Сегодня эти источники света получили настолько широкое распространение, что уже не вызывают ни у кого удивления. Тем не менее, принцип их работы и свойства пока еще мало знакомы подавляющему большинству людей, из-за чего сдерживается их распространение в такой сфере, например, как бытовая.
Что представляют из себя такие лампы
Между тем, их устройство похоже на известные всем люминесцентные осветители – та же стеклянная трубка, стенки которой изнутри покрыты люминофором, а сама она заполнена парами ртути и аргоном. На концах трубки имеется пара электродов, под воздействием электрического напряжения разогревающихся до 900-1000°С и не могущих более удерживать электроны, «испаряющиеся» под воздействием приложенного напряжения.
В процессе своего движения электроны сталкиваются с нейтральными атомами ртути и аргона, что приводит к образованию низкотемпературной плазмы, излучающей ультрафиолетовые волны. Люминофор, облучаемый ими, генерирует видимый свет, испускаемый наружу.
Так как электроды подключены к источнику переменного напряжения частотой в десятки килогерц, функции анода и катода исполняются ими попеременно и с той же частотой. Благодаря этому, а также инерционности нашего зрения, для человеческого глаза мерцание отсутствует.
Внешне эти источники света могут иметь различные формы, например, в виде груши или шара, цилиндра или свечи. От обычных ламп дневного света они отличаются несколько увеличенным цоколем. Дело в том, что в него изготовители смогли встроить стартер, совмещенный с высоковольтным генератором высокочастотного напряжения, благодаря которому давно знакомые всем приборы обрели новые замечательные свойства.
Энергосберегающие лампы — характеристики
Мощность — единица измерения – ватты (Вт, W). При увеличении мощности растут яркость и потребляемая электроэнергия. На упаковке обычно указывается, какой мощности необходимо взять обычную лампочку накаливания, чтобы получить от нее столько же света.
Световой поток — единица измерения – люмены (лм, Lm). Эта характеристика показывает эффективность преобразования электроэнергии в световое излучение, то есть чем больше световой поток, тем светлее. Обычно этот параметр снижается по мере эксплуатации источника света.
Цветовая температура — 
единица измерения – градусы Кельвина (К). Температура разогретой нити накала обыкновенной лампочки составляет примерно 2700 К (2427°С), а цвет ее свечения – желтый. Энергосберегающие приборы излучают видимый свет благодаря люминофору, изменяя химический состав которого, можно изменять и цвет свечения. Наличие у этих ламп такого свойства – огромное их преимущество, поскольку дает возможность подобрать наиболее подходящее освещение под конкретные условия. Для этих источников света цветовая температура может лежать в диапазоне от 2500 до 6500 К. Принято различать следующие их типы по данному параметру:
- от 2700 К до 3200 К – излучают свет теплого белого цвета (увеличена доля красного в спектре белого), хорошо подходят в качестве источника света для жилых помещений;
- от 4000 К до 4200 К – дают нейтральный белый свет, рекомендуемый для рабочих и офисных помещений, а также для мест общественного пользования;
- от 6000 К до 6500 К – излучают холодный белый цвет, используемый в нежилых помещениях, уличных светильниках, театральных системах.
Коэффициент цветопередачи — относительная единица, характеризующая цветопередачу реального источника света по сравнению с идеальным источником, для которого этот параметр условно принят равным 100. Минимальное значение, как показывает практика, должно составлять 82, поскольку при меньших значениях появляется иллюзия тумана, тени при таком освещении выглядят размытыми, а предметы белого цвета выглядят неестественно резкими с зеленовато-синими оттенками.
Световая отдача — единица измерения – люмен на Ватт (лм/Вт, Lm/ W). Данная характеристика показывает эффективность излучателя и определяется как соотношение количества вырабатываемого им света в люменах к расходуемой для этого энергии в ваттах. На этом параметре базируется используемая сегодня система классификации приборов освещения по эффективности использования ими электроэнергии. В соответствии с нею все они разделены на 7 классов, обозначаемых латинскими буквами от А до G. Лампы накаливания относятся в данной системе к классам Е и F, а энергосберегающие приборы освещения относятся к классам А и В.
Достоинства и недостатки энергосберегающих ламп
Некоторые из преимуществ:
срок службы в 5-8 раз превышает аналогичный показатель для ламп накаливания;- потребление энергии в 4-5 раз ниже, чем у равных им по мощности приборов накаливания;
- эти источники света отличаются стабильностью светового потока в течение всего срока службы;
- колба энергосберегающего прибора в процессе работы нагревается до температуры не более 65°С;
- принцип работы энергосберегающих приборов позволяет производить их с самыми различными спектральными характеристиками;
- нагрузка на электросети квартир, домов, городов значительно снижается.
Некоторые из недостатков:
- плавная регулировка яркости свечения сопряжена с большими техническими трудностями;
- энергосберегающие источники света мощностью более нескольких сотен ватт найти очень сложно, а то и невозможно;
- энергосберегающие приборы довольно инерционны и не допускают частых включений – выключений;
- колбы энергосберегающих источников света содержат высокотоксичную ртуть, из-за чего необходимы специальные меры по их утилизации после окончания срока службы.
На какие характеристики обратить внимание
Собираясь сделать покупку, обратите внимание на перечисленные ниже характеристики — возможно, пригодятся.
Физические размеры
Энергосберегающие приборы имеют, по сравнению с лампочками накаливания, несколько большие габариты. В связи с этим при их приобретении необходимо проверить, подойдут ли они по своим размерам для тех светильников, в которые вы планируете их установить. Особенно актуальным этот вопрос является для различных светильников закрытого типа.
Размер и тип цоколя
Аналогично приборам накаливания, эти лампы также выпускаются с различного типа цоколями. Поэтому будьте внимательны при выборе необходимого вам источника света.
Цвет излучаемого света
Выше уже указывалось на то, что лампы данного типа могут выпускаться с различным белым светом – от «холодного» до «теплого». В связи с этим обратите внимание на то, где именно предполагается эксплуатация лампы и на желательный оттенок ее света.
Мощность
Чтобы определиться с этим параметром, необходимо помнить о том, что энергосберегающие лампы потребляют в 4 (а высококачественные – в 5) раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания, при той же потоке света.
Срок службы
Выше уже говорилось, что этот параметр у энергосберегающих ламп значительно превосходит аналогичный для ламп накаливания. Учитывая этот параметр, так же как и в случае с мощностью, необходимо обратить внимание на качество лампы – у «фирменных» ламп срок службы обычно больше, но и стоят они дороже.
Световая отдача
Один из наиболее важных параметров с точки зрения потребителя. Идеальная лампа всю потребляемую электроэнергию преобразует в свет заданной длины волны. В этом случае световая отдача составила бы 683 лм/Вт. Однако, на самом деле реальные лампы расходуют электроэнергию не только на полезный свет, но также и на тепло, на излучение света в ультрафиолетовой и инфракрасной частях спектра. Световая отдача обычно не приводится на упаковке лампы, однако ее несложно вычислить, разделив световой поток лампы на ее мощность.
Световой поток
Часть излучаемого света любой энергосберегающей лампы приходится на ультрафиолетовую и инфракрасную части спектра, хотя и бесполезные, но также требующие затрат электроэнергии. В связи с этим, приобретая такую лампу, необходимо обращать внимание на такой ее параметр, как величина светового потока. Разные изготовители вполне могут предложить одинаковой мощности лампы, но с разным световым потоком. В этом случае, если все остальные параметры идентичны, необходимо покупать лампу у того изготовителя, у которого этот параметр имеет большее значение.
Конструкция и детали
Любая энергосберегающая лампа имеет пластиковый корпус между стеклянной колбой и цоколем, внутри которого находится специальная электронная схема. Эта схема также стоит денег, и чем выше качество ее компонентов, тем выше ее стоимость.
Кроме того, на стоимость влияет также и такой параметр, как коэффициент запаса – у дорогих ламп отдельные детали схемы работают с «недогрузом», а у дешевых ламп – с «перегрузом». Соответственно во втором случае детали будут греться сильнее и к выходу из строя они значительно ближе, нежели детали из первого случая. Второй случай выясняется довольно быстро – при включении такой лампы из-под ее цоколя довольно быстро появляются запахи (признак перегрева!), которых быть не должно.
Рассеяние тепла
Поскольку часть электроэнергии всегда уходит на нагрев, то актуальным был и остается вопрос его отвода. В дорогих лампах этот вопрос решен применением деталей с запасом по мощности, благодаря чему они работают, не будучи нагруженными «под завязку». Также в них и сама конструкция весьма тщательно проработана, и материалы применены эффективные с точки зрения рассеяния тепла, то есть технический уровень конструкции в целом – весьма высок.
Если же выбирается лампа из тех, что далеко от фирменных, то в этом случае практичнее выглядит выбор лампы с не самым маленьким корпусом (такая характеристика, как компактность – враг эффективного теплоотвода), а также с вентиляционными отверстиями в ее корпусе, если таковые имеются.
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!
Несколько замечаний из практики
Срок эксплуатации зависит, в первую очередь, от изготовителя, то есть от качества производства. Так, например, типичный срок службы ламп, относящихся к «фирменным» (и стоящих соответственно дороже), составляет не менее 12-15 тысяч часов. Такие же приборы, но из разряда «попроще», стоят дешевле, но и срок их службы не превышает обычно 6-10 тысяч часов. Самые дешевые, иногда с неизвестным изготовителем, лампы рассчитаны на якобы 3-4 тысячи часов, но нередко выходят из строя гораздо раньше ввиду низкого качества их изготовления. Откровенный брак среди них, увы, не является редкостью, поскольку весьма часто появляется благодаря несовершенному их производству.
Энергосберегающие приборы со встроенной в них технологией «плавного старта» наиболее предпочтительны для требовательного покупателя, поскольку эта технология работы обеспечивает им как минимум несколько тысяч «дополнительных» часов жизни. Такие лампы в момент включения, пока они не разогреты (и холодные, соответственно), автоматически включаются не на полную их мощность – на нее они переключаются спустя одну или две минуты после включения.
Срок жизни энергосберегающих ламп сильно зависит и от того, насколько часто их включают — выключают, то есть меняют режим работы. Чем реже это будет происходить, тем дольше будет служить лампа. Специалистами фирмы General Electric рекомендуется выключать энергосберегающие лампы не раньше, чем через 5-10 минут после включения.
И еще один практический совет – энергосберегающие приборы ни в коем случае не рекомендуется подключать к электросети через различные устройства плавного пуска или блоки защиты от скачков напряжения. Технические приспособления такого рода могут «спасти» лампу накаливания, но способны привести энергосберегающую лампу к быстрой «кончине» ввиду принципиально разных алгоритмов работы этих ламп.
