Что мы сберегаем энергосбережением? 3.2

Продолжая цикл обзоров статьи И. Зайделя «Светлое будущее. Часть 3», вслед за анализом экономичности ламп освещения, хочу ознакомить вас, уважаемый читатель, с эксплуатационными и технологическими особенностями различных электрических источников света.

Эксплуатация электрических ламп освещения (ЛН, КЛЛ и СДЛ)

Давайте рассмотрим технологические особенности различных источников света. Лампы накаливания (ЛН), компактные люминесцентные (КЛЛ) и светодиодные лампы (СДЛ) можно сравнить по основным параметрам, определяющим возможность их применения.

 

Напряжение питания и регулировка света

ЛН требуются номинальное напряжение 220-230 В

Допускается отклонение от номинала не более чем на ±10%.


Галогенкам же, требуется точность ±5%. При повышенном напряжении ГЛН быстро перегорает, а при пониженном — дает мало света. Оба варианта эксплуатации создают проблемы. Они требуют дорогостоящих стабилизаторов.

Все ЛН полностью диммируемы, а это означает то, что есть возможность регулировать световой поток от 0 до 100%.

КЛЛ лучше переносят повышенное напряжение, чем пониженное

КЛЛ рассчитаны на диапазон напряжения от 180 до 260 В (те, что похуже) или от 160 до 260 В (получше).

 

Компактные люминесцентные лампы резких скачков напряжения не любят. Лампы достаточно стойкие, стабилизаторы им не нужны.

Особенностью КЛЛ является то, что ток не обязательно должен быть переменным: ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат) прекрасно работает и на постоянном. В этой связи, достаточно практичны люминесцентные светильники с автономным питанием. Они бывают переносные и стационарные, питающиеся от сети или от резервного аккумулятора.

Переноски помогут в аварийных ситуациях с электроснабжением, а также они удобны в походах на природу.

Регулировать световой поток КЛЛ не удастся. Хоть и существуют диммируемые КЛЛ, но на нашем рынке они бывают редко и стоят дорого. Так, к примеру, качественная модель от Osram (18 Вт, 20000 ч) стоит 1300 р. Китайские лампы в 3-4 раза дешевле, но и хуже — срок их службы снижен (обычно 6000 ч), а световой поток они могут менять, лишь, от 15 до 100%.

СДЛ выпускаются под напряжение 85-265 В

 

Такой диапазон напряжений делает их универсальными источниками освещения в любой стране и любой ситуации, даже при частых у нас просадках и бросках.

Светодиодные лампы, все чаще изготавливаются с диммируемым драйвером, что очень удобно в эксплуатации, но стоят они дороже. При регулировке светового потока цветовая температура СДЛ почти не меняется, а вот про ЛН этого сказать нельзя – это и является важным преимуществом светодиодов, дающим им все новые области применения.

Развивается новое направление — бездрайверные СДЛ, в которых светодиодная сборка подключается прямо к сети переменного тока 110 или 220 В. Их сборка состоит из элементарного выпрямителя и нескольких высоковольтных (95-105 В) чипов, каждый из которых включает множество маленьких диодов. Такие лампы требуют стабильного напряжения сети, свет не обходится без пульсаций с частотой 100 Гц, но компактность, простота конструкции и надежность вполне компенсируют эти неудобства.

Условия внешней среды

 

ЛН самые неприхотливые среди всех источников света

В виду того, что ЛН сами сильно нагреваются (130-200 °С, а галогенки до 250-400 °С), температура окружающей среды им безразлична.

Лампы накаливания применяют в подсветке духовок и печей, в бане (к жаре там добавляется еще и повышенная влажность). Даже Евросоюз, намеренный изгнать ЛН отовсюду, сделал для подобных использований ламп исключение.

В России и других странах с холодным климатом, важна их способность без всяких проблем, светить на морозе и в необогреваемых помещениях.

ЛН уважают военные — по той причине, что отсутствие электроники делает лампочки стойкими к электромагнитному импульсу, в том числе от ядерного оружия.

КЛЛ не любят ни холода, ни жары

При низких температурах от -5 °С и ниже, падает давление паров ртути в колбе, поэтому лампа хуже зажигается, с трудом выходит на рабочий режим и слабее светит. 

Сильная жара также снижает световой поток, и ставит ЭПРА в экстремальные условия. Сама по себе разогретая электроника, плюс высокая температура окружающей среды, в итоге получает тепловой удар. В бане, к примеру, КЛЛ вообще непригодны.

Заявленный температурный диапазон от -15 до +40 °C у дешевых моделей — в большинстве случаев обман.

КЛЛ средней и высокой стоимости, действительно выдерживают этот интервал температур, но им нужны дополнительные условия: закрытый светильник на морозе и вентилируемый на жаре.

Кроме ограничений по температуре, электроника ламп требует защиты от повышенной влажности и атмосферных влияний. ЭПРА негерметичен, и образуемый конденсат приводит к пробоям в схеме (в момент запуска там присутствует напряжение до 1000 В). Необходимо, чтобы наружный светильник, в который помещается КЛЛ, имел высокую степень защиты, а конструкция его предусматривала отверстия для удаления конденсата.

Светодиодные лампы не боятся холода

СДЛ способны работать при низких температурах вплоть до -40 °C, даже до -60 °С (таковы гостовские требования к светофорам). Было даже замечено, что на морозе растет световой поток!

Как нельзя лучше, в суровые российские зимы, служат именно светодиоды. Их уже по достоинству оценили и коммунальщики, и дорожники.

Ну, а что касается жары, то в спецификациях светодиодов указан предел +50 °С, и даже +80 °С. Термостойкость ламп превосходная, но в реальности многое зависит от конструкции. Кристалл выдерживает до 100 °С, однако, будет ли этот предел температуры достигнут в жару — зависит от качества драйвера и теплоотвода. Стоит напомнить, что перегрев кристалла приводит к его ускоренному выходу из строя.

Особенности включения

ЛН зажигаются практически мгновенно

Определено их время розжига, равное 0,01 с, и светят они сразу на 100%. Число включений зависит от качества спирали, а 5000 включений – это вполне реальная цифра. Приспособления для плавного старта это ограничение снимает.

Галогенки под низкое напряжение, с их толстой спиралью, могут загораться в течение 0,3-0,8 с, чего человеческий глаз почти не замечает, зато этой задержкой обеспечивается неограниченное число включений (естественный плавный разогрев).

Благодаря моментальному включению ЛН до сих пор применяются в системах аварийного освещения. Примером, может послужить метрополитен, давно перешедший на энергосберегающие лампы. В аварийной и любой другой экстремальной ситуации даже секундная задержка со светом может стоить человеческих жизней.

КЛЛ имеют две стадии выхода на рабочий режим:

 

• прогрев катодов (0,5-2 с), когда лампа вообще не дает света;

• разогрев колбы (30-120 с), когда световой поток медленно нарастает от 40-60% до 100%.

В описаниях, вторая стадия регламентируется довольно расплывчато — типа «до 60 с», к тому же она зависит от температуры окружающей среды. При старении КЛЛ время разогрева зримо удлиняется, в основном за счет старта с более низкой светимости.

Постепенное зажигание КЛЛ иногда даже полезно, т.к. уменьшает эффект временного ослепления (человеку вошедшему с темноты, медленно разгорающаяся лампа помогает адаптации зрения), но в основном это все же раздражает, особенно в тех местах, куда заходишь на короткое время, а свет нужен яркий. Там лучше оставить ЛН или же сразу перейти на светодиодные лампы.

Количество включений, при наличии прогрева катодов и соблюдении трехминутной задержки после предыдущего выключения, практически неограниченно.

Бывают в продаже дешевые КЛЛ и без прогрева («мгновенный старт», на упаковке это даже преподносится как достоинство) — так вот их, часто включать-выключать не рекомендуется. Такие лампочки, с ресурсом всего в 3-5 тыс. циклов, пригодятся для постоянного освещения.

СДЛ включаются мгновенно

Сам кристалл начинает светить за доли микросекунды, какую-то задержку добавляет драйвер, но глазом за этим не уследишь.

Количество включений неограниченно (некоторые производители указывают «более 100000 циклов»).

(via)

☼ Сколько светят лампы? fb.me/2eMvrlql3
— Владимир Стариков (@Napoleon_6) ноября 24, 2012

Для себя, уважаемый читатель я сделал такие выводы:

• Экономя на электроэнергии не всегда сберегаешь свой бюджет.
• Устанавливать лампочки нужно те, которые подходят к условиям их эксплуатации. Не стоит вкручивать КЛЛ в жарких и холодных местах.
• Всем хороши светодиодные лампы, только стоят дорого. Могут за свой срок службы и не окупиться.
• В тех местах, где при включении лампы сразу нужен полный свет лучше использовать лампы накаливания или СДЛ.

Поскольку статья об особенностях эксплуатации ламп освещения получается довольно объемной по содержанию, приходится выделить еще одну ее часть.

В следующей части речь пойдет о светотехнике и конструктивных особенностях электрических ламп.

Продолжение следует…

Удачи!

Spoooman

Похожие статьи: 

• Что мы сберегаем энергосбережением? (типы электрических ламп освещения, их производители, анализ энергопотребления)
• Что мы сберегаем энергосбережением? 2 (сроки службы ламп электроосвещения)
• Что мы сберегаем энергосбережением? 3.1 (когда окупаются лампы)
• Энергосберегающие лампы губят природу
• Плюсы и минусы светодиодных ламп
• Так сколько же мы экономим на энергосбережении? 
• Энергосбережение или ...  
• Электроэнергия на халяву (почти) 
• Ветрогенераторы несут угрозу климату Земли 
• Какие энергосберегающие лампы покупать не стоит  
• В России создали источник «дармовой» энергии

BufferЧитать @Napoleon_6