Основные характеристики
Главными параметрами энергосберегающих ламп, влияющими на выбор нужного источника света, являются:
- тип цоколя;
- световой поток;
- цветовая температура;
- световая отдача;
- индекс цветопередачи;
- срок работы.
Тип цоколя
Цоколя, используемые в энергосберегающих лампочках, бывают двух видов:
Резьбовые или цоколь Эдисона. Их маркировка состоит из буквы «Е» и числа, обозначающего диаметр. Самые распространенные – E14 (миньон е14), Е27 (наиболее часто использующийся) и Е40 (меняется в устройствах большой мощности, соответствующих старым лампам накаливания 0,5–1 кВт).
Штырьковые. Обозначаются буквой «G». Цифры указывают расстояние между штырьками.
Световой поток и отдача
Этот параметр обозначает количество света, излучаемое лампочкой в помещении. Световой поток измеряется в Люменах (лм или Lm) и указывается на упаковке.
Световой поток показывает, сколько люменов излучает источник света на ватт мощности. У ламп накаливания он минимальный – 10–15 лм/Вт, у энергосберегающих – 50–80 лм/Вт. Самые экономичные источники – светодиодные. Они имеют максимальный световой поток – 40–100 лм/Вт.
Световая температура
На субъективное восприятие освещенности влияет не только световой поток, излучаемый лампой. Не меньшее значение имеет оттенок света.
Для освещения применяют белый свет, но в зависимости от предпочтений пользователя, оттенок может быть разным. Он отличается световой температурой. Самыми распространенными являются:
- 2700 К – теплый белый, такой свет имеют лампы накаливания. Используются в жилых комнатах.
- 4100 К – нейтральный. Эта разновидность источников света применяется в ванных, коридорах и кухнях жилых домов и в производственных помещениях.
- 6500 К – холодный белый. Подходит для улицы.
Индекс цветопередачи
Глаза человека лучше всего воспринимают цвет при естественном освещении. Искусственные источники света искажают цветовосприятие.
Индекс цветопередачи (Ra или CRI) – это показатель, определяющий естественность цвета при искусственном освещении.
Идеальное его значение – 100. Использование светильников с индексом ниже 80 в жилых помещениях не рекомендуется, так как при этом искажаются реальные цвета.
Индекс цветопередачи люминесцентных и энергосберегающих светильников – 60–98.
Срок работы
Фирмы, производящие энергосберегающие лампочки, в том числе ЭСЛ, декларируют срок службы 8000 часов или 8 лет, считая среднее время работы 2,5–3 часа в день, включая туалет, в котором свет включается эпизодически, и гостиную, где он горит весь вечер.
Сравнения ламп их преимущества и недостатки
Как и у любого электрического прибора, у энергосберегающих светильников есть достоинства и недостатки. Лучше всего они видны в сравнении с лампочками накаливания и светодиодными.
| Накаливания | Энергосберегающие | Светодиодные | |
| Энергосбережение (КПД %) | 4 | 20 | 30–40 |
| Срок службы, часов | 1000 | 8000 | 30000–50000 |
| Цветовая температура, К | 2700–3500 | 2700–6800 | 2700–6500 |
| Регулировка яркости | Да | Нет | Да, только специально предназначенные |
| Цена | Дешевле остальных | В пять раз дороже | Не намного дороже энергосберегающих и продолжают дешеветь |
Как видно из таблицы, ЭСЛ более экономичны, обладают большим сроком службы и разнообразием оттенков света по сравнению с лампами накаливания.
Однако они требуют более аккуратного обращения (внутри находятся пары ртути), потребляют больше электроэнергии и обладают меньшим сроком службы, чем диодные лампочки, являющиеся самыми энергоэффективными источниками света.
Люминесцентная лампа: принцип действия, достоинства и недостатки
— Принцип действия люминесцентных ламп
— Достоинства и недостатки люминесцентных ламп
Принцип действия Принцип действия люминесцентной лампы низкого давления основан на дуговом разряде в парах ртути низкого давления. Получающееся при этом ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимое в слое люминофора, покрывающего внутренние стенки лампы. Лампы представляют собой длинные стеклянные трубки, в торцы которых впаяны ножки, несущие по два электрода, между которыми находится катод в виде спирали. В трубку лампы введены пары ртути и инертный газ, главным образом аргон. Назначением инертных газов является обеспечение надежного загорания лампы и уменьшение распыления катодов. На внутреннюю поверхность трубки нанесен слой люминофора. Если к электродам, вставленным в концы стеклянной трубки, которая заполнена разряженным инертным газом или парами металла, приложить напряжение из расчета не менее 500. 2000 В на 1 м длины трубки, то свободные электроны в полости трубки начинают лететь в сторону электрода с положительным зарядом. Когда к электродам приложено переменное напряжение, направление движения электронов изменяется с частотой приложенного напряжения.В своем движении электроны встречаются с нейтральными атомами газа — заполнителя полости трубки — и ионизируют их, выбивая электроны с верхней орбиты в пространство. Возбужденные таким образом атомы, вновь сталкиваясь с электронами, снова превращаются в нейтральные атомы. Это обратное превращение сопровождается излучением кванта световой энергии. Каждому инертному газу и парам металла соответствует свой спектральный состав излучаемого света: . трубки с гелием светятся светло-желтым или бледно-розовым светом; • трубки с неоном — красным светом; трубки с аргоном — голубым светом. Смешивая инертные газы или нанося люминофоры на поверхность разрядной трубки, получают различные оттенки свечения. Люминесцентные лампы дневного и белого света выполняют в виде прямой или дугообразной трубки из обычного стекла, не пропускающего короткие ультрафиолетовые лучи. Электроды изготавливают из вольфрамовой проволоки. Трубку заполняют смесью аргона и паров ртути. Внутри поверхность трубки покрыта люминофором — специальным составом, который светится под воздействием ультрафиолетовых лучей, возникающих при электрическом разряде в парах ртути. Аргон способствует надежному горению разряда в трубке.
Достоинства люминесцентных ламп. Основным преимуществом люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания являются: . более высокий коэффициент полезного действия (15. 20%), высокая световая отдача и в несколько раз больший срок службы. Таким образом, при затрате той же мощности достигается значительно большая освещенность по сравнению с лампами накаливания; . правильный выбор ламп по цветности может создать освещение, близкое к естественному; о благоприятные спектры излучения, обеспечивающие высокое качество цветопередачи; . люминесцентные лампы значительно менее чувствительны к повышениям напряжения, поэтому их экономично применять на лестничных клетках и в помещениях, освещаемых ночью, когда в сети напряжение повышено. Лампы накаливания (очень чувствительные к повышениям напряжения) быстро перегорают; . малая себестоимость; . низкая яркость поверхности и ее низкая температура (до 50 °С) Недостатки люминесцентных ламп Основным недостатками люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания являются: « сложность схемы включения; • ограниченная единичная мощность (до 150 Вт); • зависимость от температуры окружающей среды (при снижении температуры лампы могут гаснуть или не зажигаться); » значительное снижение светового потока к концу срока службы; • вредные для зрения пульсации светового потока; » акустические помехи и повышенная шумность работы; в при снижении напряжения сети более чем на 10% от номинального значения лампа не зажигается; » дополнительные потери энергии в пускорегулирующеи аппаратуре, достигающие 25. 35% мощности ламп; • наличие радиопомех; • лампы содержат вредные для здоровья вещества, поэтому вышедшие из строя газоразрядные лампы требуют тщательной утилизации.
Нормы освещения
Яркость освещения – индивидуальное понятие. Однако принято считать, что на каждые 10м2 при высоте потолков 2,7м, необходима минимум освещенность в эквиваленте 100Вт.
Измеряется освещенность в люксах. Что это за единица? Простыми словами – когда 1 люмен освещает 1м2 площади помещения, то это и есть 1 люкс.
Для разных помещения нормы отличаются.
Зависит освещенность от многих параметров:
- от расстояния до источника света
- цвета окружающих стен
- отражения светового потока от посторонних предметов
Освещенность очень легко замеряется при помощи привычных смартфонов. Достаточно скачать и установить специальную программу. Например – Люксметр (ссылка)
Правда такие программы и камеры телефонов обычно врут по сравнению с профессиональными приборами люксметрами. Но для бытовых нужд, этого более чем достаточно.
Сравнение светодиодных и энергосберегающих ламп: выбирайте лучшее
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:
- все выключатели обязательно должны быть подключены к фазе (не к «нулю»);
- при эксплуатации КЛЛ нельзя использовать выключатели с подсветкой;
- используйте качественные источники света с задержкой около 2 секунд — в таком случае исключается моргание даже при наличии ночной подсветки на выключателе;
- если экономки применяются в люстре, в один из плафонов желательно вкрутить обычную лампочку.
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
Классификация и маркировка ламп
Маркировка наносится на саму колбу и металлические детали. Умение расшифровать условные обозначения существенно облегчает выбор нужного источника света.
Буквенные обозначения соответствуют следующим показателям:
- Л – означает люминесцентную лампу;
- Б – белый свет;
- Д – дневной свет;
- У – универсальный вариант.
К примеру, ЛБ соответствует люминесцентной лампе белого света.
Маркировка диаметра и формы колбы
Обозначение диаметра стеклянной колбы в соответствии с международными стандартами производится частями дюйма. Единицей измерения считается его 1/8 часть. Сам размер обозначается буквой Т, а полностью он выглядит как Т8, что соответствует 26 мм, поскольку 8/8 дюйма составляет единицу или один целый дюйм (25,4 мм), который как раз и будет практически равен 26 мм.
Некоторые производители используют в маркировке обычные показатели, например, 26/604 означает диаметр колбы и ее длину в мм.
Обозначение формы колбы люминесцентных ламп также присутствует, несмотря на то что ее можно разглядеть визуально. Линейная конфигурация никак не отображается, а прочие отмечаются следующим образом:
- U – дуговая форма;
- S – в виде спирали;
- С – в виде свечи;
- G – в форме шара;
- R – рефлектор;
- Т – в форме таблетки.
Точно такие же обозначения наносятся на энергосберегающие лампы. У разных производителей расположение символов может отличаться, но все основные параметры будут присутствовать в маркировке каждой лампы.
Мощность
Большое значение имеет показатель мощности. Именно мощность используется в расчетах освещения того или иного помещения, когда определяется нужное количество ламп. В маркировке этот параметр обозначается буквой W и целиком на данном этапе она будет выглядеть: ЛБ Т8 W8.
Еще один параметр – сетевое напряжение, которое указывается как есть – 127 В или 220 В.
Прочие маркировки
Также отмечается количество цоколей и их характеристики. Для этого существуют обозначения: FS – 1, FD – 2 цоколя, а FB является компактной лампой с ЭПРА, встроенной в цоколь.
При выборе лампы нужно знать, требуется ли ей стартер, или она подключается к балласту без специальных пусковых устройств. В первом случае используется маркировка RS, а во втором – PHs. Лампы с универсальным пуском обозначаются US.
На некоторых изделиях можно найти значения спектра и светимости, обозначаемые цифрами. Чем выше эти показатели, тем выше параметры светимости и яркость самой лампы. Цвет свечения определяется по внешней окраске стеклянной колбы. Цветовая температура отображается в Кельвинах, то есть 2700 К в маркировке будут обозначены как 27.
При покупке люминесцентных ламп рекомендуется помимо маркировки изучить паспортные данные. Скорее всего, там обнаружатся параметры, которые не отмечены в нанесенных характеристиках. Одним из таких показателей является допустимый предел перепадов напряжения, превышение которых выведет лампу из строя. Могут присутствовать и значения температурных диапазонов, оказывающих сильное влияние на чувствительные лампы дневного света.
Виды люминесцентных ламп
Стартер для люминесцентных ламп
Цоколи люминесцентных ламп
Размеры люминесцентных ламп
Цветовая температура люминесцентных ламп
Компактные люминесцентные лампы
Люминесцентные — энергосберегающие
Хорошим уровнем экономии энергии обладают люминесцентные лампы. Внутри них находится трубка из которой сделана колба, покрытая порошком люминофором. Это обеспечивает свечение в 5 раз ярче, чем лампы накаливания при той же самой мощности.
Люминесцентные не очень экологичны из-за напыления ртути и люминофора внутри. Поэтому требуют бережной утилизации через определенные организации и контейнеры приема использованных лампочек и батареек.
Также они подвержены эффекту мерцания. Проверить это легко, достаточно посмотреть их свечение на дисплее через камеру смартфона. Именно из-за этой причины не желательно размещать такие лампочки в жилых помещениях где вы постоянно находитесь.
https://youtube.com/watch?v=bSPenZibRko%3F
Основные характеристики осветительных элементов
Существует несколько важных параметров осветительных приборов:
- мощность — влияет на потребление электроэнергии;
- коэффициент мощности — соотношение между активной и реактивной;
- цветовая передача — измеряется в Кельвинах (чем ниже, тем более теплым получается свет);
- световой поток — указывает на яркость свечения источника;
- время разогрева — спустя какой промежуток времени лампа загорится на 60 – 80 % максимальной яркости;
- время зажигания;
- индекс цветопередачи — чем выше, тем лучше;
- срок эксплуатации — подсчитывается в часах (спустя этот временной промежуток яркость лампы опустится до 70 % от номинального);
- число циклов переключения.
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.
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.
Как устроены энергосберегающие КЛЛ?
Аббревиатура КЛЛ расшифровывается довольно просто – это «компактная люминесцентная лампа». Несмотря на свою историю, начавшуюся еще в прошлом веке, эти устройства сравнительно недавно стали подходящей бытовой техникой для дома и квартиры. Но обо всем по порядку.
Первые «горничные» появились в США в 30-х годах прошлого века. Через 20-30 лет их стали использовать более-менее активно, но только в административных зданиях и на промышленных предприятиях. Винить за такой дальний путь обычных потребителей можно только их размеры: уж слишком внушительными были габариты линейных люминесцентных ламп.
По этой причине уменьшение размера новых разработок стало приоритетом для производителей. Решение было найдено только в восьмидесятых годах, когда были изобретены новые, более качественные люминофоры. Поэтому диаметр инструментальной трубки уменьшили до 12 мм, к тому же ее «успели» многократно согнуть. Прошло еще несколько лет, и общая конструкция превратилась в маленькую и яркую лампочку, которая могла на равных конкурировать с обычным изобретением Эдисона. И выиграть этот матч.
Теперь компактная люминесцентная лампа состоит из трех элементов — пускового устройства, цоколя и колбы. Последний содержит электроды, которые покрыты активаторами — смесью оксидов бария, кальция, стронция. Резервуар заполнен инертным газом (аргоном), который содержит небольшой процент паров ртути. Цоколь КЛЛ ничем не отличается от этого элемента в обычных лампах накаливания.
Принцип работы люминесцентных приборов нельзя назвать слишком сложным. После включения лампы между электродами появляется заряд, благодаря которому начинается непрерывное движение электронов. Это провоцирует их неизбежное столкновение с атомами ртути. В результате этого спланированного «беспредела» внутри колбы появляется излучение, лампа начинает светиться.
Однако этот процесс остается незаметным для человека, так как 98% излучения приходится на ультрафиолетовый диапазон. Для того чтобы свет улавливался человеческим глазом, внутренняя часть колбы покрыта люминофором — специальным веществом, которое «умеет» поглощать, а затем преобразовывать энергию в свет. Чем лучше этот светоаккумулирующий пигмент, тем эффективнее работает лампа экономки.
Как устроены миниатюрные приборы
Энергосберегающие лампочки гораздо меньших размеров, нежели стандартные, удалось создать благодаря кардинальной переработке конструкции. Саму светящуюся трубку научились завивать спиралью, загибать в несколько сложений гармошкой, выполнять в классической круглой или грушевидной форме.
Особенности строения колбы
Именно возможность придания нужной формы стала основным достижением на пути к разработке компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). Все остальные мелкие препятствия преодолели с помощью электроники.
Устройство подобного оборудования включает три ведущих компонента: стеклянную колбу, пускорегулирующий аппарат и цоколь.
Колба изделия с внутренней стороны покрывается люминофором. Он преобразовывает генерируемые прибором ультрафиолетовые лучи в световой поток, который будет виден человеческому глазу.
Производительность, цвет освещения и прочие светотехнические параметры лампы зависят от качества состава этого вещества.
В колбу лампочки монтируются вольфрамовые электроды, на поверхность которых наносят смесь из активного комплекса химических веществ – кальция, бария и стронция. Пространство заполняется инертным газом, дополненным около 3-8 мг ртути
Люминофоры, применяемые в производстве КЛЛ, выполнены на основе редкоземельных элементов. Они отличаются от тех, что используют в процессе изготовления линейных люминесцентных приборов.
Их стоимость в несколько десятков раз выше, но это вполне оправдано тем, что вещества этой группы способны функционировать в условиях высокой поверхностной плотности облучения.
Такая особенность позволила заметно уменьшить разрядную трубку в диаметре.
В ассортименте компактных ламп встречаются различные формы: U-образные с определенным количеством трубок, типа F, спиральные, кольцевые, свечи
Типы пускорегулирующих механизмов
Так как люминесцентные источники света не могут работать от сети напрямую, в их конструкции предусмотрено вспомогательное приспособление для подключения – встроенная или внешняя пускорегулирующая аппаратура.
Электронные балласты получают питание от высокочастотного напряжения, что способствует увеличению светового потока и отдачи, а также снижает уровень мерцания ламп. Чем качественнее и надежнее механизм, тем дольше служит лампочка
В период запуска электронный компонент подогревает электроды, а затем поддерживает нормальные параметры мощности тока независимо от скачков питающего напряжения.
Лампы с внешней электромагнитной аппаратурой называют не интегрированными. Они оснащаются непривычным цоколем, последовательно подключенным дросселем и стартером.
Разновидности цоколей КЛЛ
Мини-представителей люминесцентных лампочек оборудуют одним из двух типов цоколей: штырьковым или резьбовым.
Резьбовые цоколи обозначают маркировкой «E». Это самый распространенный вид подключения, идентичный простой лампе накаливания.
Для небольших светильников предусмотрены миньоны E14. К стандартным бытовым патронам подходит цоколь E27, более мощным и габаритным — E40. Диаметр резьбы изделий в миллиметрах определяется по цифре, проставленной в маркировке
Цоколи G соединяют лампочку с патроном по специальной схеме через систему штырьков — обычно их два или четыре. Наиболее востребованы среди них G23 и G27. В основном их вкручивают в настольные светильники.
В помещениях промышленного назначения и торговых точках распространены лампы с цоколем G24. Для монтажа в гипсокартонные и натяжные потолочные системы идеален цоколь G53.
Нормы освещения
Яркость — понятие индивидуальное. Однако принято считать, что на каждые 10 м2 при высоте потолков 2,7 м требуется минимальное освещение, эквивалентное 100 Вт.
Освещенность измеряется в люксах. Что это за устройство? Простыми словами, когда 1 люмен освещает 1 м площади помещения, это 1 люкс.
Для разных комнат правила разные.
Освещение зависит от многих параметров:
- расстояние от источника света
- цвета окружающих стен
- отражения светового потока от инородных тел
Освещение очень легко измерить с помощью привычных смартфонов. Достаточно скачать и установить специальную программу. Например — Люксметр (ссылка)
Правда, такие программы и телефонные камеры обычно врут по сравнению с профессиональными люксметрами. Но для бытовых нужд этого более чем достаточно.
