Как выбрать энергосберегающие лампы: сравнительный анализ трёх типов энергоэффективных ламп

Энергоэффективность стала важной задачей, решаемой с помощью современных технологий. С увеличением потребления электроэнергии пользователи всё чаще обращаются к энергосберегающим лампам — инновационные источники света отличаются высоким КПД при меньшем расходе электричества.

На рынке представлено множество экономичных ламп, и в этом разнообразии легко запутаться, не правда ли? Мы готовы помочь вам с выбором.

В данной статье мы подробно рассмотрим три типа ламп, объясним их характеристики и особенности использования, а также выделим важные параметры, которые следует учитывать при выборе энергосберегающих освещительных решений.

Типы энергоэффективных ламп

Для понимания экономической эффективности целесообразно сопоставить два типа ламп. В качестве отправной точки взяты лампы накаливания — самыми неэффективные среди современных источников света. Именно это дало толчок к популяризации термина «энергосберегающие лампочки».

Энергосберегающие лампы, обладающие высокой светоотдачей и низким потреблением энергии, делятся на три категории: LED, люминесцентные и галогенные.

Каждая из этих групп отличается как конструктивными особенностями, так и уровнем экономии:

• люминесцентные могут обеспечить экономию до 80% электроэнергии;
• LED лампы – 80-90%;
• галогенные — 30-50%.

Такие высокие показатели достигаются благодаря высокому КПД: большая часть электропотребления преобразуется в свет, при этом потери в виде тепла и других процессов минимизированы.

Использование энергоэффективных источников света позволяет не только снизить затраты в рамках отдельной семьи, но и способствует экономии на глобальном уровне.

Наиболее популярными среди пользователей стали люминесцентные лампы, которые нашли своё применение как в домашних условиях, так и в различных областях — от офисов до складов. Однако затраты на утилизацию этих источников света подталкивают бизнесменов к переходу на более современные светодиодные аналоги.

Компактные люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы, применяемые в бытовых условиях, обычно называют компактными люминесцентными лампочками (КЛЛ). Они, как правило, имеют форму закрученной спирали и оснащены стандартным винтовым цоколем. Это позволяет их вкручивать в обычные патроны, заменяя менее экономичные лампы.

• колба с газоразрядом;
• дроссель;
• диодный мост;
• предохранитель;
• конденсатор-фильтр.

Стеклянная колба заполняется инертными газами (аргон, неон) с добавлением паров ртути. Давление ртути зависит от температуры стенок КЛЛ и при рабочих условиях 40°C колеблется между 0,13 и 1,3 Н/м².

Внутри лампы содержится слой люминофора, который может состоять из галофосфата кальция или сурьмы с марганцем. Подбирая определённые активаторы света, производители создают различные цветовые оттенки свечения.

Там же находятся электроды из вольфрама, которые подключаются к пускорегулятору. Для повышения эмиссии контакты обрабатываются специальными составами.

По сравнению с лампами накаливания, газоразрядные приборы имеют много преимуществ: срок их службы в 5-20 раз превышает срок эксплуатации ламп накаливания (6000-15000 часов); потребление электричества снижается до 75%; световой поток аналогичен — всё это делает их более привлекательными.

Технология, используемая для генерации света в таких лампах, отличается от других источников. При воздействии электрического поля происходит газоразряд, который пробивает инертный газ в колбе, в результате чего формируется ультрафиолетовое излучение. Этот спектр невидим для человеческого глаза, и далее он преобразуется люминофором в видимый свет.

Широкое внедрение КЛЛ практически полностью вытеснило лампы накаливания. Их компактная конструкция позволяет освещать аналогичные площади, как это делают линейные образцы.

Газоразрядные лампы доступны как в открытом, так и в закрытом виде с рассеивателем.

Имеются различные модификации цоколей:

• E27 — стандартный;
• E14 — мини;
• E40 — для больших патронов;
• G23, 2G7, G53, 2D — декоративные лампы, такие как точечные светильники и подсветка.

Срок службы в зависимости от качества компонентов может составлять от 3000 до 15000 часов.

Упрощённый монтаж обеспечивается тем, что все элементы находятся в одном корпусе, включая пускорегулятор.

КЛЛ предлагает разнообразие оттенков — от теплого белого до зеленого. Замена таких ламп происходит аналогично стандартным моделям накаливания за счёт унифицированного цоколя.

Если проводить сравнение люминесцентной лампы с лампой накаливания, можно выделить следующие преимущества:

• долговечность — использование ЭПРА делает лампы устойчивыми к колебаниям напряжения и увеличивает их срок службы до 20000 часов;
• уменьшение теплоотдачи, что позволяет установить их в любые светильники без риска перегрева;
• разнообразие цветовой температуры, что успешно применяется в интерьере.

Благодаря разработке стандартизированных компонентов, в случае сохранения герметичности газовой колбы можно заменить вышедшие из строя детали.

Сравнивая характеристики энергосберегающей люминесцентной лампы с лампами накаливания, следует отметить, что они значительно отличаются по степени накала: первая сильно нагревается и имеет хрупкое стекло, в то время как показатели у второй — средние.

Несмотря на усилия по минимизации недостатков ЭЛЛ, они всё ещё существуют:

1. Срок службы ограничен.
2. Использование ртутных паров, которые представляют опасность для здоровья и экологии при разгерметизации.
3. Необходимость в специальных мерах по утилизации, что создает дополнительные расходы для крупных производителей.
4. Хрупкость стеклянного корпуса.

Проблемы с некачественной продукцией на рынке и распространение подобных товаров снижают доверие покупателей. Более половины низкопробных китайских ламп не соответствуют государственным стандартам.

Особенности галогенных ламп

Галогенные лампы являются усовершенствованным вариантом стандартных ламп накаливания, в конструкции которых присутствуют галогеновые пары. Нить накала сделана из вольфрама и максимально приближена к патрону. Для формирования спирали её скручивают и фиксируют электродами и держателями.

Галогенные лампы по праву можно считать условно энергоэффективными, ведь их срок службы составляет в 2-3 раза больше, чем у обычных зеркальных ламп, в среднем — около 4000 часов. Механизм перегорания нити накала у обеих ламп идентичен. Температура света в галогенных лампах соответствует температуре нити накала — 3000-3200K.

Работа устройства осуществляется следующим образом: атомы вольфрама, покидающие раскалённую проволоку, сталкиваются с парами галогенов и соединяются с ними. Однако высокая температура не позволяет развиваться другим химическим реакциям, кроме распада соединения, и атомы обратно возвращаются на спираль.

Сегодня в качестве галогенов применяют бромистый метилен или метил. Работа над поиском эффективных летучих галогеновых составов продолжается. Все элементы находятся в кварцевой колбе, что обеспечивает прохождение ультрафиолетовых лучей, и поэтому принимаются меры по их блокировке.

В настенных моделях лампы часто помещаются в стеклянный корпус. Частичной фильтрации вредного излучения способствует специальный состав, нанесённый на колбу. Эти лампы помечены как UV-Stop или UV-Block.

Модели по более низкой цене могут не обеспечивать достаточной защиты от ультрафиолетового излучения. Поэтому на упаковке может быть указано, что они предназначены только для использования в светильниках с защитным стеклом.

Срок службы таких ламп определяется моментом износа вольфрамовой нити. Использование галогенных циклов позволяет производителям увеличивать световую отдачу при том же сроке службы, что и у ламп накаливания — 1000 часов.

Или же продлевать срок службы до 4000-5000 часов при тех же световых параметрах.

Использование данных ламп рассчитано на низкое напряжение в сети — 6, 12 или 24 В, поэтому они работают только в паре с трансформаторами для галогенных изделий.

Низковольтные лампы с отражателем открывают широкий спектр возможностей применения. Благодаря наличию интерференционного отражающего элемента, отводится более 60% тепла назад через отражатель.

Наиболее эффективным вариантом освещения является металлогалогенная лампа с направленным светом. Это решение идеально подходит для помещений, где находятся предметы, чувствительные к температурным колебаниям, которые могут привести к их порче или разрушению.

Чаще всего такие лампы используются для освещения витрин, поскольку яркий белый свет с цветовой температурой 3200 К великолепно выделяет блестящие детали и разнообразие цветов у освещаемых товаров.

Капсульные модели вольфрамово-галогенных ламп HALO STAR STANDARD имеют базовые характеристики. В свою очередь, серия HALOSTAR STARLITE обладает увеличенным сроком эксплуатации, достигающим 3000 часов. Модели HALOSTAR UV-STOP 24V имеют защиту от ультрафиолета, а HALOSTAR IRC обеспечивают на 30 % более высокую световую отдачу.

Наиболее компактные из представленных – капсульные модели, производимые по технологии низкого давления, что позволяет использовать их в открытых светильниках. Существует всего две версии: с вертикальным или горизонтальным размещением вольфрамового нити.

Главное преимущество, которое выделяет их среди стеклянных аналогов, это использование кварцевой колбы. Это обеспечивает конструкциям улучшенные механические свойства и высокую термопрочность.

В результате появляется возможность заполнять лампы ксеноном под высоким давлением, что позволяет достичь высокой яркости и световой отдачи.

Галогенные лампы демонстрируют отличные характеристики цветопередачи. Тени от окружающих объектов имеют мягкие линии, без резких углов.

Дополнительно можно выделить следующие достоинства:

• фиксированный световой поток на протяжении всего времени использования;
• миниатюрные размеры;
• работают без трансформатора, кроме низковольтных моделей в сетях с напряжением 220-240 В;
• широкий угол рассеивания света без резких направлений;
• в течение всего срока службы не теряют яркость;
• возможность регулировки яркости;
• высокий показатель безопасности – низковольтные варианты могут использоваться в помещениях с повышенной влажностью и в светильниках без защитного экрана.

Однако, помимо положительных сторон, галогенные лампы имеют и свои недостатки, среди которых – чрезмерный нагрев колбы. У некоторых моделей температура может достигать 500°C. Поэтому важно монтировать такие устройства с учетом определенного расстояния от объектов и потолка.

Также они чувствительны к перепадам напряжения, что является значительным недостатком.

Особенно критичны жалобы на линейные модели: их нельзя долго эксплуатировать в вертикальном или наклонном положении. В противном случае галогенные элементы и газ в лампе разделяются, что приводит к выходу устройства из строя.

Кварцевые галогенные модели должны использоваться только в горизонтальном положении, с допуском отклонения до четырех градусов от горизонта. Несоблюдение этого условия быстро приведет к поломке устройства. Эти модели производятся исключительно в компактном формате.

Важно также помнить, что на корпусе лампы не рекомендуется касаться руками, так как это оставляет пятна. Установка лампы должна производиться с использованием ветоши или в перчатках.

Дополнительные советы по выбору галогенных ламп доступны в этой статье.

Светодиодные лампы

Благодаря низкому потреблению электроэнергии, светодиоды сначала использовались только для индикации в радиоэлектронике. Со временем они были доработаны, и появились высокоэффективные светодиоды, позволяющие их использовать в различных осветительных системах.

Структура таких световых источников состоит из нескольких компонентов, включая драйвер, светодиоды и планку из гетинакса. Все эти элементы помещены в корпус с формой, напоминающей «кукурузу», вытянутую колбу или спот.

Корпус выполнен из поликарбоната, что исключает риск механических повреждений.

Поскольку в конструкции уже предусмотрен балласт, светодиодная лампа может быть подключена напрямую к электросети без дополнительных устройств.

Мощность LED-устройств зависит от количества используемых кристаллов: чем их больше, тем выше световой поток.

Узкая направленность диодов позволяет формировать их в небольшие или большие группы.

В зависимости от предполагаемого применения, светодиоды делятся на:

• автомобильные;
• промышленные;
• фитолампы для растениеводства (в линейных форм-factor);
• уличные прожекторы;
• бытовые и офисные источники света.

Линейные устройства применяются в различных условиях. Для ландшафтного дизайна лучше выбирать модели с высокой степенью защиты – IP65 или IP67.

Они могут иметь трубчатую форму либо более мощные версии, такие как прожекторы. Для внутренних пространств со стандартным климатом подойдет степень защиты IP20.

В светодиодных устройствах удается добиться равномерности светового потока, что сохраняется на протяжении всего срока службы. Эти лампы практически не выделяют тепла, поэтому не нагреваются.

Разновидность форм-фактора обладает наиболее значительными преимуществами по сравнению с другими источниками:

• питание от сети 220 В без дополнительных устройств;
• самое низкое потребление электроэнергии среди всех вариантов;
• не требуют особых способов утилизации;
• не выделяют тепло;
• угол рассеивания до 230 градусов;
• отсутствие пульсации в свете;
• высокая эффективность до 120 лм/Вт;
• срок службы от 50 000 до 100 000 часов;
• недолговечный корпус;
• устойчивость к температурным колебаниям и другим неблагоприятным факторам.

Недостатком данной категории является высокая стоимость. Однако, с учетом будущих разработок, этот нюанс может быть решен.

На нашем сайте можно ознакомиться с рядом статей о светодиодных светильниках, рекомендуем обратить на них внимание:

1. Светодиодные лампы для дома: какие диоды лучше, обзор производителей LED ламп
2. Характеристики светодиодных ламп: цветовая температура, мощность, световые характеристики и прочее
3. Регулируемые светодиодные лампы: советы по выбору и обзор лучших производителей

Рекомендации по выбору энергосберегающих ламп

Лампочки накаливания долгое время были обычным явлением, и при выборе энергосберегающей замены мы часто ориентируемся только на мощность. Для лучшего понимания многие производители указывают на упаковке аналог мощностей в сравнении с обычными вакуумными лампами.

Важно понимать, что мощность и световой поток — это разные величины. Первая измеряется в ваттах, вторая — в люменах. К примеру, лампочка накаливания в 40 Вт излучает 470-500 лм, 60 Вт — 700-850 лм, 75 Вт — 900-1200 лм.

При выборе необходимой яркости энергосберегающей лампы можно воспользоваться коэффициентом мощности, который для люминесцентных ламп составляет 5. Например, если лампочка имеет мощность 12 Вт, то ее люминесцентный эквивалент будет составлять 60 Вт. Для LED-ламп он составляет 7-8 (+).

Это соотношение мощностей и светового потока позволяет оценить эффективность работы прибора. Общее значение измеряется в лм/Вт.

Приведем еще один пример: стандартная лампа на 1 Вт потребляемой электроэнергии дает 10-15 лм света, у галогенных это значение равно 15-20 лм/Вт, люминесцентных — 40-80 лм/Вт, а светодиодных — 60-90 лм/Вт.

Тем не менее, это не единственный фактор, который нужно учитывать.

Обратите внимание также на следующие характеристики:

1. Цветовая температура. У ламп с одинаковой мощностью, но разных типов, может быть различие в цвете света. Эта величина измеряется в кельвинах. Доступный диапазон цветовой температуры составляет 2700-6500 К. Чем меньше значение, тем более теплый (желтый) сияние.
2. Индекс цветопередачи. С точки зрения корректной передачи цвета, ориентируемся на солнечный свет – CRI=100. Искусственные источники пока не достигли таких характеристик. Для оценки достаточно основывать выбор на CRI, равном 80 и выше.
3. Срок службы. Производители указывают этот параметр в часах, но для удобства представим его в годах: галогенные – 2 года, люминесцентные – 5 лет, LED – до 12 лет.
4. Тип цоколя. Форма основания лампы должна соответствовать модели светильника. Стандартный вариант для ламп накаливания — Е27.

При выборе формы колбы следует учитывать только эстетические предпочтения. Но помните, что слишком большие лампы могут не поместиться в светильники с прозрачным корпусом.

Регулировка яркости энергосберегающей лампы – это дорогостоящая опция, и разница в работе с диммером малозаметна.

Рекомендуем обратить внимание на производителей, чья продукция зарекомендовала себя на рынке: Philips, OSRAM, GE, Ecola. Эти компании предлагают гарантийный срок на свои изделия от 2 до 3 лет.

Заключительные мысли и полезное видео по теме

Видеоматериал о том, какие источники света доступны по принципу экономии:

Обзор и тестирование светодиодных ламп марки Feron:

Хотя лампы накаливания ещё можно найти в продаже, их энергоэффективные альтернативы вскоре займут все полки магазинов. Если вы замените все источники света в своих осветительных приборах новыми технологиями, уже через два года ваши вложения полностью оправдаются, и после этого начнется значительная экономия.

Поделитесь с нами своим опытом использования энергоэффективных ламп. Какие осветительные устройства вы выбрали? Удовлетворены ли вы своей покупкой? Просим оставлять комментарии к статье, задавать вопросы и участвовать в обсуждениях. Форма для обратной связи доступна ниже.