Izvēlamies enerģijas taupīšanas lampas: salīdzinošs pārskats par 3 veidu energoefektīvām spuldzītēm

Elektrības taupīšana ir plašs mēroga uzdevums, kura risināšanai tiek izmantotas jaunākās tehnoloģijas. Pieaugošais elektroenerģijas patēriņš liek lietotājiem izmantot enerģijas taupīšanas spuldzes – inovatīva apgaismes tehnika ar paaugstinātu lietderības koeficientu un samazinātu enerģijas patēriņu.

Tirgus piedāvā plašu “ekonomisko spuldžu” sortimentu, taču šādā daudzveidībā ir viegli apjukt, vai ne? Mēs palīdzēsim Jums izdarīt pareizo izvēli.

Rakstā ir sniegts detalizēts trīs veidu spuldžu apskats, aprakstot to īpašības un lietošanas īpatnības, norādīti parametri, kas noteikti jāņem vērā, izvēloties enerģijas taupīšanas apgaismes ierīces.

Energoefektīvo spuldžu klasifikācija

Ekonomiskā efekta noteikšana ir iespējama, salīdzinot divus paraugus. Par analoģijas objektu tika izvēlētas kvēlspuldzes – mūsdienu gaismas avotos visneefektīvākās. Tieši tas kalpoja par pamatu reklāmas saukļa «enerģijas taupīšanas spuldzītes» popularizēšanai.

Elektriskās spuldzes ar lielu gaismas atdevi un zemu patērēto jaudu iedalās trīs galvenajos veidos: LED, luminiscences un halogēna spuldzes.

Turklāt katra kategorija atšķiras ne tikai ar konstrukcijas īpatnībām, bet arī ar taupīšanas kvalitāti:

• luminiscences spēj ietaupīt līdz 80% elektroenerģijas;
• LED – 80-90%;
• halogēna – 30-50%.

To ekonomiskie rādītāji tiek sasniegti augstā lietderības koeficienta dēļ. Lielākā daļa to jaudas tiek novirzīta gaismas plūsmas radīšanai, bet siltuma izdalīšana un citi enerģijas patēriņa procesi ir samazināti līdz minimumam.

Ar energoefektīvu gaismas avotu palīdzību tiek panākts elektroenerģijas ietaupījums ne tikai vienas ģimenes budžeta ietvaros, bet arī globālākā – pasaules mērogā (+)

Vislielāko popularitāti tomēr ir ieguvusi luminiscences apgaismes tehnika, kas tiek izmantota ne tikai sadzīvē, bet arī dažādās dzīves jomās: birojos, noliktavās utt. Tomēr izdevumi to utilizācijai liek uzņēmējiem ieviest jaunāku veidu – gaismas diožu analogus.

Luminiscences gāzizlādes spuldzes

Sadzīvē izmantotās luminiscences spuldzes sauc par kompaktajām (CFL). Parasti tās ir izgatavotas loka formas spirālē un tradicionāli aprīkotas ar skrūvējamo pamatni. Tās var ieskrūvēt standarta ligzdā, neekonomiskā analoga vietā.

Galvenie konstruktīvie elementi kompakto luminiscences spuldžu:

• gāzizlādes kolba;
• droseles spole;
• diožu tilts;
• drošinātājs;
• filtra kondensators.

Stikla kolba ir piepildīta ar inerto gāzi (argonu vai neonu), ar dzīvsudraba tvaiku piejaukumu. Dzīvsudraba spiediens ir pakārtots KLL sienu temperatūras rādītājiem un pie standarta darba temperatūras 40°C būs robežās no 0,13 līdz 1,3 N/m².

Iekšpusē spuldze ir pārklāta ar luminofora slāni, kura sastāvā ir kalcija halofosfāts vai antimons ar mangānu. Mainot tā saukto gaismas aktivatoru attiecību, ražotāji ir spējuši panākt dažādus gaismas krāsu parametrus.

Šeit atrodas volframa spirāles elektrodi, kas caur palaišanas regulators ir pievienoti barošanas tīklam. Lai palielinātu emisiju, kontaktus apstrādā ar oksīda sastāvu.

Gāzizlādes iekārtai ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar kvēlspuldzēm: kalpošanas laiks pārsniedz 5-20 reizes un ir 6000-15000 stundu; līdz 75 % mazāks elektroenerģijas patēriņš; līdzīga gaismas plūsmas intensitāte (+)

Piemērotā tehnoloģija gaismas radīšanai tajās būtiski atšķiras no citiem analogiem. Elektriskā lauka ietekmē, kas tiek pielikts kontaktiem, spuldze rada gāzizlādi.

Tas izlaužas cauri kolbas inertajai videi, kā rezultātā rodas ultravioletais starojums. Tomēr šis spektrs cilvēkam ir neredzams, tāpēc to tālāk absorbē luminofors, pārvēršot standarta redzamā mirdzumā.

Plaša mēroga KLL ieviešana praktiski izspieda parastās kvēlspuldzes. Salīdzinājumā ar lineārajiem paraugiem, to konstrukcija ir kompaktāka, turklāt gaismas plūsmas aptvertais laukums ir analogisks (+)

Gāzizlādes ierīces ir pieejamas gan atklātā veidā, gan komplektā ar izkliedētāju.

Tās tiek ražotas ar dažādu modifikāciju pamatnēm:

• E27 – standarta ligzda;
• E14 – mignona tipa;
• E40 – lielai ligzdai;
• G23, 2G7, G53, 2D – dekoratīvā tipa ierīces: punktveida gaismekļi, apgaismojums u.c.

Atkarībā no sastāvdaļu kvalitātes, ražotāja garantētais nepārtrauktas darbības laiks svārstās no 3000 līdz 15000 stundām.

Montāža ir ievērojami vienkāršota, jo visi elementi ir izvietoti vienā nedalāmā korpusā, tostarp arī palaišanas regulators.

KLL ir dažādu toņu diapazons no silti baltas līdz zaļai. Šādas spuldzes nomaiņa tiek veikta līdzīgi kā parastajai kvēlspuldzei, pateicoties standartizētajai pamatnei.

Salīdzinot luminiscences spuldzi ar kvēlspuldzi, var atzīmēt, ka pirmās pozitīvās īpašības būtiski dominē:

• ilgmūžība – pateicoties EPRA izmantošanai, kas izceļas ar izturību pret tīkla sprieguma svārstībām, ierīces ekspluatācijas termiņš būtiski palielinās līdz 20 000 stundām;
• siltuma atdeves koeficients ir samazināts, tāpēc tos atļauts uzstādīt jebkura veida gaismekļos bez pārkaršanas riska;
• krāsu temperatūras spektra variativitāte, ko veiksmīgi izmanto telpas dizainā.

Tā kā ierīcē tiek izmantoti standartizēti elementi, ar nosacījumu, ka gāzes balona hermētiskums tiek saglabāts, ir iespējams nomainīt bojātās detaļas.

Salīdzinot enerģijas taupīšanas luminiscences ierīces un kvēlspuldzes raksturlielumus, tiek atzīmēta būtiska atšķirība kvēlspīduma pakāpē: pirmais eksemplārs darbības laikā stipri sakarst un tam ir ļoti trausls stikla korpuss, otrajam šie rādītāji ir vidēji (+)

Pateicoties vadošajiem sasniegumiem, ELL trūkumi tiek censties samazināt līdz minimumam, taču pašlaik tie joprojām pastāv:

1. LL kalpošanas laiks ir ierobežots.
2. Dzīvsudraba tvaiku izmantošana, kas ir kaitīgi ne tikai cilvēkam, bet arī videi, ja notiek spuldzes spiediena samazināšanās.
3. Saistībā ar iepriekšējā punkta esamību ir jāveic pasākumi izstrādājumu utilizācijai. Lieliem uzņēmumiem tas ir papildu izdevumu postenis.
4. Stikla korpusa trauslums.

Nekontrolēta nekvalitatīvas produkcijas piegāde tirgos un šāda veida izstrādājumu masveida izplatīšana izraisa pircēju uzticības zaudēšanu. Vairāk nekā puse zemas kvalitātes ķīniešu ražojuma spuldzīšu neatbilst GOST.

Halogēna apgaismes ierīču īpatnības

Tas ir uzlabots standarta kvēlspuldžu variants, kas savā konstrukcijā satur halogēna tvaikus. Kvēldiegs šajos izstrādājumos ir izgatavots no volframa pavedieniem, kas atrodas pēc iespējas tuvāk ierīces ligzdai. Lai piešķirtu tiem spirāles formu, tos savērpj un nostiprina ar elektrodu un turētāju palīdzību.

Halogēna veids tiek nosacīti pieskaitīts enerģijas taupīšanas kategorijai, jo to kalpošanas laiks ir tikai 2–3 reizes ilgāks nekā parastajām vakuuma spuldzēm. Vidēji tas ir 4000 stundu. Kvēlspīduma pārdegšanas mehānisms abiem pārstāvjiem ir identisks. Krāsu temperatūra halogēna spuldzītēs atbilst faktiskajai kvēdspīduma temperatūrai – 3000–3200K

Ierīces darbības algoritms ir šāds: sakarsēto stiepli atstāj volframa atomi un spuldzē saduras ar halogēnu tvaikiem, savienojas ar tiem. Bet augstā temperatūra neatstāj citu ceļu ķīmiskā procesa attīstībai, izņemot savienojuma sabrukšanu — volframa atomi atgriežas atpakaļ uz stiepļu spirāli.

Mūsdienās kā halogēna sastāvu izmanto metilēna bromīdu vai metilu. Tomēr joprojām turpinās darbs pie efektīvu gaistošu halogēnu sastāvu izvēles. Tā kā visi elementi ir ievietoti kvarca kolbā, ultravioletie stari var iziet cauri šādam materiālam, tāpēc tiek veikti pasākumi to bloķēšanai.

Tīkla izstrādājumos lampa ir papildus ievietota stikla apvalkā. Daļēja kaitīgā starojuma filtrācija tiek panākta arī, uzklājot uz kolbas īpašu sastāvu. Šīs lampas tiek marķētas ar UV-Stop vai UV-Block.

Lētākos modeļos, kur šādi pasākumi ir nepietiekami. Uz šādu izstrādājumu iepakojuma ir norādīts, ka ierīces ir jāuzstāda tikai apgaismes ķermeņos ar aizsargstiklu.

Šādu spuldzīšu kalpošanas laiks ir noteikts līdz volframa pavedienu izsīkšanas brīdim. Pateicoties halogēna cikla izmantošanai, ražotāji panāk gaismas atdeves palielināšanos, saglabājot tādu pašu kalpošanas laiku kā kvēlspuldzēm — 1000 stundas.

Vai arī pagarina ekspluatācijas periodu līdz 4000-5000 stundām ar tādiem pašiem gaismas parametriem.

Šādu apgaismes ķermeņu ekspluatācija ir paredzēta zemam tīkla spriegumam — 6, 12 vai 24 V, tāpēc tie tiek izmantoti tikai kopā ar transformatoru halogēna lampām.

Zemsprieguma lampas ar atstarotāju sniedz plašas iespējas, paplašinot to pielietojuma jomu. Pateicoties aprīkojumam ar interferenciālu atstarojošo elementu, kas filtrē infrasarkanos starus, vairāk nekā 60 % siltuma tiek novadīti atpakaļ caur atstarotāju.

Visspēcīgākais paraugs ir metālhalogēna lampa ar virzītu gaismu. Šī apgaismojuma iespēja ir piemērota telpām, kur atrodas objekti ar paaugstinātu jutību pret siltumu, kura dēļ tie bojājas vai tiek iznīcināti.

Vairumā gadījumu tās izmanto skatlogu apgaismošanai. Spilgti balta gaismas krāsa ar krāsu temperatūru 3200 K veiksmīgi izceļ spīdīgos elementus un apgaismotās produkcijas krāsu daudzveidību.

Volframa-halogēna kapsulu modeļi HALO STAR STANDARD ir ar standarta raksturlielumiem. HALOSTAR STARLITE sērijai ir palielināts ekspluatācijas laiks – līdz 3000 stundām. Stikla modeļi HALOSTAR UV-STOP 24V ir aprīkoti ar ultravioleto staru absorbētāju. HALOSTAR IRC izstaro par 30 % vairāk gaismas.

Viskompaktākais izpildījums ir kapsulu modeļiem. To izgatavošanas process ir balstīts uz zemspiediena tehniku, tāpēc tos var izmantot atvērtā tipa apgaismes ķermeņos. Tiek ražotas tikai divas modifikācijas – ar volframa pavediena garenisku vai šķērsvirziena izvietojumu.

Galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar visiem stikla analogiem ir kvarca kolbas izmantošana. Konstrukcija izceļas ar paaugstinātu izturību pret mehānisko iedarbību un augstu termiskās izturības pakāpi.

Pateicoties tam, ir iespējams zem augsta spiediena piepildīt lampu ar ksenonu, kas nodrošina augstu spilgtumu un gaismas atdevi.

Pateicoties savām pozitīvajām īpašībām, halogēna gaisma nodrošina efektīvu krāsu atveidi. Apkārtējo priekšmetu ēnām nav asu stūru, drīzāk otrādi – kontūras ar gludām līnijām.

Papildus atzīmēsim arī šādas priekšrocības:

• stabila laikā gaismas plūsma;
• kompakti izmēri;
• darbojas bez transformatora, izņemot zemsprieguma modeļus, tīklos ar augstu spriegumu 220-240 V;
• plašs gaismas izkliedes leņķis, bez asiem ierobežojumiem šaurā starā;
• visā kalpošanas laikā spilgtums nezūd;
• ir iespēja regulēt gaismas intensitāti;
• augsts drošības līmenis – zemsprieguma modeļus var izmantot telpās ar paaugstinātu mitrumu un apgaismes ierīcēs bez aizsargstikla.

Papildus pozitīvajām pusēm halogēna lampām ir arī negatīvas īpašības, starp kurām ir pārmērīga kolbas uzsilšana. Atsevišķos modeļos temperatūra sasniedz 500°C. Šī iemesla dēļ apgaismes tehnikas uzstādīšana jāveic, ievērojot noteiktu attālumu no objektiem – citiem gaismas avotiem un griestiem.

Tāpat halogēna izstrādājumiem ir raksturīga jutība pret sprieguma svārstībām, kas ir būtisks trūkums.

Visvairāk kritikas ir pelnījuši lineārā tipa modeļi: tos nedrīkst ilgstoši ekspluatēt vertikālā vai slīpā stāvoklī. Rezultātā halogēna vielas un gāze atdalās, un ierīce pārstāj darboties.

Kvarca halogēna modeļi tiek ekspluatēti tikai uz horizontālas plaknes, ar novirzi ne vairāk kā četras vienības no horizonta. Ja šis nosacījums netiek izpildīts, ierīce diezgan ātri sabojāsies. Tie tiek ražoti tikai kompaktā formātā.

Atsevišķi jāatzīmē, ka lampai nevar pieskarties ar rokām, jo uz tās paliek traipi. To ieskrūvē, iepriekš ietinot lupatas gabalā, vai uzvelkot cimdus.

Papildu informācija par halogēna lampu izvēli ir sniegta šajā rakstā.

LED spuldzes

Zema enerģijas patēriņa dēļ sākotnēji gaismas diožu kristāli tika izmantoti tikai dažādu procesu indikācijai radioelektroniskajās ierīcēs. Bet laika gaitā tos sāka pilnveidot, izmantojot īpaši spilgtus LED elementus, kas ļauj tos izmantot apgaismojuma shēmās praktiski visās darbības jomās.

Šādu gaismas avotu ierīce sastāv no vairākiem elementiem – draivera, gaismas diodēm un getinaksa plāksnes. Detaļas ir ievietotas korpusā, kam ir kukurūzas, iegarenas spuldzes vai spot veida forma.

Tās visas ir izgatavotas no polikarbonāta. Šāds izpildījums ļāva novērst galveno problēmu – mehānisku bojājumu iespējamību.

Pateicoties tam, ka ierīcē jau ir balasts, spuldze tiek pievienota tieši barošanas tīklam bez palaišanas regulēšanas aparatūras.

LED gaismekļu jaudas rādītāji ir proporcionāli kristālu skaitam – jo to vairāk, jo augstāki gaismas plūsmas rādītāji.

Diožu šaurā virzienība ļauj tos kombinēt mazās vai lielās grupās.

Atkarībā no paredzētās uzstādīšanas vietas spuldzes iedala:

• automobiļu;
• rūpnieciskās;
• fitolampas augiem (pieejamas lineārā tipā);
• ārējie prožektori;
• sadzīves un biroja.

Ierīces lineārā tipa tiek izmantotas dažādos apstākļos. Ainavu dizaina apgaismojumam ir lietderīgi izvēlēties ierīces ar augstu aizsardzības pakāpi – IP65, IP67.

Tās var būt gan cauruļveida formas, gan jaudīgākas, ko pārstāv prožektori. Telpām ar standarta klimatu ir piemērota – IP20.

LED ierīcēs ir izdevies panākt proporcionālu gaismas plūsmas izkliedi. Šāda īpašība saglabājas visā ekspluatācijas laikā. Spuldzes praktiski neizdala siltumu, tāpēc arī nesakarst (+)

Pārskata formas faktors ir ar visvairāk pozitīvajām īpašībām salīdzinājumā ar visiem iepriekš aprakstītajiem avotiem:

• barošana no 220 V tīkla bez balasta;
• zemākais enerģijas patēriņš no visiem uzskaitītajiem veidiem;
• nepieprasa īpašas utilizācijas metodes;
• neizstaro siltumu;
• izkliedes leņķis sasniedz 230 grādus;
• pulsējošā efekta neesamība;
• augsta gaismas pārraides pakāpe līdz 120 lm/W;
• kalpošanas laiks 50 000–100 000 stundu;
• nesalaužams korpusa materiāls;
• izturība pret temperatūras svārstībām un citiem negatīviem faktoriem.

Vienīgais šīs modifikācijas trūkums – augsta cenu kategorija. Tomēr ar lielāku varbūtību nākotnes izstrādes palīdzēs izlīdzināt arī šo mīnusu.

Mūsu vietnē ir rakstu sērija, kas veltīta LED apgaismes ķermeņu izvēlei, iesakām iepazīties:

1. LED lampas mājai: kuras diodes spuldzes ir labākas, LED lampu ražotāju apskats
2. Gaismas diožu lampu raksturlielumi: krāsu temperatūra, jauda, gaisma un citi
3. Dimerējamas LED lampas: padomi izvēlei, labāko ražotāju apskats

Enerģijas taupīšanas spuldžu izvēles noteikumi

Kvēlspuldzes tik ilgi bija lietošanā, ka, izvēloties ekonomisku aizstājēju, mēs orientējamies tikai uz jaudas rādītāju. Lai labāk saprastu, daudzi ražotāji tieši uz iepakojuma norāda jaudas ekvivalentu salīdzinājumā ar parastas vakuuma spuldzes gaismas plūsmu.

Skaidrības labad ir vērts norādīt, ka jauda un gaismas plūsma ir dažādi rādītāji. Pirmais lielums mērāms vatos, otrais – lūmenos. Piemēram, kvēlspuldze ar 40 W izstaro gaismu 470–500 lm, 60 W – 700–850 lm, 75 W – 900–1200 lm.

Izvēloties nepieciešamo energotaupīgās spuldzes spilgtumu, var vadīties pēc jaudas koeficienta. Luminiscences spuldzēm tas ir 5. Ja spuldzīte ir ar 12 W jaudu, tas nozīmē, ka tās luminiscences analogs ir ekvivalents 60 W. LED – 7–8 (+)

Tieši šo divu faktoru – jaudas un gaismas plūsmas – attiecība ļauj spriest par ierīces ekonomiskajiem rādītājiem. Kopējā vērtība mērāma lm/W.

Vēl viens piemērs: standarta apgaismes tehnika uz 1 W patērētās elektroenerģijas dod 10–15 lm gaismas. Halogēnām – 15–20 lm/W, luminiscences – 40–80 lm/W un LED līderiem – 60–90 lm/W.

Tomēr tas nav vienīgais aspekts, kam jāpievērš uzmanība.

Svarīgi pievērst uzmanību šādām īpašībām:

1. Krāsu temperatūra. Ja ņem spuldzes ar vienādu jaudu, bet dažādas modifikācijas, to izstarojuma krāsa var būt atšķirīga. Šī vērtība mērāma kelvinos. Izvēle krāsu temperatūrai var tikt veikta diapazonā 2700–6500 K. Jo mazāka vērtība, jo siltāka (dzeltenāka) gaisma.
2. Krāsu atveides indekss. Pareizas krāsu atveides rādītājs ir saules gaisma – CRI=100. Mākslīgais apgaismojums vēl nav sasniedzis šādus parametrus. Šeit jāvadās no optimālā CRI=80 un vairāk.
3. Ekspluatācijas laiks. Ražotāji norāda šo lielumu stundās. Tomēr šāds marķējums ne visiem ir ērts. Izteiksim to gados: halogēna – 2 gadi, luminiscences – 5 gadi, LED – līdz 12 gadiem.
4. Patronas tips. Spuldzes pamatnes forma tiek izvēlēta atbilstoši konkrētajam gaismekļa modelim. Standarta variants kā kvēlspuldzei – E27.

Izvēloties spuldzes formas, šeit nozīme ir tikai estētiskajai pusei. Tomēr jāņem vērā, ka pārāk liela spuldze var neietilpt gaismekļa stikla ietvarā.

Istenot energotaupīgās spuldzes spilgtuma regulēšanu ir pietiekami dārgs prieks, turklāt acīmredzamā atšķirība darbā ar dimmeri un bez tā šeit būs maz pamanāma.

Lai attaisnotu visas cerības, ir vērts pievērst uzmanību arī ražotājiem, kuru produkcija jau ir pozitīvi sevi pierādījusi: Philips, OSRAM, GE, Ecola. Šie uzņēmumi piedāvā garantijas termiņu saviem izstrādājumiem 2–3 gadus.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Videomateriāls par to, kuri gaismas avoti ir visekonomiskākie:

LED spuldžu Feron apskats un testēšana:

Lai gan tirgos joprojām var sastapt kvēlspuldzes, energoefektīvie analogi drīz tās pilnībā izspiedīs no plauktiem. Ja ar tām nomainīs visas ierīces apgaismes ķermeņos, jau pēc diviem gadiem iztērētie līdzekļi pilnībā atmaksāsies. Tālāk seko pilnīgs ietaupījums.

Dalieties ar lasītājiem savā pieredzē, izmantojot energotaupīgās spuldzes. Pastāstiet, kādus apgaismes ķermeņus izvēlējāties, vai esat apmierināti ar pirkumu. Lūdzu, atstājiet komentārus pie raksta, uzdodiet jautājumus un piedalieties diskusijās. Saziņas forma atrodas zemāk.