Компактные люминесцентные лампы
Все мы привыкли, что у нас дома – в люстрах, бра, торшерах и прочих светильниках – горят самые обычные лампы накаливания. Люминесцентные трубки встречаются редко – это удел офисов и общественных мест.
Лампы накаливания
Основные недостатки ламп накаливания: очень низкий коэффициент полезного действия (КПД) и относительно невысокий срок службы. В свет превращается всего менее 5% потребленной электроэнергии, а остальное – в тепло. Световая отдача для современных ламп – 11-14 лм/Вт (люмен на ватт), а срок службы традиционных ламп накаливания в среднем составляет около 1000 ч.
Линейные люминесцентные лампы
Основные достоинства люминесцентных ламп: заметно более высокий КПД, до 20%, в среднем в 4-6 раз выше, чем у ламп накаливания, со светоотдачей до 70-90 лм/Вт, и заметно больший срок службы. Но линейные люминесцентные лампы громоздки, более дороги и требуют для своей работы пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), также стоящей денег и отъедающей некоторую долю потребляемой мощности.
Компактные люминесцентные лампы
У любой люминесцентной лампы внутри длинной стеклянной трубки находятся электроды, а сама трубка заполнена смесью паров ртути или сплавов ртути с другими металлами (амальгамы) с инертным газом, обычно аргоном. Стенки изнутри покрыты люминофором. Под действием электрического тока, ртуть генерирует ультрафиолетовое излучение, которое, попадая на люминофор, заставляет его светиться. Цвет излучаемого лампой света зависит именно от состава люминофора. Со временем, появились люминофоры с высокой светоотдачей, что позволило уменьшить габариты трубки. Уже существуют лампы, в которых ртуть полностью замещена менее вредными веществами.
Не так давно на рынке появились компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), названные маркетологами энергосберегающими. По сути, это – гибрид ламп накаливания и обычных линейных люминесцентных ламп. Они сочетают как высокий КПД последних, так и относительно небольшие габариты. Фактически, КЛЛ – это лампа, состоящая из миниатюрной электронной ПРА (существуют и не интегрированные с ПРА КЛЛ) и небольших размеров трубки, обычно витой или U-образной, состоящей из нескольких колен. Световая отдача с учетом ПРА – 55-70 лм/Вт.
Большая часть компактных люминесцентных ламп рассчитана на установку в стандартные резьбовые патроны для ламп накаливания (E27) и компактные «миньоны» (E14). Единственное ограничение – габариты. Компактные люминесцентные лампы обычно все-таки немного больше ламп накаливания и могут не поместиться в светильники с маленькими плафонами.
Немаловажно, что ЭПРА в КЛЛ работают на частоте в десятки килогерц, поэтому лампы абсолютно не мерцают, в противовес линейным люминесцентным лампам и КЛЛ с неинтегрированной ПРА в дешевых светильниках с электромагнитными дросселями (ЭМПРА).
Основные параметры ламп – мощность, световой поток, температура цвета, срок службы, тип патрона и размеры. Для примера – маркировка лампы: OSRAM Duluxstar 24W/827/6000h, 1400 lumen, E27, 220-240V, 0.185A. Она означает, что лампа имеет мощность 24 Вт, цветовой код 827 (индекс цветопередачи не хуже 80 и температуру цвета 2700 К), срок службы 6000 ч, световой поток 1400 лм. Кроме того, указан тип патрона – E27, напряжение и ток. Геометрические размеры обычно можно найти на сайтах производителей.
Мощность и световой поток КЛЛ
Для легкости ориентирования покупателей, производители рекомендуют подбирать лампу по мощности. Считается, что для КЛЛ она в 5 раз меньше при аналогичном лампе накаливания световом потоке:
- 5 Вт – 25 Вт
- 8 Вт – 40 Вт
- 12 Вт – 60 Вт
- 15 Вт – 75 Вт
- 20 Вт – 100 Вт
- 24 Вт – 2*60 Вт
- 30 Вт – 150 или 2*75 Вт
На самом деле есть некоторый разброс. Так, некоторые лампы на 23 Вт могут светить ничуть не хуже других ламп на 26 Вт. К тому же, лампы «холодного» света обычно немного ярче ламп «теплого» света. Правильнее сравнивать световые потоки ламп. Например, для лампы накаливания OSRAM Classic 100 Вт – 1360 лм, а для КЛЛ OSRAM Duluxstar 24 Вт – 1400 лм. Т. е. почти одинаковый световой поток при разнице в мощности всего в 4.2 раза. Правда, OSRAM Dulux EL longlife при своих 23 Вт выдает уже 1500 лм. То есть, мощность стоит делить не ровно на 5, а на 4-5. На лампах малоизвестных брендов световой поток не указан почти никогда, видимо, поскольку он нередко бывает заметно ниже среднего для данной мощности: для таких ламп 20 Вт обычно далеко не эквивалентно 100 Вт ламп накаливания. Усредненные значения световых потоков таковы:
- 5 Вт – 250 лм
- 8 Вт – 400 лм
- 12 Вт – 630 лм
- 15 Вт – 900 лм
- 20 Вт – 1200 лм
- 24 Вт – 1500 лм
- 30 Вт – 1900 лм
Скажем, если у вас есть желание сэкономить на электроэнергии, то вы просто замените лампу накаливания компактной люминесцентной лампой с соответствующим световым потоком (мощностью). Но нередко мощность ламп в светильнике ограничена, скажем, 75 Вт на лампу, из-за высокого тепловыделения. И если вам недостаточно света от 75 Вт лампы, вы легко можете ввернуть, например, 24 Вт КЛЛ, которая будет давать раза в полтора больше света и не испортит светильник, в силу в разы меньшего тепловыделения.
Стоит отметить, что при старте лампы светят не в полную силу, достигая максимальной яркости примерно через 1-2 минуты работы.
Цветовая температура света
Существует такое понятие, как температура цвета. Смысл его в том, что источник будет излучать свет того же цвета, что и условное черное тело, нагретое до некоторой температуры, измеряемой в Кельвинах. Для тепловых источников света, таких, как лампы накаливания, в том числе и галогенные, эта температура примерно соответствует реальной температуре спирали накаливания. А для люминесцентных ламп – это абстрактная величина, характеризующая цвет свечения. Примерные значения, характерные для современных ламп, таковы:
- 2700К - «теплый белый» свет (warm white), на самом деле светло-желтый, как у ламп накаливания
- 3300-3500К - почти нейтрально-белый свет (white)
- 4000-4200К - «холодный белый» свет (cool white), имеет слабый голубой оттенок
- 6000-6500К - «дневной» свет (daylight) с большой долей голубого в спектре
Разным людям приятен разный оттенок света: кому-то нравится немного желтоватый свет ламп накаливания, кому-то голубоватый дневной свет, кто-то стремится к чистому белому. Традиционно считается, что для дома предпочтителен «теплый» свет, как у ламп накаливания, а для офисов и магазинов – «холодный» или «дневной», характерный для старых люминесцентных ламп.
А что же такое «белый свет»? Это равномерное смешение излучения во всем видимом диапазоне, добиться которого практически невозможно. Вот почему, большинство производимых люминесцентных ламп относят к лампам «теплого» белого (2700К) или «холодного» белого (4000-4200К) свечения, смотря что преобладает.
Так как видимый свет излучает люминофор, спектр которого далеко не равномерный, а линейчатый (несколько пиков в видимом диапазоне), то существует такое понятие, как «индекс цветопередачи». Измеряется в единицах от 0 до 100. Для совсем дешевых ламп он составляет всего около 60 (например код 627 – первая цифра обозначает как раз индекс цветопередачи), для средних – не менее 80 (827, 840), для ламп с улучшенной цветопередачей – более 90 (930).
Для КЛЛ индекс цветопередачи почти всегда заявлен, как 80 (80-89), но, тем не менее, в дешевых лампах малоизвестных брендов, цвет может мало соответствовать заявленному. Перед покупкой желательно визуально оценить свет лампы не в течение одной секунды, когда вам демонстрируют ее работоспособность, а немного дольше. Посмотрите свет лампы, падающий на лист белой бумаги, так как нередко неправильные цвета в отраженном свете видны отчетливее.
Срок службы
Срок службы ламп обычно составляет:
- 3000-4000 ч для недорогих ламп
- 6000-8000 ч для средних ламп
- 10000-15000 ч для ламп с длительным периодом работы, так называемых longlife
На дешевых лампах китайского производства нередко заявлен срок службы в 6000-8000 ч, что не соответствует действительности. Такие лампы нередко умирают уже через 1000 ч работы.
Нередко срок работы указан в годах из расчета 1000 ч в год (по 2.7 ч в день).
Стоит отметить, что лампы могут, как выходить из строя, так и просто деградировать со временем. На отказоустойчивость влияет качество элементной базы и сборки, что в свою очередь определяется производителем ламп и модельной линейкой. Если лампа снабжена «прогревом» электродов – зажигается не сразу, а через 1-3 секунды после включения – то это позволяет продлить срок службы. КЛЛ не любят очень частых включений-выключений. На скорость дальнейшего разгорания влияет состав амальгамы – на сроке службы это уже не отражается – и окружающая температура.
Деградация ламп заключается в том, что со временем лампа становится все тусклее. У некачественных ламп деградация яркости может достигать 20% на 1000 ч работы! Возможно, через несколько лет работы вы будете вынуждены снимать еще работающую, но тусклую лампу. С другой стороны, обычно деградация держится в пределах пары процентов на 1000 ч работы.
Монтажные тонкости
Есть еще несколько моментов, которые необходимо упомянуть. При вкручивании лампы в патрон, необходимо держаться за пластмассовый корпус ПРА, а не за трубку, т. к. последняя относительно хрупкая. Если вы разбили лампу, рекомендуется, как минимум, быстро собрать и выкинуть осколки и проветрить помещение – пары ртути очень опасны для здоровья.
Все КЛЛ, кроме специальных, рассчитаны только на переменный ток. Диапазон напряжения переменного тока обычно не указывается, но ориентировочно составляет 180-250 В, что позволяет нормально использовать лампы при сильно просаженном напряжении. А вот скачки напряжения лампам не полезны.
Температура окружающей среды – обычно -20...+50 градусов. Есть специальные защищенные модели для уличного использования.
КЛЛ принципиально не работают с выключателями, регулирующими яркость света. КЛЛ либо горит, либо нет.
КЛЛ не желательно устанавливать совместно с выключателями с подсветкой. При наличии подсветки, через лампу постоянно протекает небольшой ток. Это может вызывать периодическое помаргивание лампы в выключенном состоянии, что может сократить срок службы. Избавиться от проблемы можно шунтированием лампы или установкой в многорожковой люстре одной лампы накаливания.
Случается, нерадивые электрики в электрощите путают местами фазовый и нулевой провода. В итоге, выключатель разрывает не фазовый провод, как это положено, а нулевой. Помимо того, что это просто опасно в случае работ с проводкой, это также может вызывать помаргивание лампы в выключенном состоянии.
Расчет экономии электроэнергии
Экономическая эффективность использования компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) зависит от ряда параметров: мощности, срока службы и цены ламп, стоимости электроэнергии. Ниже приведен расчет для некоей виртуальной КЛЛ с усредненными параметрами. Рассчет актуален для Санкт-Петербурга на декабрь 2006 г.
Срок службы лампы накаливания – 1000 ч, это значение приводят почти все производители (безродные лампы иногда умирают много быстрее). Примем срок службы нашей виртуальной КЛЛ – 6000 ч. Стоимость лампы накаливания – 10 руб, КЛЛ – 150 руб. Мощности ламп – 100 Вт и 20 Вт, соответственно. Стоимость электроэнергии – 1.44 руб/кВт/ч.
Рассчет затрат за 6000 часов работы. Для ламп накаливания: необходимо 6 ламп по 10 рублей + 6000 часов по 0.1 кВт по 1.44 руб/кВт/ч. Итого – 924 руб. Для компактной люминесцентной лампы: 1 лампа за 150 рублей + 6000 часов по 0.020 кВт по 1.44 руб/кВт/ч. Итого – 323 руб.
Иными словами, ваши затраты при использовании компактной люминесцентной лампы составят лишь около трети от затрат при использовании обычных ламп накаливания. На практике экономия может быть как больше, так и много меньше.
Производители и цены
Сейчас в России распространены лампы трех именитых производителей: OSRAM (Германия), General Electric (США), Philips / Pila (Нидерланды / Польша), ряда более-менее устоявшихся брендов со среднем качеством ламп: Космос (Россия / Китай), Wolta (Китай), Camelion (Россия / Китай), ДЭК (Китай), Volta (Украина), Compak (Швеция / Китай), ... и ряда ламп неизвестного происхождения: Ahead, Comtech, Ecolum, LFlash, Maysun, Nakai, Vito, Лайнер, Старт, ...
Сами лампы большей частью производятся в Китае, иногда в Восточной Европе и изредка в Западной Европе. У таких именитых брендов, как OSRAM и GE контроль качества очень высокий, но и цена на верхние линейки соответствующая. Philips, к сожалению, по качеству КЛЛ однозначно отстает от них. Качество прочих брендов может колебаться от хорошего до ужасного, причем не только от бренда к бренду, но и от партии к партии. Стабильность – признак мастерства!
Кстати, обход магазинов показал, что цена одной и той же модели в различных магазинах может колебаться в пределах более 200%!