Чем заполнены энергосберегающие лампочки
Как устроены энергосберегающие лампы
Успех энергосберегающих ламп на рынке объясняется их уникальным строением, благодаря которому они значительно превосходят по эффективности своих предшественников. Некоторые элементы и электронные узлы отличаются в зависимости от производителя, мощности и назначения, однако, в целом они все имеют аналогичную принципиальную схемотехнику.
Виды энергосберегающих ламп
Энергосберегающие устройства различают по двум основным признакам – цоколь и температура свечения.
Цоколь – элемент, который необходим для фиксации лампы в светильнике. При этом подключении соединяются электропроводящие контакты самой ЭСЛ и светильника. В зависимости от назначения цоколи делятся на два основных типа резьбовые и штырьковые.
Теплота свечения определяет цвет, которым будет светить ЭСЛ. Производители выпускают три основных типа, которые обозначаются в градусах Кельвина:
Некоторые производители подразделяют цвета на семь категорий, где маркировка выполняется кириллическими буквами, где Л – люминесцентная лампа (для отличия от С – светодиодной):
Дополнительно существует разделение по форме выпуска самих ламп: трубчатые (Т 4, Т5, Т8, Т10 и Т12, где цифры означают диаметр 1.27, 1.59, 2.54, 3.17 и 3.80 см соответственно), спиральные, прямые (pl-u11w). Трубчатые варианты предназначены для установки в специальные светильники, т. к. не имеют некоторых защитных элементов в схеме.
Принципы работы и устройства
Люминесцентные лампы представляют собой стеклянную полую колбу, которая наполнена ртутными парами. В момент включения в них создается электрический дуговой разряд между двумя электродами, устроенный пусковым конденсатором. Он приводит к возникновению ультрафиолетового излучения, невидимого для человеческого глаза. Для его преобразования в видимый свет на стенки колбы наносится люминофор (чаще всего используют соединения галофосфат кальция или ортофосфат кальция-цинка). При прохождении ультрафиолета через люминофор образуется яркий свет. Его светоотдача значительно превосходит свечение вольфрама в лампах накаливания при аналогичном энергопотреблении. Цвет зависит от состава люминофора.
В отличие от обычной лампы, энергосберегающие люминесцентные модели нельзя подсоединить напрямую к источнику тока 220 В. В выключенном состоянии пары ртути внутри колбы имеют очень большое сопротивление, поэтому для образования разряда необходимо подать импульс высокого напряжения. Кроме того, в момент запуска, сразу после возникновения разряда, лампа имеет большое отрицательное сопротивление, которое без защитных элементов в схеме может привести к короткому замыканию. Для трубчатых вариантов используется электромагнитный балласт, который устанавливается в сам светильник.
Составляющие схемы
Энергосберегающие лампы, создающие внутри помещения атмосферу дневного света, работают благодаря следующему строению. Помимо цоколя и колбы присутствует корпус, под которым скрывается электронная схема энергосберегающей лампы, она называется ЭПРА – электронный пускорегулирующий аппарат. На сегодняшний день он является наиболее надежным элементом для люминесцентных ламп, от его качества напрямую зависит ее долговечность. Подробная анатомия с описанием функций каждого элемента такова:
Обратите внимание! Устройство энергосберегающих ламп аналогично, что на 15 Вт, что на 100 – 105 Вт и более. Промышленный 150-ваттный светильник имеет устойчивые к перепаду напряжения элементы, там может стоять более энергоэффективный пусковой механизм, компенсирующий большую мощность ЭСЛ.
Отличия люминесцентных ЭСЛ от ламп накаливания
Ремонт энергосберегающих ламп своими руками
Если ЭСЛ перестала включаться, есть смысл попробовать самостоятельно восстановить ее работоспособность. Для этого необходимо выполнить разбор, аккуратно сняв цоколь и вытащив электронную схему из корпуса, затем нужно осмотреть ее на исправность. Разборка и ремонт выполняется путем замен вышедших из строя деталей.
Энергосберегающие лампы: характеристики, виды, плюсы и минусы
Постоянно растущие тарифы на электроэнергию — достаточная причина для размышлений обо всех возможных способах экономии. Поскольку доля, приходящаяся на осветительные приборы, довольно велика, то первым пунктом для рассмотрения становятся устаревшие лампы накаливания. Именно эти неэффективные приборы хозяева домов и квартир все чаще меняют на энергосберегающие лампы, или ЭСЛ. Многие знают о приборах только то, что они обещают значительную экономию, однако мало кто может сказать, что точно знает характеристики каждого вида, их отличие от конкурентов. Чтобы выбрать подходящее, наиболее эффективное устройство, нужно быть хорошо осведомленным о принципах работы приборов, о том, на какие критерии необходимо обращать внимание в первую очередь.
Виды энергосберегающих ламп
Обычные лампы накаливания не славятся своей эффективностью и долговечностью, поэтому появление альтернативных источников света было только вопросом времени. Сейчас известно три варианта энергосберегающих ламп, один из них относить в эту категорию не совсем справедливо. Цена их, естественно, выше, но большой срок службы позволяет ожидать быстрой окупаемости этих изделий.
Поскольку «народным» выбором можно по праву считать наиболее востребованные люминесцентные лампы (КЛЛ), их характеристики и предстоит рассмотреть более подробно. Знакомство с преимуществами и недостатками позволит потенциальному покупателю сделать окончательный выбор, и не пожалеть о нем.
Как устроены энергосберегающие КЛЛ?
Аббревиатура КЛЛ расшифровывается просто — это «компактная люминесцентная лампа». Несмотря на свою историю, начавшуюся в прошлом веке, эти устройства относительно недавно стали подходящими приборами для домов и квартир. Но обо всем по порядку.
Первые «экономки» появились в США еще в 30-е годы минувшего столетия. Спустя 20-30 лет они стали применяться более-менее активно, но только в административных зданиях и на промышленных предприятиях. Виноват в таком долгом пути к обычным потребителям только их размер: габариты линейных люминесцентных ламп были слишком впечатляющими.
По этой причине для производителей первоочередной задачей стало уменьшение размеров новой разработки. Ее решение нашлось только в восьмидесятых, когда были изобретены новые, более качественные люминофоры. Поэтому диаметр трубки приборов удалось уменьшить до 12 мм, к тому же ее «умудрились» многократно согнуть. Прошло еще несколько лет, и габаритная конструкция превратилась в маленькую и легкую лампочку, которая смогла на равных конкурировать с привычным изобретением Эдисона. И выигрывать эту борьбу.
Сейчас компактная люминесцентная лампа состоит из трех элементов — из пускового устройства, цоколя и колбы. В последней располагаются электроды, которые покрыты активаторами — смесью из оксидов бария, кальция, стронция. Емкость заполнена инертным газом (аргоном), в котором находится небольшой процент паров ртути. Цоколь КЛЛ не отличается от этого элемента в обычных лампах накаливания.
Принцип работы люминесцентных устройств нельзя назвать слишком сложным. После того как на лампу подается напряжение, между электродами появляется заряд, благодаря которому начинается непрерывное движение электронов. Оно провоцирует их неизбежное столкновение с атомами ртути. В результате этого запланированного «хаоса» внутри колбы появляется излучение, лампа начинает светиться.
Однако для человека этот процесс остается невидимым, так как 98% излучения находится в ультрафиолетовом диапазоне. Чтобы свет мог улавливать человеческий глаз, изнутри колбу покрывают люминофором — специальным веществом, которое «умеет» поглощать, а затем преобразовывать энергию в световую. Чем качественнее этот светонакопительный пигмент, тем эффективнее работает лампа-экономка.
Преимущества и недостатки «экономок»
Энергосберегающие устройства не зря пользуются большой популярностью во всем мире. Устаревшие лампы накаливания новые эффективные приборы вытесняют по нескольким причинам.
Достоинства
К замечательным свойствам люминесцентных устройств относится:
Возможность выбрать прибор с определенным видом свечения (теплым, холодным) — еще одно достоинство энергосберегающих люминесцентных устройств.
Недостатки
Идеал недостижим, поэтому и у энергосберегающих ламп есть слабые стороны. В эту категорию можно отнести:
Еще один большой минус — токсичные вещества, спрятанные в колбе. Это ртуть и фосфор. Они не несут угрозы, если лампа целая, но требуют максимально осторожного обращения, когда прибор случайно разбивается. Уже доказано, что при таком ЧП концентрация паров ртути в закрытом помещении превысит допустимый (безопасный) уровень в 20 раз.
Выбрасывать даже целые изделия в мусоропровод или мусорный бак категорически нельзя: люминесцентные лампы, отслужившие свой срок, обязаны принимать соответствующие организации: например, ЖКХ. Однако найти такие пункты бывает очень проблематично.
Как выбрать качественную лампу?
Если достоинства привлекают, а недостатки не слишком пугают, то можно отправляться в магазин, однако покупателя там ждет очень широкий ассортимент. Как выбрать энергосберегающую лампу, подходящую по всем параметрам? Есть несколько характеристик, на которые надо обращать внимание всегда.
Мощность и светоотдача
Мощность — главный критерий при выборе любого электрического прибора. В нашем случае учитывают, что светопередача КЛЛ примерно в 5 раз превышает этот показатель обычной лампы. Чтобы купить подходящее изделие, мощность «классики» делят на 5. Можно для наглядности привести пример: если в люстре находятся традиционные лампочки мощностью 100 Вт, то для экономки идеальным будет параметр, в пять раз меньший — 20 Вт.
Однако этот закон деления — правило, в котором тоже есть исключения. Это касается энергосберегающих ламп китайских производителей: некоторые «поднебесные» модели дают всего четырехкратное увеличение. Поэтому перед приобретением КЛЛ лучше тщательно изучить информацию, находящуюся на упаковке товара.
Способность распространения светового потока называют светоотдачей. Она измеряется в люменах (Lm). На эту характеристику влияет мощность энергосберегающего прибора. Чем она больше, тем интенсивнее движение электронов, сильнее взаимодействие с атомами ртути. Эти данные — мощность и излучаемый световой поток — производители указывают на упаковке приборов.
Цветовая температура
Разный вид свечения можно считать большим преимуществом, однако некоторые лампы оказываются не слишком «удобоваримыми» для глаз. Виновата в дискомфорте цветовая температура энергосберегающего прибора. Такое раздражение вызывает лампа, если она некорректно подобрана к конкретному помещению. Устройства с разной цветовой температурой приобретают, учитывая предназначение комнаты:
Так как в комнатах редко бывает всего один источник освещения, то в одном помещении возможны комбинации моделей с разной цветовой температурой.
Гарантия, срок службы и цена
Максимально дешевые товары — повод задуматься о целесообразности такой покупки, так как существует большой риск получить на руки экземпляр, который «уйдет в отказ» раньше четверти или половины заявленного срока службы. Поэтому лучше выбирать модели (как минимум) средней ценовой категории.
Второй немаловажный критерий — гарантийный срок. В этом случае диапазон довольно широк: некоторые производители дают всего 6 месяцев, другие обещают 36. Не надо объяснять, что последние изделия можно брать без опаски. Условия гарантии — то, что лучше узнать еще до покупки. Обычно необходимо сохранить чек и упаковку изделия.
Форма ламп
Она у люминесцентных моделей бывает разной, поэтому выбирают экономки в соответствии с дизайном и своими представлениями о красоте. Есть изделия:
Если говорить о самых востребованных энергосберегающих изделиях, то это лампы спиралевидные и U-образные. На качество освещения их форма не влияет, зато есть различие в цене: первые модели стоят дороже, причина — более сложная технология изготовления.
Тип цоколя
Классический цоколь лампы накаливания присущ и экономкам, которыми сейчас все чаще заменяют устаревшие «лампочки Ильича». Такие стандартные устройства имеют обозначение е27. Цифра — это диаметр цоколя.
Небольшие светильники и бра требуют от источника света такого же маленького цоколя. Изделия с его уменьшенным диаметром обозначаются е14.
Максимальная мощность и габариты — характеристика этих элементов у таких же энергосберегающих моделей. В этом случае используется большой цоколь — е40.
Производители
Если с характеристиками энергосберегающих ламп разобраться довольно просто, то с выбором торговой марки могут возникнуть затруднения. Производителей слишком много, однако гарантом качества могут считаться только те фирмы, которые уже хорошо известны, а отзывы на их продукцию (если не сплошь, то в большинстве своем) положительны.
Лучшими считают энергосберегающие лампы от Camelion, Navigator, Osram, Philips и Эра.
Есть и другие, менее известные, производители энергосберегающих ламп. Они также имеют неплохие отзывы, касающиеся их продукции. Это Uniel, Feron, Foton Lighting, Sonnen.
Нужны ли дома энергосберегающие лампы, насколько опасны они в эксплуатации? Качественные модели надежных, давно известных производителей не являются угрозой: ни скрытой, ни явной. Однако вреда человеку и окружающей среде они не принесут только в том случае, если с изделиями будут обращаться максимально аккуратно, правильно проводить их утилизацию. Требования эти просты и выполнимы.
Чтобы развеять все сомнения, которые могли появиться в отношении этих чудо-лампочек, лучше посмотреть подробный урок. В нем «учитель» рассказывает о принципе работы КЛЛ, показывает «начинку» этого электрического прибора.
Как выбрать энергосберегающую лампу – обзор основных параметров
Стандартные лампочки накаливания характеризуются простотой конструкции и классифицируются по двум критериям — мощности, типу цоколя. Раньше при их выборе ориентировались исключительно на данные параметры.
Сегодня более популярными становятся энергосберегающие лампы. С ними дела обстоят сложнее, поскольку существует множество разновидностей с определенными особенностями, которые обязательно следует учитывать.
Что такое энергосберегающие лампы
Эти электротехнические изделия называют компактными люминесцентными лампами (КЛЛ). Состоят из двух основных частей — колбы нестандартной формы и цоколя. Внутри колбы помещены электроды, изготавливаемые из вольфрама с нанесением активирующего вещества (смеси оксида бария, кальция, стронция). Пространство заполняется инертным газом или ртутью, капли которой при нагреве превращаются в пары.
При подаче электрического напряжения на источник света между электродами создается заряд, лампа загорается. Генерируемое излучение находится в спектре ультрафиолетового диапазона, а чтобы его преобразовать в видимый для человека свет, внутренняя поверхность изделия покрывается люминофором.
Виды и устройство
Вместо ртути колба КЛЛ заполняется альмагамой индия. По сравнению с обычной лампочкой здесь отсутствует нить накаливания. При воздействии напряжения приходят в движение электроны, сталкивающиеся с частицами вещества, находящегося в колбе. Внутри изделия расположена схема пуска и подачи питания — электронный балласт.
При бытовом применении люминесцентных ламп руководствуются двумя наиболее важными параметрами — цветовой температурой и мощностью.
К энергосберегающим изделиям относятся не только люминесцентные, но и светодиодные лампы. Последние выигрывают у КЛЛ за счет отсутствия ряда негативных факторов, включая мерцание и снижение светового потока в процессе эксплуатации. С одной стороны, такие источники дороже, с другой — экономичны в эксплуатации.
Главное отличие энергосберегающих конструкций от лампочки накаливания связано с преобразованием электрической энергии: первые практически все электричество трансформируют в видимый свет, а вторые теряют большую часть из-за генерации тепла.
Люминесцентные
По сравнению с «лампочкой Ильича» такие изделия более долговечные и потребляют в 2 – 3 раза меньше электроэнергии при излучении одинакового светового потока.
Используется совершенно иная технология для преобразования света в видимый спектр. Проходя через капли ртути или инертный газ, электрический разряд формирует ультрафиолетовое свечение, воздействующее на люминофор, нанесенный на внутреннюю часть колбы — за счет этого человек воспринимает излучаемый лампой свет.
В быту используют КЛЛ. Для больших и просторных технологичных помещений, административных офисов применяются некомпактные люминесцентные лампы. В большинстве случаев изделия имеют спиралеобразную колбу и стандартный винтовой цоколь, поэтому легко заменяют лампы накаливания.
Светодиодные
Сегодня светодиодные электротехнические изделия — лучший источник света. У них отсутствуют недостатки, характерные для остальных лампочек, потребляют минимум электрической энергии и более долговечны в сравнении с КЛЛ. Внутри нет ни вольфрамовой нити, ни вредных веществ, которыми заполняется колба люминесцентных приборов. В качестве источника света выступает LED-диод, принцип свечения которого построен на электронной схеме.
В магазине можно найти полноценные светильники на светодиодах или отдельные лампочки, предназначенные для замены стандартных.
Галогеновые устройства
Нередко к энергосберегающим изделиям приписывают галогенки — это неверно. Несмотря на их долговечность по сравнению с лампами накаливания, по количеству потребляемой электроэнергии и сроку службы они уступают КЛЛ и светодиодным. По сути, галогенка — та же «лампочка Ильича», с колбой, заполненной парами йода или бора. Оба вещества галогенные, отсюда и название продукта.
При продолжительной подаче напряжения на обычную лампу атомы вольфрама, используемые для производства спирали, постепенно испаряются, по этой причине быстрее выходят из строя. Если добавить в колбу галогены, между ними и вольфрамом возникнет реакция с последующим формированием соединений. При распаде молекул вольфрам вернется на спираль, что приведет к повышению долговечности самого изделия.
При эксплуатации галогенок с диммером (устройством для изменения яркости) срок службы повышается с 3 – 5 до 8 – 12 тыс. часов. Приборы характеризуются высокой цветопередачей, компактностью, разнообразием форм и не нуждаются в специфической утилизации. Малый срок эксплуатации и отсутствие экономичности не позволяют отнести данные изделия к энергосберегающим.
Основные характеристики осветительных элементов
Существует несколько важных параметров осветительных приборов:
Самый простой совет по выбору светила — ориентируйтесь на известные бренды. Если впервые услышали название производителя КЛЛ или светодиодного светильника, откажитесь от приобретения. Брендовые фирмы всегда заботятся о качестве изделия.
Мощность
Мощность электротехнических элементов варьируется от 7 до 250 Вт. При выборе параметра следует учитывать тот факт, что соотношение мощности и светового потока у изделий в 5 раз выше, чем у обычных ламп накаливания. Если мощность «лампочки Ильича», используемой ранее, была 100 Вт, в случае замены на энергосберегающую достаточно выбрать источник света на 20 Вт.
Наблюдается простая закономерность — с увеличением мощности увеличивается яркость.
Цветовая температура
При одинаковой мощности лампа может светить разными оттенками — более теплым, близким к желтому, нейтральным или холодным белым. В качестве единицы измерения используются Кельвины, а значение находится в диапазоне 2700 – 6500 К. Для квартиры выбирают более нейтральные оттенки — энергосберегающие изделия с цветовой температурой около 4000 К.
Индекс цветопередачи
В зависимости от индекса цветопередачи (CRI) зрительные органы по-разному воспринимают цвета предметов, отражающих свет. Эталоном в этом плане называют солнечный свет — CRI равен 100 единицам. Искусственные источники имеют меньшее значение, но чем оно ближе к 100, тем более естественными получаются цвета. Современная энергосберегающая лампа функционирует с CRI не ниже 80.
Маркировка изделий содержит три цифры. Например, если в обозначении указано число «940», лампочка изготовлена с цветопередачей 90 и температурой 4000 К.
Тип цоколя
Несмотря на появление современных технологий в жизнедеятельности человека, до сих пор наиболее популярным остается классический цоколь Эдисона с диаметром 27 мм — E27. Большая часть световых приборов предназначена для применения изделия с таким цоколем. Изначально это был стандарт для ламп накаливания, поэтому производители решили сделать все для максимального удобства эксплуатации и создали экономки E27.
Некоторые меньшие светильники (настольные и настенные) используют меньший цоколь — E14. Огромные и мощные приборы оснащены цоколем на 40 мм — E40. Если не можете самостоятельно определить тип цоколя, возьмите в магазин лампочку накаливания.
В быту применяют лампы со штырьковыми контактами (вместо винтового соединения). В таком случае маркировка цоколя имеет букву G, а последующее число указывает на расстояние между штырьками, измеряемое в миллиметрах. Например, цоколь G10 имеет расстояние 10 мм.
Срок службы
Долговечность источников света принято измерять в часах. Для удобства переведем значение в года. Средняя эксплуатация светодиодного прибора в нормальных условиях насчитывает 10 – 15, а в случае с КЛЛ — около 5 лет. Для светодиодных ламп предоставляется гарантия.
Форма колбы
Если важны не только физические параметры, влияющие на яркость и потребление электроэнергии, но еще и декоративная составляющая, лучше всего покупать светодиодные изделия, форма которых может быть совершенно разной — от свечи до шара и т. д.
Не менее разнообразны галогенки и обычные лампы накаливания, но экономить здесь не выйдет. Что касается КЛЛ, по форме изделия бывают или спиральными, или трубчатыми.
Регулировка яркости
В плане регулировки яркости светодиодные и люминесцентные лампы уступают галогенкам. Изделия, которые могут эксплуатироваться с диммерами, встречаются нередко, но их стоимость чересчур высока для бытового применения. Если хотите применять диммер, установите галогенку.
Преимущества и недостатки
Вопреки привычному построению обзора, начнем с недостатков энергосберегающих ламп:
Правила и меры предосторожности при эксплуатации
Мерцание люминесцентных лампочек негативно сказывается как на самом изделии (приводит к быстрому перегоранию), так и на самочувствии человека — ухудшается зрение, повышается нервозность и спустя несколько минут появляется сильная утомленность.
Вот некоторые причины, из-за которых появляется мерцание энергосберегающей лампочки, и способы устранения эффекта:
В изделиях средней мощности содержится около 1 мг ртути — как в шарике на конце канцелярской ручки. Для сравнения: градусник содержит 500 мг ртути. Несмотря на столь очевидную и огромную разницу в содержании ртути, не забывайте об осторожности при их эксплуатации. Наличие в воздухе испарений в малых количествах может причинить серьезный вред здоровью.
Утилизация
Специфическая утилизация требуется лишь для люминесцентных изделий, в колбе которых содержатся пары ртути. Светодиодные лампочки можно выбрасывать в обычный мусор — туда, куда обычные и галогеновые.
Энергосберегающие лампы — отличный вариант для людей, желающих сэкономить на оплате электроэнергии. Огромное количество преимуществ делают КЛЛ предпочтительнее обычных или галогеновых.
Если выбирать конкретную модель, лучше немного переплатить и приобрести светодиодные изделия, характеризующиеся большей долговечностью и исключающие негативное воздействие на самочувствие человека.