Выбираем энергосберегающие лампы: сравнительный обзор 3-х видов энергоэффективных лампочек

Экономия электроэнергии – это широкомасштабная задача, для решения которой применяются новейшие технологии. Возрастающее потребление электричества вынуждает пользователей задействовать энергосберегающие лампы — новаторская светотехника обладает повышенным КПД при сниженном потреблении энергии.

Рынок предлагает широкий ассортимент «экономок», но в таком многообразии легко запутаться, согласны? Мы поможем вам сделать правильный выбор.

В статье приведен подробный обзор трех видов ламп с описанием их характеристик и особенностей применения, обозначены параметры, которые обязательно стоит учесть при выборе энергосберегающих светильников.

Классификация энергоэффективных ламп

Определение экономического эффекта возможно посредством сравнения двух образцов. В качестве объекта аналогии были выбраны лампы накаливания – самые неэффективные из современных источников света. Именно это и послужило основанием для продвижения рекламного лозунга «энергосберегающие лампочки».

Электрические лампы, обладающие большой светоотдачей и низкой потребляемой мощностью, делятся на три основных вида: LED, люминесцентные и галогенные.

При этом каждая категория отличается не только конструкционными особенностями, но и качеством экономии:

• люминесцентные способны сберечь до 80% электричества;
• LED – 80-90%;
• галогенные – 30-50%.

Экономичные показатели в них достигаются за счет высокого КПД. Большая часть их мощности направлена на воспроизведение светопотока, а теплоотдача и другие затратные процессы сведены до минимума.

С помощью энергоэффективных источников света достигается экономия электричества не только в рамках бюджета одной семьи, но и в более глобальных — мировых масштабах (+)

Наибольшую популярность все же успела завоевать люминесцентная светотехника, которой нашли применение не только в быту, но и в различных сферах жизнедеятельности: офисах, складских помещениях и т.д. Однако статья расходов на их утилизацию заставляет предпринимателей внедрять более новый вид – светодиодные аналоги.

Люминесцентные газоразрядные лампы

Люминесцентные лампы, используемые в быту, называются компактными (КЛЛ). Как правило, они выполнены в форме дугообразной спирали и традиционно оснащены винтовым цоколем. Их можно вкручивать в стандартный патрон, вместо неэкономичного аналога.

Основные конструктивные элементы компактных люминесцентных ламп:

• газоразрядная колба;
• дроссельная катушка;
• диодный мост;
• предохранитель;
• фильтр-конденсатор.

Стеклянная колба заполнена инертным газом (аргон или неон), с примесью паров ртути.  Ртутное давление подчинено температурным показателям стенок КЛЛ и при стандартной рабочей температуре 40°C будет находиться в диапазоне 0,13-1,3 Н/м².

Внутри лампа покрыта слоем люминофора, в состав которого входит галофосфат кальция или сурьма с марганцем. Изменяя соотношение так называемых активаторов света, производители сумели добиться различных цветовых параметров свечения.

Здесь же расположены вольфрамовые спиральные электроды, подключаемые посредством пускорегулятора к сети питания. Для увеличения эмиссии контакты обрабатываются оксидным составом.

Газоразрядный прибор имеет множество преимуществ по сравнению с лампами накаливания: срок службы превышает в 5-20 раз и составляет 6000-15000 часов; до 75 % меньшее употребление электричества; аналогичная интенсивность светопотока (+)

Применяемая технология для воспроизведения света в них существенно отличается от других аналогов. Под воздействием электрического поля, приложенного к контактам, лампа производит газовый разряд.

Он пробивает инертную среду колбы, в результате чего образуется ультрафиолетовое излучение. Однако этот спектр невидимый для человека, поэтому далее его поглощает люминофор, преобразовав в стандартное видимое свечение.

Широкомасштабное внедрение КЛЛ практически вытеснило обычные лампы накаливания. В сравнении с линейными образцами, их конструкции более компактная, при этом, охватываемая световым потоком площадь, аналогичная (+)

Газоразрядные приборы представлены как в открытом виде, так и в комплекте с рассеивателем.

Они выпускаются с цоколями различных модификаций:

• E27 – стандартно гнездо;
• Е14 – типа миньон;
• Е40 – для большого посадочного места;
• G23, 2G7, G53, 2D – декоративный вид приборов: точечные светильники, подсветка и пр.

В зависимости от качества составляющих элементов, срок бесперебойной эксплуатации, гарантируемый производителем, варьируется от 3000 до 15000 часов.

Монтаж значительно упрощен за счет размещения всех элементов в одном нераздельном корпусе, в том числе и пускорегулирующего аппарата.

КЛЛ имеет разнообразный оттеночный диапазон от теплого белого до зеленого. Замена такой лампы производится аналогичным образом, как и обычного образца накаливания за счет стандартизированного цоколя

Если сравнивать люминесцентную с лампой накаливания, то можно отметить, что положительные характеристики первой существенно преобладают:

• долговечность — за счет применения ЭПРА, отличающихся устойчивостью к перепадам напряжения сети, срок эксплуатации прибора существенно возрастает до 20000 часов;
• коэффициент теплоотдачи снижен, поэтому их разрешено монтировать в любые типы светильников без риска перегрева;
• вариативность спектра цветовой температуры, что успешно используются в дизайне помещения.

Поскольку в приборе применены стандартизированные элементы, при условии сохранения герметичности газового баллона возможно производить замену вышедших из строя деталей.

Если сравнивать характеристики энергосберегающего люминесцентного устройства и лампы накаливания отмечают существенную разницу в степени накала: первый экземпляр сильно греется в процессе работы и имеет очень хрупкий стеклянный корпус, у второго эти показатели средние (+)

Благодаря ведущим разработкам недостатки ЭЛЛ пытаются свести к минимуму, однако на данный момент они все еще присутствуют:

1. Срок службы ЛЛ ограничен.
2. Применение ртутных паров, которые являются вредными не только для человека, но и для экологии, если произойдет разгерметизация колбы.
3. В связи с наличием предыдущего пункта, требуется принимать меры по утилизации изделий. Для крупных предприятий – это дополнительная статья расходов.
4. Хрупкость стеклянного корпуса.

Неконтролируемые поставки некачественной продукции на рынки и массовое распространение такого рода изделий влечет за собой потерю доверия покупателей. Больше половины лампочек низкопробного китайского производства не соответствуют ГОСТу.

Особенности галогенных светильников

Это усовершенствованный вариант стандартных ламп накаливания, содержащий в своей конструкции галогенные пары. Тело накала в этих изделиях выполнено из вольфрамовых нитей, расположенных максимально близко к патрону прибора. Для придания им формы спирали их скручивают и фиксируют посредством электродов и держателей.

К энергосберегающей категории галогенный вид относится условно, т.к. их срок службы всего в 2-3 раза дольше, чем у обычных вакуумных. В среднем он составляет 4000 часа. Механизм перегорания тела накала идентичный у обоих представителей. Температура цвета в галогенных лампочках соответствует реальной температуре тела накала — 3000-3200К

Алгоритм работы устройства происходит так: раскаленную проволоку покидают атомы вольфрама и в колбе сталкиваются с парами галогенов, соединяются с ними. Но высокая температура не дает другого пути развития химического процесса, кроме распада соединения — атомы вольфрама снова возвращаются на проволочную спираль.

На сегодняшний день в качестве галогенного состава применяются бромистый метилен или метил. Однако и сейчас продолжается работа над подбором эффективных летучих составов галогенов. Поскольку все элементы заключены в кварцевой колбе ультрафиолетовые лучи могут проходить сквозь такой материал, поэтому принимаются меры по их блокировке.

В сетевых изделиях лампа дополнительно помещена в оболочку из стекла. Частично фильтрация вредного излучения достигается и нанесением на колбу специального состава. Эти лампы маркируются UV-Stop или UV-Block.

В более дешевых моделях, где такие меры недостаточны. На упаковке таких изделий указывается, что устройства подлежат установке исключительно в светильники с защитным стеклом

Срок службы таких лампочек определен моментом истощения вольфрамовых нитей. Благодаря применению галогенного цикла производители добиваются увеличения световой отдачи при сохранении идентичного срока службы, как в лампах накаливания — 1000 часов.

Или же продлевают эксплуатационный период до 4000-5000 часов при таких же параметрах света.

Эксплуатация таких светильников рассчитана на низкое сетевое напряжение — 6, 12 или 24 В, поэтому они применяются только в паре с трансформатором для галогенных ламп.

Низковольтные лампы с отражателем дают широкие возможности, расширяя сферу их применения. За счет оснащением интерференционным отражательным элементом, фильтрующим инфракрасные лучи, более 60 % тепла отводится через отражатель назад

Самый мощный образец – металлогалогенная лампа направленного света. Этот вариант освещения подходит для помещений, где расположены объекты с повышенной чувствительностью к теплу, из-за которого они портятся или разрушаются.

В большинстве случаев их применяют для иллюминации витрин. Интенсивный белый цвет свечения с температурой цвета 3200 К удачно подчеркивает блестящие элементы и цветовое разнообразие подсвечиваемой продукции.

Вольфрамово-галогенные капсульные модели HALO STAR STANDARD имеют стандартные характеристики. Серия HALOSTAR STARLITE обладает увеличенным эксплуатационным сроком – до 3000 часов. Стеклянные модели HALOSTAR UV-STOP 24V оснащены поглотителем ультрафиолета. HALOSTAR IRC – выдает на 30 % больше света

Самое компактное исполнение у капсульных моделей. Процесс их изготовления основан на технике низкого давления, поэтому их можно задействовать в светильниках открытого типа. Выпускается всего две модификации – с продольным или поперечным размещением вольфрамовой нити.

Основное преимущество перед всеми стеклянными аналогами – использование кварцевой колбы. Конструкция отличается повышенной прочностью к механическим воздействиям и высокой степенью термопрочности.

Благодаря этому есть возможность под высоким давлением наполнить лампу ксеноном, за счет которого обеспечивается высокая яркость и светоотдача.

Благодаря своим положительным свойствам галогенный свет обладает эффективной цветопередачей. Тень от окружающих предметов не имеет резких углов, скорее наоборот, очертания с плавными линиями

Дополнительно отметим и такие плюсы:

• стабильный по времени светопоток;
• компактные размеры;
• функционируют без трансформатора, за исключением низковольтных, в сетях с высоким напряжением 220-240 В;
• широкий угол рассеивания света, без резких ограничений в узкий пучок;
• на протяжении всего срока службы яркость не теряется;
• есть возможность регулировки интенсивности света;
• высокий уровень безопасности – низковольтные модели могут использоваться в помещениях с повышенной влажностью и в светильниках без защитного стекла.

Помимо положительных сторон, галогенки обладают и отрицательными характеристиками, в число которых входит чрезмерный нагрев колбы. В отдельных моделях температура доходит до 500°C. По этой причине установка светотехники должна осуществляться с выдержкой определенного расстояния от объектов – других источников света и потолка.

А также галогеновым изделиям свойственна восприимчивость к перепадам напряжения, что является существенным минусом.

Больше всего нареканий заслужили модели линейного типа: их нельзя эксплуатировать длительное время в вертикальном или наклоненном положении. В результате галогенные субстанции и газ разделяются и прибор перестает функционировать.

Кварцевые галогенные модели эксплуатируются исключительно на горизонтальной плоскости, с отклонением не больше четырех единиц от горизонта. Если не выполнить это условие, прибор довольно быстро выйдет из строя. Они выпускаются исключительно в компактном формате

Отдельно стоит отметить, что к лампе нельзя касаться руками, т.к. на ней остаются пятна. Ее вкручивают, предварительно замотав в кусок ветоши, или надевают перчатки.

Дополнительная информация о выборе галогенвых ламп представлена в этой статье.

Лампы на основе светодиодов

За счет низкого потребления энергии изначально кристаллы светодиодов использовались исключительно для индикации различных процессов в радиоэлектронных устройствах. Но со временем их начали совершенствовать, используя сверхъяркие LED элементы, позволяющие применять их в схемах подсветки практически во всех сферах деятельности.

Устройство таких источников света состоит из нескольких элементов — драйвера, светодиодов и планки из гетинакса. Детали заключены в корпусе, имеющем форму: «кукурузы», вытянутой колбы или типа спот.

Все они выполнены из поликарбоната. Такое исполнение позволило устранить основную проблему — вероятность механического повреждения.

Благодаря тому, что в приборе уже есть балласт, лампа подсоединяется напрямую к сети питания без пускорегулирующей аппаратуры.

Показатели мощности LED светильников пропорциональны количеству кристаллов — чем их больше, тем выше показатели светопотока

Узкая целенаправленность диодов позволяет комбинировать их в маленькие или большие группы.

В зависимости от предполагаемого места установки лампы разделяют на:

• автомобильные;
• промышленные;
• фитолампы для растений (представлены в линейном типе);
• уличные прожекторы;
• бытовые и офисные.

Приборы линейного типа применяются в различных условиях. Для подсветки в ландшафтном дизайне целесообразно выбирать устройства с высокой степенью защиты – IP65, IP67.

Они могут быть как трубчатой формы, так и более мощные, представленные прожекторами. Для помещений со стандартным климатом подходит — IP20.

В светодиодных приборах удалось достичь пропорционального рассеивания светового потока. Такое свойство сохраняется на весь период эксплуатации. Лампы практически не выделяют тепла, поэтому и не нагреваются (+)

Обзорный форм-фактор обладает наибольшим количеством положительных характеристик по сравнению со всеми вышеописанными источниками:

• питание от сети 220 В без ПРА;
• самое низкое потребление энергии из всех представленных видов;
• не требует специальных методов утилизации;
• не излучает тепло;
• угол рассеивания достигает 230 градусов;
• отсутствие пульсирующего эффекта;
• высокая степень трансляции света до 120 лм/Вт;
• срок службы 50 000-100 000 часов;
• небьющийся материал корпуса;
• устойчивость к перепадам температуры и другим негативным фактором.

Единственный недостаток этой модификации – высокая ценовая категория. Однако с большей степенью вероятности будущие разработки помогут нивелировать и этот минус.

На нашем сайте есть серия статей, посвященных выбору LED-светильников, советуем ознакомиться:

1. Светодиодные лампы для дома: какие диодные лампочки лучше, обзор производителей led ламп
2. Характеристики светодиодных ламп: цветовая температура, мощность, свет и другие
3. Диммируемые светодиодные лампы: советы по выбору, обзор лучших производителей

Правила выбора энергосберегающих ламп

Лампочки накаливания настолько долго были в обиходе, что подбирая экономную замену, мы ориентируемся исключительно на показатель мощности. Для большего понимания многие производители непосредственно на упаковке, указывают эквивалент мощности в сравнении со световым потоком обычной вакуумной лампы.

Для ясности, стоит обозначить, что мощность и светопоток – это разные показатели. Первая величина измеряется в ваттах, вторая – в люменах. Например, лампочка накала в 40 Вт излучает свет в 470-500 лм, 60 Вт – 700-850 лм, 75 Вт – 900-1200 лм.

Выбирая необходимую яркость ЭЛ можно отталкиваться от коэффициента мощности. В люминесцентных он равен 5. Если лампочка мощностью 12 В – это означает, что ее люминесцентный аналог эквивалентен 60 Вт. Для LED – 7-8 (+)

Именно соотношение этих двух факторов — мощность и светопоток — позволяет судить об экономичных показателях прибора. Общее значение измеряется в лм/Вт.

Вот еще один пример: стандартная светотехника на 1 Вт потребляемого электричества дает 10-15 лм света. У галогенных — 15-20 лм/Вт, люминесцентных — 40-80 лм/Вт и у светодиодных лидеров – 60-90 лм/Вт.

Однако это не единственный аспект, требующий внимания.

Важно обратить внимание на следующие характеристики:

1. Цветовая температура. Если взять лампы идентичной мощности, но разной модификации, цвет их излучения может быть разным. Это значение измеряется в кельвинах. Выбор цветовой температуры может быть сделан в диапазоне 2700-6500 К. Чем меньше значение, тем теплее (желтый) свет.
2. Индекс цветопередачи. Показателем корректной цветопередачи является солнечный свет – CRI=100. Искусственное освещение еще не достигло таких параметров. Здесь отталкиваться необходимо от оптимального CRI=80 и более.
3. Эксплуатационный срок. Производители указывают эту величину в часах. Однако такая маркировка не для всех удобна. Представим ее в годах: галогенная — 2 года, люминесцентная – 5 лет, LED – до 12 лет.
4. Тип патрона. Форма цоколя лампы подбирается под конкретную модель светильника. Стандартный вариант как у лампы накаливания – Е27.

При выборе формы колбы, здесь играет роль исключительно эстетическая сторона. Однако стоит учесть, что слишком большая лампа может не поместиться в стеклянное обрамление светильника.

Реализовать регулировку яркости энергосберегающей лампы достаточно недешевое удовольствие, да и явная разница работы с диммером и без здесь будет мало заметна

Для оправдания всех ожиданий, стоит уделить внимание и производителям, чья продукция уже успела положительно зарекомендовать себя: Philips, OSRAM, GE, Ecola. Эти фирмы предлагают гарантийный срок на свои изделия 2-3 года.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоматериал том, какие источники света наиболее экономичны:

Обзор и тестирование светодиодных ламп Feron:

Несмотря на то что на рынках все еще можно встретить лампы накаливания, энергоэффективные аналоги скоро полностью их вытеснят с прилавков. Если заменить ими все приборы в светильниках, уже через два года потраченные средства полностью окупятся. Далее же следует полная экономия.

Поделитесь с читателями вашим опытом использования энергосберегающих ламп. Расскажите, какие светильники вы выбрали, довольны ли приобретением. Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма для связи расположена ниже.