ватта, тем выше её энергосберегающие свойства. К экономным источникам света относят галогенные, светодиодные, линейные и компактные люминесцентные лампы, коэффициент полезного действия (КПД) которых выше, чем у ламп накаливания такой же мощности. Каждый из этих типов устройств характеризуется индивидуальными техническими свойствами: сроком службы, размерами, устойчивостью к перепадам напряжения в сети, качеством излучаемого света, что влияет на комфортность зрительного восприятия.

В этом номере мы рассмотрим компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). В их пользу свидетельствуют высокая эмиссионная способность и длительный эксплуатационный период. Во включённом состоянии стеклянная колба КЛЛ нагревается не выше +75 °С. благодаря чему её можно использовать в светильниках с материалами, восприимчивыми к воздействию высоких температур.

ВНУТРЕННЕЕ УСТРОЙСТВО

В зависимости от особенностей конструкции компактные люминесцентные источники света условно делят на две группы: интегрированные и неинтегрированные. Первые оснащены встроенной пуско-регупирующей аппаратурой (ПРА). Вторые требуют дополнительной комплектации кронштейнами и соответствующей ПРА.

Интегрированные КЛЛ состоят из трёх основных компонентов: стеклянной колбы (горелки), отвечающей за качество света (цветопередачу, цветовую температуру и световую отдачу), электронного пускорегулирующего аппарата и цоколя. При их выборе необходимо точно знать, на какой цоколь рассчитан патрон осветительного прибора. Люминесцентные лампы выпускают с резьбовым цоколем разных типов: Е1Д (диаметр 1Д мм), Е27 (27 мм). ЕДО (ДО мм). Также можно встретить устройства со штырьковыми цоколями разнообразной конструкции (например, GUIO. MR 16) или байонетным патроном.

Наиболее распространён стандартный цоколь Е27. Его применяют в большинстве люстр, бра и настольных ламп. Миньон Е1 Д подходит для использования в небольших светильниках. Цоколи ЕДО задействуют в лампах большой мощности, предназначенных для промышленного или уличного освещения, ПРА играет важную роль в организации работы люминесцентных ламп. Поскольку газоразрядные источники света характеризуются отрицательным дифференциальным сопротивлением, при их включении ток в колбе многократно возрастает. Чтобы лампа не вышла из строя, его ограничивают с помощью специального пускорегулирующего устройства — балласта, применяемого для включения газоразрядной горелки. От ПРА зависят быстрота включения, количество циклов включения-выключения, долговечность лампы и её безопасность. Также пускорегулирующие аппараты нейтрализуют воздействие пульсации светового потока, многократно увеличивая частоту питающего лампу тока.

Колба выполнена из огнеупорного стекла повышенной прозрачности. На её внутреннюю сторону нанесён слой люминофора. Со стороны цоколя к горелке подведены электроды. Такой тип колбы имеет большинство КПП. Горелка может быть выполнена в виде трубки, U-образной дуги, лотоса (из-за внешней схожести с цветком), полной или полуспирали. Также она может иметь классическую форму, как у ламп накаливания. Для этого используют дополнительную стеклянную колбу поверх.

Важный критерий при выборе КЛЛ — размеры лампы. Они изменяются от 32х93 до 100х268 мм (диаметр х длина). Типовые габариты (для КЛЛ с цоколями Е14, Е27) — 20х118, 40х127, 51х154, 60х160, 58х147,40х U0,77×250 мм.

ЕСТЬ РАЗРЯД!

Для работы лампы из горелки откачивают воздух, затем наполняют колбу инертным газом и ртутью, количество которой каждый производитель определяет сам. Однако оно не должно превышать регулируемую соответствующими нормами величину (1,5-3 мг). В ассортименте некоторых компаний (например, Maxus (Украина-Китай). Philips (Нидерланды)) есть компактные газоразрядные лампы низкого давления с применением амальгамной технологии. Эти изделия более безопасны по сравнению со стандартными аналогами, поскольку ртуть в них находится в связанном состоянии с другим металлом в виде сплава. Её содержание — около 1,4 мг. К тому же они менее подвержены воздействию низких и высоких температур, пригодны для использования в неотапливаемых помещениях. В рабочем состоянии температура лампы составляет +60 °С.

Принцип работы КЛЛ заключается в преобразовании электрической энергии в оптическое свечение под воздействием тока на пары ртути и наполняющий газ. Вследствие газового разряда низкого давления возникает ультрафиолетовое излучение. При взаимодействии со слоем люминофора оно превращается в видимый свет, выходящий из лампы. В зависимости от вида люминофора цветовые характеристики ламп будут разными. Эффективность, качество света и безопасность ламп обусловлены технологией производства и конструктивными особенностями. Основная масса энергосберегающих лам рассчитана на стандартное напряжение в сети 220 В, в продаже также есть устройства и на 12 В.

ВЫБОР

В нашей стране энергосберегающие люминесцентные лампы представлены достаточно широко. Львиную долю рынка занимают КЛЛ украинско-китайского производства, представленные брендами Electrum, Maxus, «АСКО-УКРЕМ», «Наша сила». Большой популярностью пользуются люминесцентные лампы фирм General Electric (США), Osram, Paulmann, (обе — Германия), Philips (Нидерланды-Полыиа), АСК (Турция). «Болкан трейд групп» (бренд Realux) (Болгария), Megaman (Китай), Feron (Россия).

Цены на изделия обусловлены их мощностью, размерами цоколя и колбы, сложностью конструкции, способом включения (с холодным стартом или предварительным прогревом), техническими возможностями, сроком службы. Они варьируются в среднем от 3 до 15 $ за штуку. Например, лампа из серии Т2 Spiral (Maxus) со скромными характеристиками (мощность 9 Вт, световой поток 500 лм, цоколь Е1Д, температура свечения 2700 К) стоит около 3$. В свою очередь КЛЛ из серии PF («Наша сила») с цоколем Е27, мощностью 85 Вт, температурой свечения 2700 К и световым потоком 5000 лм облегчит кошелёк покупателя на 17$.

Основными критериями при выборе энергосберегающих ламп являются мощность, ресурс работы, количество циклов включения-выключения, минимальная температура окружающей среды, при которой будет работать лампа, световой поток. Ресурс работы газоразрядных источников света варьируется от 11 до 12 тыс. часов.

Исходя из цветовой температуры, выделяют люминесцентные устройства с тёплым (2700 К), нейтральным белым (Л000 К) и холодным белым свечением (6500 К). В первом случае лампы идеально подходят для освещения жилых помещений, во втором — офисов, в третьем — подсобных помещений, гаражей, фасадов, открытых площадок.

В условиях серьёзной конкуренции производители постоянно усовершенствуют свою продукцию, улучшая её основные характеристики и оснащая дополнительными опциями. Обычные газоразрядные лампы нельзя использовать вместе с регуляторами напряжения. Однако некоторые компании (например, Paulmann, Osram (Du lux El Dim), Philips (Tornado dimmable)) предлагают КЛЛ с возможностью диммирования. В таких лампах с помощью светорегулятора можно изменять яркость свечения — включить её на полную мощность, когда это необходимо, а в остальное время оставить работать в экономном режиме.

General Electric, Philips (Automatic) специализируются на производстве компактных газоразрядных устройств с вмонтированными датчиками освещённости, которые сами включаются после захода солнца и выключаются с его восходом. «Наша сила» предлагает рассеивающие лампы мощностью 11, 15. 20 Вт (световой поток — 250-1200 лм), а также люминесцентные рефлекторные устройства со встроенным отражателем света. Рефлекторные лампы выпускает также компания «Болкан трейд групп».

ПРИМЕМ К СВЕДЕНИЮ

Чтобы купленные КЛЛ соответствовали заявленным в паспортной документации характеристикам, нужно помнить об особенностях разных типов ламп, предусмотренных для разных условий эксплуатации. Некоторые КЛЛ не подходят для применения в закрытых плафонах, другие — для работы с регулятором яркости. Лампы, предназначенные для использования в сухих помещениях, будут плохо работать в условиях повышенной влажности и низких температур (-15°…-20 °С). Поэтому они не подходят для наружного освещения.

В ассортименте продукции Osram есть лампы (серия Dulux Intelligent), способные работать при температуре окружающей среды до -30 °С. Подобные изделия предлагают также General Electric, Philips.

Так, основная масса газоразрядных ламп плохо взаимодействует с имеющими подсветку выключателями. Совместное их применение может привести к нежелательному эффекту периодического мерцания лампы в выключенном состоянии. Подобное явление имеет место и при использовании люминесцентных источников света в электрических сетях, в которых есть токи утечки, превышающие 3 мА. Кроме зрительного дискомфорта, мерцание значительно сокращает период эксплуатации изделия. К концу расчётного срока службы световая отдача КЛЛ падает на 20-25 %, что считается допустимым.

Компактные газоразрядные лампы с холодным стартом (включаемые практически мгновенно) имеют ограниченное количество циклов включения-выключения, которое обусловлено конструкцией устройства и качеством материалов. Его часто указывают на упаковке из расчёта фиксированного числа включений-выключений в сутки. При этом на продолжительность работы изделия негативно влияет кратковременный запуск лампы на период менее 2 минут.

Также следует помнить, что электронные пускорегулирующие устройства плохо приспособлены к резким скачкам и перепадам напряжения. Их надёжность и долговечность зависят от качества и стабильности электропитающей сети.

Свойства света, генерируемого КЛЛ, обусловлены применяемым при изготовлении лампы люминофором. Чем он качественнее, тем более естественным (приближенным к солнечному свету) будет освещение. На световую отдачу люминесцентных ламп во многом влияет и температура окружающей среды.

Согласно стандарту IS0 8995 «для общих и жилых помещений, офисов, розничной торговли, ресторанов и отелей, учебных заведений, парковок и служебных помещений» нормы освещённости (измеряется в люксах, Лк) и цветопередачи для жилых помещений составляют: для прихожих — 100 (освещённость) и 60 (индекс цветопередачи), для гостиных — 200 и 80. лестничных пролётов — 150 и ДО, столовых — 200 и 80, комнаты физических упражнений — 300 и 80, гардеробы и санузлы — 200 и 80.