Энергосберегающие лампы. Три альтернативы лампам накаливания

Привычные всем и все еще наиболее распространенные осветительные приборы – лампы накаливания с вольфрамовой нитью. В них нить накала нагревается под воздействием электрического тока до такой степени, что начинает излучать свет. Основная проблема таких ламп – низкая эффективность: на освещение расходуется лишь 5 % энергии, остальная преобразуется в тепло. Производители стараются улучшить показатели (например, использование криптона в колбе увеличивает яркость лампы на 10 % и срок службы на 15-20 %), однако это не изменяет ситуацию кардинально.

Существенно сэкономить электроэнергию могут так называемые энергосберегающие лампы, в первую очередь, люминесцентные. Это газоразрядные источники света, где электрический разряд в парах ртути создает ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет с помощью нанесенного на поверхность колбы люминофора. Эффективность (световая отдача) данных изделий в среднем в 4-5 раз выше, чем у ламп накаливания.

Срок службы компактных люминесцентных ламп составляет от 6000 до 12000 ч. При этом устройство подобных элементов таково, что их частое включение и выключение значительно снижает срок эксплуатации. По этой же причине такие лампы плохо переносят скачки напряжения в сети и их (если это не специальная диммерная люминесцентная лампа) нельзя использовать в комплекте со светорегулятором.

Еще один вид энергосберегающих ламп – галогенные. По сути, это более совершенная модификация лампы накаливания, в колбу которой введен галоген (например йод или бром). Она также светит благодаря накаливанию вольфрамовой нити, однако здесь испаряющийся металл не оседает на стенках колбы (как в классической лампе накаливания), а образует соединение с галогеном и, достигая раскаленной вольфрамовой нити, разлагается на исходные компоненты. В итоге нить не истончается, что увеличивает срок службы по сравнению с обычной лампой накаливания в 2-4 раза (до 2000-4000 ч, а с применением устройства плавного пуска – до 8000-10000 ч).

При этом галогенные лампы очень нагреваются (их колбы даже изготавливают из кварцевого стекла) и сильно чувствительны к скачкам напряжения (чтобы они служили долго, желательно использовать стабилизатор напряжения). За счет более высокой температуры раскаленной вольфрамовой нити такие лампы излучают больше света, а их светоотдача на 15-20 % превышает возможности обычных ламп накаливания. К тому же галогенные модели отличаются сравнительно небольшими размерами, что позволяет использовать их там, где обычные лампочки могут не подойти, например в бытовых приборах, устройствах скрытого освещения, а также для встраивания в поверхность потолков, ниш и мебели.

Галогенные лампы могут быть высоковольтными, то есть работающими от сети с напряжением 220 В, и низковольтными (на 6, 12, 24 и 36 В), из которых наиболее распространены 12-вольтные изделия. Для их подключения нужны трансформаторы, уменьшающие напряжение с 220 В до 12 В, и отдельная слаботочная проводка. Преимущества низковольтных ламп налицо: сравнительно высокая безопасность, особенно в условиях повышенной влажности, и долговечность.

Наконец, третий вид энергосберегающих осветительных приборов – лампы с использованием светодиодов, которые напрямую преобразуют электричество в свет, не затрачивая энергию на нагревание. Такие изделия рассчитаны на очень длительный срок службы (от 20000 до 50000 ч и более, что в бытовых условиях составляет до 15-20 лет), потребляют порядка 10 % энергии по сравнению с лампой накаливания с аналогичным световым потоком, и устойчивы скачкам напряжения и многократному включению-выключению. Они практически не нагреваются, не содержат вредных паров ртути и не требуют специальной утилизации. Как и в случае с галогенными лампами, здесь возможно подключение к сети с напряжением 220 В и к низковольтному источнику тока (обычно 12 В).

Первые модели светодиодных ламп больше применялись для акцентного и декоративного освещения. Это объяснялось малыми углами расхождения светового потока светодиодов (точечные светильники), а также возможностью применения осветительных лент разного цвета (шинные светильники). Однако сегодня производители наладили выпуск светодиодных ламп, совместимых со стандартными цоколями и заключенных в знакомую всем классическую форму.

Энергосберегающие лампы позволяют экономить электроэнергию, что в свою очередь дает возможность сократить выбросы углекислого газа (СО2) в атмосферу. Например, всего одна компактная люминесцентная лампа в течение срока службы уменьшает выбросы CO2 на 800 кг (при замене лампы накаливания мощностью 100 Вт энергосберегающей мощностью 20 Вт). Глобально запрет ламп накаливания может привести к более чем 30 %-й экономии электроэнергии, используемой в мире для освещения, что означает сокращение выбросов СО2 на сотни миллионов тонн.

Однако при использовании люминесцентных ламп есть другая тонкость – вопрос их утилизации. Дело в том, что в составе таких изделий есть небольшое количество ртути. На городской свалке такие лампочки разобьются, и ядовитая ртуть попадет в почву, подземные воды и воздух. Поэтому, согласно законодательству, люминесцентные источники света должны утилизироваться в специальных контейнерах. При этом утилизация галогенных и светодиодных изделий может выполняться традиционными методами, аналогично лампам накаливания.