Избираме енергоспестяващи лампи: сравнителен преглед на 3 вида енергоефективни крушки

Икономията на електроенергия е широкомащабна задача, за решаването на която се прилагат най-новите технологии. Нарастващото потребление на електричество принуждава потребителите да използват енергоспестяващи лампи – новаторската светотехника притежава повишен КПД при намалено потребление на енергия.

Пазарът предлага широк асортимент от “икономични лампи”, но в такова многообразие е лесно да се объркате, нали? Ще ви помогнем да направите правилния избор.

В статията е представен подробен преглед на три вида лампи с описание на техните характеристики и особености на приложение, посочени са параметрите, които задължително трябва да се вземат предвид при избора на енергоспестяващи осветителни тела.

Класификация на енергоефективните лампи

Определянето на икономическия ефект е възможно чрез сравнение на два образеца. Като обект за аналогия бяха избрани лампите с нажежаема жичка – най-неефективните от съвременните източници на светлина. Именно това послужи като основание за популяризирането на рекламния лозунг «енергоспестяващи крушки».

Електрическите лампи, притежаващи голяма светлинна ефективност и ниска консумирана мощност, се делят на три основни вида: LED, луминесцентни и халогенни.

При това всяка категория се отличава не само с конструкционни особености, но и с качество на икономията:

• луминесцентните могат да спестят до 80% от електроенергията;
• LED – 80-90%;
• халогенните – 30-50%.

Икономичните показатели при тях се постигат благодарение на високия КПД. Голяма част от тяхната мощност е насочена към възпроизвеждане на светлинния поток, а отделянето на топлина и други разходни процеси са сведени до минимум.

С помощта на енергоефективни източници на светлина се постига икономия на електроенергия не само в рамките на бюджета на едно семейство, но и в по-глобален – световен мащаб (+)

Най-голяма популярност все пак успя да спечели луминесцентната светотехника, която намира приложение не само в бита, но и в различни сфери на жизнедеятелността: офиси, складови помещения и т.н. Въпреки това, разходът за тяхното оползотворяване кара предприемачите да внедряват по-нов вид – светодиодни аналози.

Луминесцентни газоразрядни лампи

Луминесцентните лампи, използвани в бита, се наричат компактни (КЛЛ). По правило те са изпълнени във формата на дъгообразна спирала и традиционно са оборудвани с винтов цокъл. Могат да се ввинтват в стандартен патрон, вместо неефективния аналог.

Основните конструктивни елементи на компактните луминесцентни лампи:

• газоразрядна колба;
• дроселна бобина;
• диоден мост;
• предпазител;
• филтър-кондензатор.

Стъклената колба е запълнена с инертен газ (аргон или неон), с примес от живачни пари. Живачното налягане зависи от температурните показатели на стените на КЛЛ и при стандартна работна температура 40°C ще бъде в диапазона 0,13-1,3 N/m².

Отвътре лампата е покрита със слой луминофор, в чийто състав влиза калциев халофосфат или антимон с манган. Променяйки съотношението на така наречените активатори на светлината, производителите са успели да постигнат различни цветови параметри на светене.

Тук са разположени волфрамови спирални електроди, свързвани чрез пусков регулатор към захранващата мрежа. За увеличаване на емисията контактите се обработват с оксиден състав.

Газоразрядният прибор има множество предимства в сравнение с лампите с нажежаема жичка: експлоатационният живот надвишава 5-20 пъти и съставлява 6000-15000 часа; до 75 % по-малка консумация на електроенергия; аналогична интензивност на светлинния поток (+)

Използваната технология за възпроизвеждане на светлината в тях се различава съществено от другите аналози. Под въздействието на електрическото поле, приложено към контактите, лампата произвежда газов разряд.

Той пробива инертната среда на колбата, в резултат на което се образува ултравиолетово лъчение. Въпреки това този спектър е невидим за човека, затова след това той се поглъща от луминофора, преобразувайки го в стандартно видимо светене.

Широкомащабното внедряване на КЛЛ практически измести обикновените лампи с нажежаема жичка. В сравнение с линейните образци, тяхната конструкция е по-компактна, като същевременно площта, обхващана от светлинния поток, е аналогична (+)

Газоразрядните прибори се предлагат както в отворен вид, така и в комплект с разсейвател.

Те се произвеждат с цоколи от различни модификации:

• E27 – стандартен цокъл;
• Е14 – тип миньон;
• Е40 – за голямо гнездо;
• G23, 2G7, G53, 2D – декоративен вид прибори: точкови осветители, подсветка и др.

В зависимост от качеството на съставните елементи, срокът на безпроблемна експлоатация, гарантиран от производителя, варира от 3000 до 15000 часа.

Монтажът е значително опростен поради разполагането на всички елементи в един неразделим корпус, включително и пусково-регулиращия апарат.

КЛЛ има разнообразна гама от нюанси от топло бяло до зелено. Смяната на такава лампа се извършва по аналогичен начин като на обикновена лампа с нажежаема жичка, благодарение на стандартизирания цокъл.

Ако сравним луминесцентната лампа с лампата с нажежаема жичка, може да се отбележи, че положителните характеристики на първата значително преобладават:

• дълготрайност – благодарение на използването на ЕПРА, които се отличават с устойчивост на промените в напрежението на мрежата, експлоатационният срок на уреда значително нараства до 20 000 часа;
• коефициентът на топлоотдаване е намален, затова е разрешено да се монтират във всякакви видове осветителни тела без риск от прегряване;
• вариативност на спектъра на цветовата температура, която успешно се използва в дизайна на помещенията.

Тъй като в уреда са приложени стандартизирани елементи, при условие на запазване на херметичността на газовия балон е възможно да се извърши замяна на повредените части.

Ако сравним характеристиките на енергоспестяващото луминесцентно устройство и лампата с нажежаема жичка, се отбелязва съществена разлика в степента на нагряване: първият екземпляр се нагрява силно по време на работа и има много крехък стъклен корпус, а при втория тези показатели са средни (+)

Благодарение на водещите разработки, недостатъците на ЕЛЛ се опитват да сведат до минимум, обаче в момента те все още присъстват:

1. Срокът на експлоатация на ЛЛ е ограничен.
2. Използването на живачни пари, които са вредни не само за човека, но и за околната среда, ако настъпи разхерметизиране на колбата.
3. Във връзка с наличието на предишната точка, се изисква да се предприемат мерки за обезвреждане на изделията. За големите предприятия – това е допълнителен разход.
4. Крехкост на стъкления корпус.

Неконтролирани доставки на некачествена продукция на пазарите и масовото разпространение на такива изделия води до загуба на доверие от страна на купувачите. Повече от половината крушки от нискокачествено китайско производство не отговарят на ГОСТ.

Особености на халогенните осветителни тела

Това е усъвършенстван вариант на стандартните лампи с нажежаема жичка, който съдържа в конструкцията си халогенни пари. Тялото на нажежаването в тези изделия е изпълнено от волфрамови нишки, разположени максимално близо до патрона на уреда. За да им се придаде спираловидна форма, те се усукват и фиксират посредством електроди и държатели.

Към енергоспестяващата категория халогенният вид се отнася условно, тъй като техният срок на експлоатация е само 2-3 пъти по-дълъг от този на обикновените вакуумни лампи. Средно той е 4000 часа. Механизмът на прегаряне на тялото на нажежаването е идентичен и при двата представителя. Цветовата температура в халогенните крушки съответства на реалната температура на тялото на нажежаването – 3000-3200 K.

Алгоритъмът на работа на устройството е следният: атомите волфрам напускат нажежената жица и в колбата се сблъскват с пари на халогени, като се свързват с тях. Но високата температура не дава друг път за развитие на химичния процес, освен разпадане на съединението – атомите волфрам отново се връщат върху жичната спирала.

Към днешна дата като халогенен състав се използват метиленов бром или метил. Въпреки това и сега продължава работата по подбор на ефективни летливи състави от халогени. Тъй като всички елементи са затворени в кварцова колба, ултравиолетовите лъчи могат да преминават през такъв материал, затова се предприемат мерки за тяхното блокиране.

В мрежовите изделия лампата е допълнително поставена в обвивка от стъкло. Частична филтрация на вредното излъчване се постига и чрез нанасяне на специален състав върху колбата. Тези лампи се маркират с UV-Stop или UV-Block.

В по-евтините модели, където такива мерки са недостатъчни. На опаковката на такива изделия се посочва, че устройствата трябва да се монтират единствено в осветителни тела със защитно стъкло.

Срокът на експлоатация на такива крушки се определя от момента на изтощаване на волфрамовите нишки. Благодарение на прилагането на халогенен цикъл производителите постигат увеличаване на светлинната отдача при запазване на идентичен експлоатационен срок, както при лампите с нажежаема жичка — 1000 часа.

Или пък удължават експлоатационния период до 4000–5000 часа при същите параметри на светлината.

Експлоатацията на такива осветителни тела е предвидена за ниско мрежово напрежение — 6, 12 или 24 V, затова те се използват само в комбинация с трансформатор за халогенни лампи.

Нисковолтовите лампи с отражател дават широки възможности, разширявайки сферата на тяхното приложение. Чрез оборудване с интерференционен отражателен елемент, който филтрира инфрачервените лъчи, повече от 60% от топлината се отвежда назад през отражателя.

Най-мощният образец е металхалогенна лампа с насочена светлина. Този вариант на осветление подхожда за помещения, в които са разположени обекти с повишена чувствителност към топлина, поради която те се развалят или разрушават.

В повечето случаи те се използват за осветяване на витрини. Интензивният бял цвят на светене с цветна температура 3200 K успешно подчертава блестящите елементи и цветовото разнообразие на осветяваната продукция.

Волфрамово-халогенните капсулни модели HALO STAR STANDARD имат стандартни характеристики. Серията HALOSTAR STARLITE притежава увеличен експлоатационен срок – до 3000 часа. Стъклените модели HALOSTAR UV-STOP 24V са оборудвани с абсорбер на ултравиолетови лъчи. HALOSTAR IRC – дава с 30% повече светлина.

Най-компактното изпълнение е при капсулните модели. Процесът на изработката им се основава на техника с ниско налягане, поради което те могат да се използват в осветителни тела от отворен тип. Предлагат се само две модификации – с надлъжно или напречно разположение на волфрамовата нишка.

Основното предимство пред всички стъклени аналози – използването на кварцова колба. Конструкцията се отличава с повишена устойчивост на механични въздействия и висока степен на термична устойчивост.

Благодарение на това има възможност под високо налягане да се напълни лампата с ксенон, от който се осигурява висока яркост и светлинен поток.

Благодарение на положителните си свойства халогенната светлина притежава ефективно цветопредаване. Сянката от околните предмети няма резки ъгли, по-скоро обратното, очертанията са с плавни линии

Допълнително да отбележим и следните плюсове:

• стабилен във времето светлинен поток;
• компактни размери;
• функционират без трансформатор, с изключение на нисковолтовите, в мрежи с високо напрежение 220-240 V;
• широк ъгъл на разсейване на светлината, без резки ограничения в тесен лъч;
• през целия експлоатационен период яркостта не се губи;
• има възможност за регулиране на интензитета на светлината;
• високо ниво на безопасност – нисковолтовите модели могат да се използват в помещения с повишена влажност и в осветителни тела без защитно стъкло.

Освен положителните страни, халогенките притежават и отрицателни характеристики, сред които влиза прекомерното нагряване на колбата. В отделни модели температурата достига до 500°C. Поради тази причина инсталирането на осветителната техника трябва да се извършва със спазване на определено разстояние от обекти – други източници на светлина и тавана.

А също така халогенните изделия са чувствителни към колебания на напрежението, което представлява съществен недостатък.

Най-много критики заслужиха моделите от линеен тип: не могат да се експлоатират продължително време във вертикално или наклонено положение. В резултат халогенните вещества и газът се разделят и уредът престава да функционира.

Кварцовите халогенни модели се експлоатират изключително на хоризонтална плоскост, с отклонение не повече от четири единици от хоризонтала. Ако не се изпълни това условие, уредът доста бързо ще излезе от строя. Те се произвеждат изключително в компактен формат

Отделно трябва да се отбележи, че лампата не трябва да се докосва с ръце, тъй като по нея остават петна. Тя се завива, като предварително се увива в парче плат, или се надяват ръкавици.

Допълнителна информация за избора на халогенни лампи е представена в тази статия.

Лампи на основата на светодиоди

Поради ниската консумация на енергия, първоначално кристалите на светодиодите се използваха единствено за индикация на различни процеси в радио електронните устройства. Но с течение на времето започнаха да ги усъвършенстват, като използват супер ярки LED елементи, които позволяват да се прилагат в схеми за подсветка практически във всички сфери на дейност.

Устройството на такива източници на светлина се състои от няколко елемента — драйвер, светодиоди и планка от гетинакс. Детайлите са поместени в корпус, който има форма: на «царевица», издължена колба или тип спот.

Всички те са изработени от поликарбонат. Такова изпълнение позволи да се отстрани основният проблем — вероятността от механично повреждане.

Благодарение на това, че в уреда вече има баласт, лампата се свързва директно към захранващата мрежа без пусково-регулираща апаратура.

Показателите на мощността на LED осветителните тела са пропорционални на броя на кристалите — колкото повече са те, толкова по-високи са показателите на светлинния поток.

Тясната насоченост на диодите позволява да се комбинират в малки или големи групи.

В зависимост от предвиденото място за монтаж, лампите се разделят на:

• автомобилни;
• промишлени;
• фитолампи за растения (представени в линеен тип);
• улични прожектори;
• битови и офисни.

Уредите от линеен тип се прилагат в различни условия. За подсветка в ландшафтния дизайн е целесъобразно да се изберат устройства с висока степен на защита – IP65, IP67.

Те могат да бъдат както с тръбна форма, така и по-мощни, представени от прожектори. За помещения със стандартен климат подходящо е – IP20.

В светодиодните уреди се постигна пропорционално разсейване на светлинния поток. Такова свойство се запазва за целия период на експлоатация. Лампите практически не отделят топлина, затова и не се нагряват (+)

Обзорният форм-фактор притежава най-голям брой положителни характеристики в сравнение с всички гореописани източници:

• захранване от мрежа 220 V без ПРА;
• най-ниската консумация на енергия от всички представени видове;
• не изисква специални методи за утилизация;
• не излъчва топлина;
• ъгълът на разсейване достига 230 градуса;
• отсъствие на пулсиращ ефект;
• висока степен на предаване на светлина до 120 lm/W;
• срок на служба 50 000-100 000 часа;
• нечуплив материал на корпуса;
• устойчивост на температурни промени и други неблагоприятни фактори.

Единственият недостатък на тази модификация – високата ценова категория. Въпреки това, с по-голяма степен на вероятност бъдещите разработки ще помогнат да се неутрализира и този минус.

На нашия сайт има серия от статии, посветени на избора на LED-осветителни тела, препоръчваме да се запознаете:

1. Светодиодни лампи за дома: кои диодни крушки са по-добри, преглед на производителите на LED лампи
2. Характеристики на светодиодни лампи: цветова температура, мощност, светлина и други
3. Димируеми светодиодни лампи: съвети за избор, преглед на най-добрите производители

Правила за избор на енергоспестяващи лампи

Крушките с нажежаема жичка са били толкова дълго в употреба, че когато избираме икономична замяна, се ориентираме единствено по показателя на мощност. За по-голямо разбиране, много производители директно върху опаковката посочват еквивалента на мощност в сравнение със светлинния поток на обикновена вакуумна лампа.

За яснота, трябва да се посочи, че мощността и светлинният поток са различни показатели. Първата величина се измерва във ватове, а втората – в лумени. Например, крушка с нажежаема жичка от 40 W излъчва светлина от 470-500 lm, 60 W – 700-850 lm, 75 W – 900-1200 lm.

При избора на необходимата яркост на енергоспестяващата лампа може да се изхожда от коефициента на мощност. При луминесцентните той е равен на 5. Ако крушката е с мощност 12 W – това означава, че нейният луминесцентен аналог е еквивалентен на 60 W. За LED – 7-8 (+)

Именно съотношението на тези два фактора — мощност и светлинен поток — позволява да се прецени икономичността на уреда. Общата стойност се измерва в lm/W.

Ето още един пример: стандартна осветителна техника на 1 W консумирана електроенергия дава 10-15 lm светлина. При халогенните – 15-20 lm/W, при луминесцентните – 40-80 lm/W и при светодиодните лидери – 60-90 lm/W.

Това обаче не е единственият аспект, който изисква внимание.

Важно е да се обърне внимание на следните характеристики:

1. Цветна температура. Ако вземем лампи с идентична мощност, но с различна модификация, цветът на тяхното излъчване може да бъде различен. Тази стойност се измерва в келвини. Изборът на цветна температура може да бъде направен в диапазона 2700-6500 К. Колкото по-малка е стойността, толкова по-топла (жълта) е светлината.
2. Индекс на цветопредаване. Показател за коректно цветопредаване е слънчевата светлина – CRI=100. Изкуственото осветление все още не е достигнало такива параметри. Тук трябва да се изхожда от оптимален CRI=80 и повече.
3. Експлоатационен срок. Производителите посочват тази стойност в часове. Такава маркировка обаче не е удобна за всички. Нека я представим в години: халогенна – 2 години, луминесцентна – 5 години, LED – до 12 години.
4. Тип на патрона. Формата на цокъла на лампата се подбира според конкретния модел на осветителното тяло. Стандартният вариант като при крушката с нажежаема жичка – Е27.

При избора на форма на колбата, тук играе роля единствено естетическата страна. Все пак трябва да се има предвид, че твърде голяма лампа може да не се побере в стъкленото обрамление на осветителното тяло.

Да се реализира регулиране на яркостта на енергоспестяваща лампа е доста скъпо удоволствие, а и явната разлика в работата с димер и без тук ще бъде малко забележима.

За да оправдаете всички очаквания, трябва да обърнете внимание и на производители, чиято продукция вече се е доказала положително: Philips, OSRAM, GE, Ecola. Тези фирми предлагат гаранционен срок на своите изделия от 2-3 години.

Изводи и полезно видео по темата

Видеоматериал за това кои източници на светлина са най-икономични:

Преглед и тестване на светодиодни лампи Feron:

Въпреки че на пазарите все още можете да срещнете лампи с нажежаема жичка, енергоефективните аналози скоро ще ги изместят напълно от рафтовете. Ако замените с тях всички устройства в осветителните тела, след две години похарчените средства напълно ще се изплатят. Следва пълна икономия.

Споделете с читателите вашия опит с използването на енергоспестяващи лампи. Разкажете кои осветителни тела сте избрали, дали сте доволни от покупката. Моля, оставете коментари към статията, задавайте въпроси и участвайте в обсъжданията. Формата за връзка се намира по-долу.