Энергосберегающая лампа

Энергосберегающая лампа – это осветительный прибор более эффективный, нежели обычная лампочка с нитью накала. Под это определение попадает сегодня несколько типов устройств, о которых читатели и узнают ниже. Мы будем говорить про разрядные и светодиодные лампы, а также и их разновидности.

Понятие энергосбережения для электрических ламп

Прежде всего хотелось бы заметить, что про высокую светоотдачу некоторых разновидностей ламп было известно давно. Фактически с момента появления в 1938 году ртутных ламп низкого давления с приемлемой цветопередачей стало понятно, что именно за этим классом устройств будущее. Но теперь, когда вышли первые приборы на светодиодах, конкурентоспособность сравнительно тусклых и сложных разрядных ламп можно уже поставить под сомнение. Как бы то ни было, европейские стандарты делят всю технику не по признаку вложенных в неё технологий, а по мере энергосбережения.

Рассмотрением данного вопроса занимаются правила № 874/2012, 12 июля 2012 года выпуска, в поддержку директивы Европейского парламента 2010/30/EU. В документе приводятся следующие сведения о лампах, которые могут быть полезны или интересны нашим читателям:

  1. Документ касается всех разновидностей бытовых ламп: с нитями накала, люминесцентные, разрядные, светодиодные. Три последних группы являются к тому же энергосберегающими.
  2. Для каждой лампочки указывается степень энергоэффективности цветной наклейкой, наподобие изображённых на фото. Именно эта часть позволяет быстро понять, что перед нами за лампочка. В частности, является ли она энергосберегающей.
Маркировка упаковок лампочек

Маркировка упаковок лампочек

Коэффициент энергоэффективности различается для направленных и ненаправленных источников света. В частности, правила Евросоюза доводят до нас информацию, представленную в виде таблице на скрине. Из приведённых цифр мы можем видеть, что индекс энергоэффективности (IEE) для направленных источников света может быть выше и значительно больше единицы. Самыми лучшими являются устройства класса А++, а наименее эффективные – Е. В быту принято называть энергосберегающими те лампы, для которых параметр укладывается в диапазон от А и выше.

Степени энергоэффективности

Степени энергоэффективности

Разумеется, многим уже не терпится узнать, как именно подсчитывается индекс энергоэффективности. В ходе вычислений реальная световой поток источника света сравнивается с идеальным: I I E = Pcor / Pref. Где Pcor – номинальная мощность потребления, которую для устройств с внешними драйверами нужно корректировать согласно данным таблицы, представленной на рисунке. А для прочих устройств число берётся непосредственно, без изменений.

Корректировка мощности для ламп с внешним драйвером

Корректировка мощности для ламп с внешним драйвером

Напоминаем, что драйвером лампы называют модуль для преобразования напряжения сети к нужном формату. Например, внутри цоколя Е27 часто имеется микросхема импульсного блока питания. Это и есть драйвер, причём внутренний. Pref – это некое потребление эталона, своеобразной идеальной лампы. Оно вычисляется по формулам, представленным на рисунке, сообразно тому, больше световой поток 1300 люменов или меньше.

Градация номинальной мощности по величине светового потока

Градация номинальной мощности по величине светового потока

Не бойтесь этих сложных выражений, мы отредактировали скрины, снабдив их уместными пояснениями. Вы увидите, что номинальная мощность эталона вычисляется из светового потока подопытной лампы по простым формулам. В таблице для этого указано три варианта:

  • Ненаправленные источники света.
  • С углом ограничивающего конуса 90 градусов или более за исключением тех, что имеют на упаковке предупредительные символы о невозможности использования в акцентированном режиме и с нитями накала.
  • Все прочие направленные лампы.

У многих уже возник вопрос, как именно измерить световой поток. Во-первых, многие энергосберегающие лампы снабжаются упаковками, где прописано конкретное число, а, во-вторых, при помощи приборов значение можно получить в лабораторных условиях. Понятно, что энергоэффективность выявляют по результатам тестов, поэтому никаких проблем и не возникает. Собственно, всю эту информацию на английском языке можно прочитать со скринов. Мы перевели на русский для лучшего восприятия нашими посетителями.

Лампы, относимые к энергосберегающим

Сегодня под определение энергосберегающих подпадает два больших класса ламп:

  1. Светодиодные.
  2. Разрядные.

О них дальше и пойдёт разговор.

Светодиодные энергосберегающие лампы

Энергосберегающая лампа на светодиодах по всем признакам скоро вытеснит все другие разновидности. Судите сами: эффективность обычно выше А, а срок службы находится где-то в диапазоне люминесцентных приборов. Типовые значения – от 20 до 50 тыс. часов. Вы легко отличите светодиодную модель от прочих по двум признакам:

  1. Наклейка с показателем энергоэффективности поможет отличить эти грушевидные модели от ламп с нитями накала.
  2. По форме колбы легко провести разграничение с люминесцентными лампами, которые тоже являются энергосберегающими.
Энергосберегающая лампа

Энергосберегающая лампа

Срок жизни одной лампочки накала обычно составляет 1000 часов. Если присмотритесь, то на пачке (см. фото) увидите тождество, где одна светодиодная приравнена к тридцати обычным. Здесь как раз имеется в виду срок жизни в 30000 часов. Этого хватит примерно на 10 лет интенсивной работы. Но это далеко не главная причина, почему светодиодные лампочки становятся так популярны. Дело в том, что они до 10 раз меньше потребляют электрической энергии на тот же суммарный световой поток в видимом диапазоне. Очень много экономится за счёт отсутствия нагрева. В результате инфракрасный спектр намного менее богатый, а он и не нужен тому, кто вкручивает лампочку в патрон.

Нельзя сказать, чтобы светодиодные лампочки были намного лучше люминесцентных, но при одинаковой светимости, указанной на упаковке, именно первые создают визуально более благоприятное впечатление. То есть невооружённым глазом видна разница. А снижение затрат будет заметно уже после первого месяца эксплуатации. После внедрения в обиход светодиодных лампочек самым главным врагом семейного бюджета становится холодильник, а на втором месте идут и без того экономные персональные компьютеры. Выводы делайте сами: при покупке дюжины светодиодных лампочек по цене 180 рублей за штуку каждый месяц сберегается цена одной.

Таким образом, где-то через год в описанном выше случае можно говорить уже о возврате средств, вложенных в иллюминацию своего жилища. Самое главное, что о вопросе экономии света вообще можно забыть и спокойно включать его тогда, когда это необходимо. Имеются и другие преимущества, о которых нельзя умолчать: требования к проводке и выключателям становятся намного более мягкими. Токи снижаются на порядок (в 10 раз), за счёт чего сечение по меди можно урезать до минимума, а это уже прямая прибавка к бюджету на ближайший ремонт. Люстры также можно приобретать менее стойкие к нагреву, потому что до пожароопасной температуры эти лампочки не нагреваются. Аварийные случаи не в счёт.

К единственному минусу светодиодных ламп мы склонны отнести сложность ремонта. Очень непросто добраться до драйвера, а в результате невозможно и отремонтировать прибор. Тогда как у люминесцентных ламп цоколь достаточно просто снимается, что повышает шансы на возврат изделия к жизни.

Разрядные лампы

В это семейство входят все лампы, где свечение образуется за счёт медленно тлеющего разряда. Первой успешной версией, наверное, можно считать трубки Гислера, бытовавшие ещё в XIX веке во всех развлекательных заведениях Европы. Об этом мы уже говорили ранее, в обзоре про люминесцентные лампы, а сегодня остановимся на более практической части. На рубеже XX и XXI веков до 80% светового потока в развитых странах приходилось именно на разрядный тип приборов. К тому же срок службы тоже немал – от 10 до 50 тыс. часов.

Разрядные лампы

Разрядные лампы

В самом начале развития направления стало понятно, что ртутные лампы высокого давления и натриевые лампы низкого давления очень хороши, но применять их для бытовых нужд не решались: слишком плохая цветопередача. Людская кожа попросту выглядела страшно в таком соседстве. Напомним, что цветопередачей оптического источника называется степень схожести освещаемых им различных цветовых оттенков с их настоящим положением на спектральной шкале. Кстати, светодиодные лампы в этом отношении дают изумительные результаты.

А вот для разрядных первый приемлемый эффект был получен с люминесцентными лампами дневного света (ртутные низкого давления). Они появились в 1938 году, и стало понятно, что эти устройства постепенно завоюют сегмент бытового применения. В 50-х годах XX века появились и ртутные лампы высокого давления (дуговые ДРЛ). За ними последовали разрядные лампы высокой интенсивности, где впервые удалось преодолеть КПД в 100 лм/Вт. Это ещё больше увеличило привлекательность приборов для обывателя. Спектр излучения обычно подбирается наполнением колбы (газ, пар, их смеси) или условиями горения дуги.

Широкое распространение получили так называемые люминесцентные разрядные лампы, где спектр получается за счёт облучения ультрафиолетом специального вещества (люминофора). Кроме того возникла и немалая путаница. Так например, к разрядным очень часто причисляют и галогенные лампы. Но это далеко не всегда правильно. Например, в кварцевых нагревателях применяются нити накала, дуги там нет. А галогениды металлов служат совсем другим целям: если со спирали испаряется вольфрам, то тут же вступает в соединение, которое не осаждается на стеклянной колбе. В результате возвращения молекулы на поверхность горячей нити (за счёт случайных процессов) метал восстанавливается. Так значительно возрастает срок службы.

Да, галогениды часто используются и в разрядных лампах. Причём для тех же целей. Ключевым признаком металлогалогенных разрядных ламп (появились в 60-х годах XX века) является горящая дуга. В этом случае галогениды (йод, бром, хлор) имеют и другую роль: изменяют спектр свечения, а также создают нужную плотность металлов в объёме газов и паров. В результате можно получить уникальные свойства источников света, которые были бы невозможны в других условиях. Есть и третье свойство, которое не так очевидно: некоторые металлы с привлекательным спектром излучения при нагреве кварцевой колбы до 300 градусов Цельсия ведут себя агрессивно. Прежде всего щелочные, а также кадмий, цинк. В то же время их галогениды намного более инертны, и разрушения кварцевой колбы уже не происходит.

Особенно замечательный эффект наблюдается при смешивании нескольких типов веществ. Например, металлы I и III группы таблицы Менделеева дают отдельные спектральные полосы в диапазоне:

  • Натрий – 589 нм (близко к оранжевому).
  • Таллий – 535 нм (зелёный).
  • Индий – 410 и 435 нм (интенсивно фиолетовый).

Скандий, лантан, иттрий и редкоземельные металлы дают спектр из множества полос, заполняющих весь видимый спектр. У некоторых читателей уже возник вопрос – а кому все это, собственно, нужно? Дело здесь не только в цветопередаче, которую теперь можно сделать буквально любой. Кроме всего прочего играет роль цветовая температура лампочки. На нашем фото, к примеру, красуется светодиодная на 4500 К. Это холодный оттенок, но до дневного света ей ещё далеко. Этот рубеж начинается где-то с 6000 К.

Подбирая нужным образом цветовую температуру, можно задавать циркадные ритмы человеческой психики. А это означает улучшение работоспособности днём, хороший сон в ночной период, успокоение или нагнетание напряжённости. Ниже мы привели таблицу, где показаны индексы цветопередачи и некоторые другие параметры для металлогалогенных ламп с различным заполнением. Быстро отыскать такое изделие на прилавке поможет кодировка ДРИ (и некоторые другие похожие). Мы будем держать наших читателей в курсе, а ещё лучше – задавайте вопросы, и имеете все шансы увидеть на этом сайте обзоры и тематические заметки на интересующие темы.

Таблица индексов для металлогалогенных ламп

Таблица индексов для металлогалогенных ламп

И тогда мы расскажем про натриевые лампы и керамические горелки, индексы цветопередачи и влияние температуры на психику. Всякое знание ограничено, и лишь незнание не имеет границ.