Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Плюсы и минусы компактных люминесцентных ламп В конце прошлого года в Экспоцентре на Красной Пресне распахнула свои двери для посетителей 14-я Международная специализированная выставка «Интерсвет ’2008». Более 400 участников из 28 стран мира представили здесь свои новые разработки в области светотехники. Отдельные разделы были посвящены современным осветительным приборам, электрооборудованию, дизайну люстр и светильников и, конечно же, источникам света. Среди последних в количественном отношении преобладали компактные люминесцентные лампы. Сегодня они все чаще применяются не только для освещения общественных мест, но и в обычных квартирах. О них и пойдет наш рассказ. Принцип действия Изобретателем люминесцентных ламп является американский инженер-электрик Питер Хьюит (Peter Hewitt). Еще в 1903 г. он предложил использовать в качестве источника света электрический разряд, пущенный между электродами в стеклянной лампе, заполненной парами ртути. Однако позже было установлено, что большая часть излучения дуговой лампы Хьюита приходится на ультрафиолетовый диапазон и не может восприниматься человеческим глазом. Чтобы сделать излучение видимым, такие лампы стали покрывать изнутри люминофором — веществом, которое поглощает ультрафиолетовое излучение, а взамен излучает видимое. Первоначально для этих целей применялся бериллий, но поскольку он оказался чрезвычайно токсичным, впоследствии перешли на фосфор. Именно лампы, покрытые изнутри фосфором, получили название лю­минесцентных и с 1938 г. стали широко использоваться для общест­венного, коммерческого и промышлен­ного освещения. В России разработкой подобных ламп в 1936–1940 гг. занималась Лаборатория источников света под руководством академика С. И. Вавилова. В устройстве современных люминесцентных ламп можно выделить пять основных элементов, три из которых — конструктивные: стеклянная колба, покрытая изнутри люминофором, два электрода и цоколь, необходимый для соединения лампы с электрической цепью. Колба заполнена газом — чаще всего аргоном или его смесью с криптоном. Последним элементом является небольшое количество ртути, испаряющейся во время работы. При подаче напряжения в цепь электрический ток нагревает электроды, покрытые специальным материалом, который при нагреве испускает электроны (термоэлектронная эмиссия). Появление этих электронов в результате и вызывает электрический разряд между противоположными концами разрядного промежутка. В процессе своего движения электроны сталкиваются с атомами ртути, что и приводит к генерации ультрафиолетового излучения. Да­лее ультрафиолет поглощается слоем люминофора и преобразуется в видимый свет. Первоначально люминесцентные лампы выпускались в форме прямых цилиндрических трубок, диаметр ко­торых измерялся в миллиметрах. В иностранных каталогах встречается, как правило, Т-размер, после которого идет цифровое обозначение в восьмых частях дюйма. Так, Т8 соответствует 26 мм, Т12 — 38 мм. Самой миниатюрной из цилиндрических ламп является Т5 диаметром всего 16 мм, что позволяет создавать более компактные и стильные светильники. Существуют также люминесцент­ные лампы U-образной формы, отличающиеся укороченной длиной, цоколи которых расположены лишь с одной стороны. Наконец, выпускают и кольцевые лампы с четырехштырьковым цоколем. Для подключения люминесцент­ных ламп к электрической цепи необходима специальная пускорегулирующая аппаратура (ПРА), в самом простейшем варианте состоящая из балласта, стартера и конденсатора. Балласт представляет собой обыкновенный электромагнитный дроссель, т. е. индуктивный элемент. Самый распространенный тип стартера — стартер тлеющего разряда. Факти­чески это маленькая лампочка с термоконтактами, заключенная в цилиндрический корпус. В первый момент после включения в стартере возникает тлеющий разряд. Биметаллические термоконтакты нагреваются и замыкают цепь таким образом, что ток последовательно проходит через стартер и оба катода. Последние нагреваются, и возникает термоэлектронная эмиссия. Затем термоконтакты остывают и автоматически размыкают цепь. При этом благодаря индуктивным свойствам дросселя на электродах происходит значительный скачок напряжения. Если электронов внутри трубки достаточно, возникает электрический разряд, и роль стартера фактически заканчивается до следующего включения лампы. В случае недостаточного количества электронов лампа будет мигать и не разгораться, а стартер — снова и снова повторять цикл нагрева катодов. Роль балласта заключается в том, чтобы ограничить проходящий через лампу ток до уровня, соответствующего ее мощности. Если бы балласта не было, ток мог бы возрастать почти неограниченно, и лампа вышла бы из строя. Часто в таких цепях параллельно входу включается конденсатор, служащий для компенсации реактивной мощности. Впоследствии на смену дроссельным ПРА пришли электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), которые лучше зажигают лампу, не шумят, намного легче по весу и энергоэкономичнее. Преимущества Применение люминесцентных ламп долгое время ограничивалось не­обходимостью использования ПРА, что значительно усложняло конструкцию светильников и делало их громоздкими. Настоящий прорыв в этой области произошел в 1985 г., когда специалистам светотехнической компании Osram (Германия) удалось встроить электронный ПРА в цоколь лампы. Вместе с уменьшением диаметра и длины газоразрядных трубок это позволило создать компактную люминесцентную лампу (КЛЛ), которую можно вворачивать в тот же патрон, что и обычную лампу накаливания. При этом и внешне они практически не отличаются. Сейчас уже выпускаются декоративные КЛЛ с шаровыми колбами. Они только чуть-чуть длиннее ламп накаливания из-за того, что между колбой и цоколем находится управляющая электроника. Сегодня на российском рынке можно встретить компактные люминесцентные лампы различных производителей. Это и продукция ведущих мировых электротехнических концернов Philips, Osram, Nichia, Toshiba, General Electric, и изделия российских фирм, например, «Аз компании», «Алекс-Свет», «Космос». Ну и, конечно же, КЛЛ китайского производства. Когда заходит разговор о преимуществах компактных люминесцент­ных ламп, то, прежде всего, упоминается их высокая энергоэкономичность. Российские и зарубежные производители в один голос утверждают, что КЛЛ мощностью 5, 7, 11, 15 и 20 Вт могут с успехом заменить лампы накаливания на 25, 40, 60, 75 и 100 В. Более того, они не снижают уровень освещенности помещения, т. к. обладают гораздо большей свето­отдачей. Если обычная лампа накаливания 92–94% расходуемой энергии преобразует в тепло и лишь 6–8% — в свет, то у КЛЛ доля энергии, превращаемой в свет, достигает 40%. Таким образом, удается добиться 80-процентного сокращения энергозатрат. В то же время температура поверхности колбы не превышает 50–60 °С. Этого явно недостаточно для воспламенения предметов, что позволяет считать КЛЛ пожаробезопасными источниками света. Второе важное преимущество таких источников — срок службы. Если лампа накаливания имеет ресурс работы приблизительно в 1000 ч, то у КЛЛ он составляет 10 000 ч. И хотя производители дают гарантию лишь на 1 год работы, но, по их заверениям, при правильной эксплуатации компактные источники способны про­служить от 5 до 8 лет. Кроме того, можно гарантированно определить, когда они выйдут из строя. Если основание баллона энергосберегающей лампы рядом с колбой начинает темнеть, то в течение примерно 5 дней КЛЛ перестает работать. Возможно, что световой поток начнет уменьшаться, и через некоторое время лампа совсем погаснет. Применение ЭПРА позволяет добиться мгновенного включения ламп без мерцаний и равномерного распределения светового потока. Человеческим глазом практически не ощущаются перепады напряжения в диапазоне 180–260 В. В отличие от обычной лампочки, КЛЛ имеют улучшенную цветопередачу, которую тоже можно регулировать, изменяя цветовую температуру. Существует, например, теплый белый свет с температурой 3300 К, холодный белый (4000 К) и дневной свет (выше 5000 К). Лампы дневного света обеспечивают более естественное восприятие красок и точно передают цветовые контрасты. Источники холодного белого света применяют там, где требуется совместить естественный свет с искусственным. КЛЛ тепло-белого света используют в интерьерах для создания атмосферы уюта и тепла. Зарубежные компании выпускают также лампы со специальными цветовыми характеристиками для улучшения вида некоторых предметов и декоративного оформления интерьеров. Недостатки Первый, но далеко не главный недостаток энергосберегающих КЛЛ, мгновенно бросающийся в глаза каждому покупателю, — их высокая стоимость. Цена на лампы российского или китайского производства может составлять от 100 до 200 руб., а продукция ведущих западных и японских компаний доходит до 500 руб. и выше. При этом, погнавшись за дешевизной, можно существенно проиграть в качестве. Ведь важнейшей частью КЛЛ является ЭПРА, и в случае его недостаточной надежности вы рискуете приобрести лампу, которая прослужит столько же, сколько и обычная, но по в 10 раз боль- шей цене. Компактные лампы не любят частого включения и выключения. Если интервал между выключени­ем и включением составляет меньше 2 мин., это может отрицательно сказаться на пускорегулирующей электронике и привести к преждевременному выходу изделия из строя. Однако самый существенный недостаток КЛЛ, о котором производители, как правило, умалчивают, заключается в том, что такие лампы, пусть и в мельчайших долях, но содержат ртуть. И, следовательно, их нельзя выбрасывать вместе с обычным бытовым мусором. Там, где налажена эффективная система сбора и переработки вторичных отходов, утилизация отслуживших свой срок люминесцентных ламп проблемы не представляет. Но у нас в стране дела обстоят несколько иначе. Ртуть, как известно, относится к ядовитым веществам, ее пары представляют угрозу для здоровья человека. Конечно, если вы случайно разобьете одну люминесцент­ную лампу, содержащую микрограммы ртути, большой беды не будет. Но если все жильцы вашего подъезда начнут выкидывать КЛЛ в мусоропровод, то может возникнуть уже не шуточная опасность загрязнения жилого дома парами ртути. Кроме того, при вывозе ртутьсодержащих отходов на полигоны для захоронения бытового мусора со временем возникнет опасность загрязнения прилегающей территории и грунтовых вод. Последние способны занести ртуть в источники питьевой воды. Следить за правильной утилизацией КЛЛ должны местные санэпидемстанции, которые располагают перечнем фирм, обладающих лицензией на такого рода деятельность. Наряду со специализированными фир­мами, сбор отслуживших свой век ламп осуществляют и некоторые торговые сети, например «ИКЕА». Но, увы, первым путем не всегда следуют даже промышленные и коммерческие организации, имеющие в своем штате электриков, знакомых с правилами утилизации ртутных ламп. А для того, чтобы последовать вторым путем, надо иметь достаточно сознательности, свободного времени и денег, чтобы отправиться в торговые центры «ИКЕА» — Белая Дача, Теплый Стан или Химки и опустить свою лампочку совершенно безвозмездно в безопасный контейнер. Как это ни печально, но необходимо признать, что в настоящий мо­мент сбор и утилизация ртутьсодержащих отходов пущена у нас на самотек. Марина Народовая, фото автора