Энергосбережение при освещении
Виды ламп
Лампы накаливания
Большинство жителей России на данный момент для освещения квартир и нежилых помещений использует лампы накаливания. Лампа накаливания— электрический источник света, светящимся телом которого служит так называемое тело накала - проводник, нагреваемый протеканием электрического тока до высокой температуры. Световая отдача лампы накаливания составляет примерно 12 Люменов на Ватт. При практически достижимых температурах в 2700 K (обычная лампа на 60 Вт) КПД лампы накаливания составляет всего 5 %. С возрастанием температуры КПД лампы накаливания возрастает, но при этом существенно снижается её долговечность. При температуре нити 2700 K время жизни лампы составляет примерно 1000 часов.
Частью стратегии энергосбережения, проводимой в Российской Федерации, является замена ламп накаливания более энергоемкими источниками освещения. В частности, в соответствии с ч. 8 ст. 10 ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ с 1 января 2011 года к обороту на территории Российской Федерации не допускаются электрические лампы накаливания мощностью сто ватт и более, которые могут быть использованы в цепях переменного тока в целях освещения. С 1 января 2011 года не допускается размещение заказов на поставки электрических ламп накаливания для государственных или муниципальных нужд, которые могут быть использованы в цепях переменного тока в целях освещения. В целях последовательной реализации требований о сокращении оборота электрических ламп накаливания с 1 января 2013 года может быть введен запрет на оборот на территории Российской Федерации электрических ламп накаливания мощностью семьдесят пять ватт и более, которые могут быть использованы в цепях переменного тока в целях освещения, а с 1 января 2014 года - электрических ламп накаливания мощностью двадцать пять ватт и более, которые могут быть использованы в цепях переменного тока в целях освещения.
Светодиодные лампы
В светодиодных лампах в качестве источника света используются светодиоды -полупроводниковые кристаллы, который начинают светиться под действием тока. Белые высокопроизводительные светодиодные лампы достигают сегодня световой мощности 40 Люмен на Ватт и тем самым не многим уступают в энергоэффекттивности энергосберегающим лампам. Светодиодные лампы благодаря эффективному расходу электроэнергии и простоте конструкции широко применяются в ручных фонариках. Надёжность светодиодных источников света позволяет использовать их в труднодоступных для частой замены местах (встроенное потолочное освещение и т.д.). Кроме того, они используются для создания дизайнерского освещения в специальных современных дизайн-проектах.
Светодиодные лампы обладают рядом преимуществ:
- Экономично используют электроэнергию по сравнению с традиционными лампами накаливания. Так, световая отдача светодиодных систем уличного освещения с резонансным источником питания достигает 132 люменов на ватт. Обычные лампы накаливания имеют световую отдачу 15 люменов на ватт, люминесцентные лампы - 80-100 люменов на ватт.
- Срок службы в 30 раз больше по сравнению с лампами накаливания.
- Безопасность использования.
- Малые размеры.
- Преимущество в сравнении с люминесцентными лампами - отсутствие ртутных паров.
- Более высокая прочность.
К числу недостатков светодиодных ламп относятся:
- Высокая цена. Отношение цена/люмен у сверхъярких светодиодов в 50 — 100 раз больше, чем у обычной лампы накаливания.
- Низкая предельная температура: мощные осветительные светодиоды требуют внешнего радиатора для охлаждения, потому что имеют неблагоприятное соотношение своих размеров к выделяемой тепловой мощности (они слишком мелкие) и не могут рассеять столько тепла, сколько выделяют (несмотря даже на более высокий КПД, чем у ламп накаливания). Требующийся большой радиатор не только удорожает конструкцию, но и с трудом может быть вписан в формат бытовых осветительных приборов.
- Высокий коэффициент пульсаций светового потока при питании напрямую от сети промышленной частоты.
- Спектр отличается от солнечного.
Галогенные лампы
Галогенная лампа — это улучшенная лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Это повышает время жизни лампы до 2000—4000 часов, и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К. Эффективность галогенных ламп достигает 28 лм/Вт. Галогенные лампы могут быть изготовлены как в компактных типоразмерах MR16, 11, 8 (на 12 вольт) или G9, GU10 (на 220 или 110 вольт), так и с цоколем Эдисона Е14 или Е27 (на 220 или 110 вольт). Колба ламп может быть прозрачной, матированной, а также иметь рефлектор и/или рассеиватель.
Лампы типоразмеров MR предназначены для установки в транспортных средствах, а также, при подключении через трансформатор, могут быть использованы для стационарного освещения («точечное освещение», компактные светильники) от бытовой сети. Лампы типоразмера GU используются для стационарного освещения аналогично лампам MR, но не требуя трансформатора. Лампы с цоколем Е14 (миньон) или Е27 (стандарт) предназначены для замещения обычных ламп накаливания. Они снабжены дополнительной внешней колбой по форме и размерам напоминающей колбу обычных ламп накаливания.
Хотя галогенные лампы не достигают эффективности люминесцентных или светодиодных ламп, их преимущество в том, что они могут быть без каких-либо доработок использованы как прямая замена обычных ламп накаливания. Мощные галогенные лампы используются в прожекторах, а также для освещения при фото-, кино- и видеосъёмке, в кинопроекционной аппаратуре.
Люминесцентные лампы
Люминесцентная лампа — газоразрядный источник света, в котором видимый свет излучается в основном люминофором, который в свою очередь светится под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; сам разряд тоже излучает видимый свет, но в значительно меньшей степени. Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности. Срок службы люминесцентных ламп может в 20 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений. Наиболее распространена ртутная люминесцентная лампа. Она представляет собой стеклянную трубку с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора, заполненную парами ртути. Люминесцентная лампа, в отличие от лампы накаливания, не может быть включена напрямую в электрическую сеть. Для решения этих проблем применяют специальные устройства — балласты.
Люминесцентные лампы дневного света разделяются на колбные и компактные. Колбные лампы изготавливаются в виде стеклянной трубки. Компактные представляют собой лампы с согнутой трубкой, выпускаются в разных модификациях.
Преимущества люминесцентных ламп: значительно большая светоотдача (люминесцентная лампа 23 Вт даёт освещенность как 100 Вт лампа накаливания), длительным сроком службы (2000-20000 часов в отличие от 1000 у ламп накаливания), рассеянным светом, разнообразием оттенков света. Долговечность люминесцентной лампы зависит в основном от износостойкости электродов и светящегося состава. Щадящее зажигание в фазе предварительного нагрева продлевает срок службы электродов, а, соответственно и лампы.
Все люминесцентные лампы содержат ртуть. Доза ртути может причинить вред здоровью, если лампа разбилась, и если постоянно подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они будут накапливаться в организме человека, нанося вред здоровью. По истечении срока службы лампу необходимо утилизировать. Поэтому особое внимание следует уделить соблюдению Правил обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств, электрических ламп, ненадлежащие сбор, накопление, использование, обезвреживание, транспортирование и размещение которых может повлечь причинение вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и окружающей среде, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 3 сентября 2010 г. № 681.
Иные способы экономии электроэнергии при освещении помещений
Автоматический выключатель освещения
Автоматические выключатели освещения - чувствительные управляющие устройства, которые работают как таймер. Их назначение - автоматическое включение освещения в присутствии людей на фиксированное время.
Этот автоматический выключатель оснащен датчиком света и датчиком звука, движения или присутствия, при помощи которого происходит включение лампочки. Датчики, способные обнаруживать только большие движения (идущих людей) называются датчиками движения. Датчики, обнаруживающие мелкие движения людей, в том числе сидящих или стоящих, называются датчиками присутствия. Датчики, реагирующие на шум, называются датчиками звука. Большинство инфракрасных датчиков могут работать во всех режимах. Датчик света исключает возможность включения лампочки в дневное время.
Наибольшая польза от автоматических выключателей освещения - при их установке на лестничных площадках многоэтажных домов, где свет горит продолжительное время, а необходим он в вечернее время небольшому количеству людей на непродолжительное время.
Выключатели включают свет (который горит 1,5 - 2 минуты) от звука шагов людей, от поворота ключа в замке и т.д. Свет горит в течение определенного времени после окончания движения, как правило, от 2 до 7 минут, а потом автоматически выключается. Автоматический выключатель освещения позволяет экономить электроэнергию на 50-70%.
Диммеры (светорегуляторы)
Диммеры (светорегуляторы) – это устройства управления осветительными приборами. С их помощью можно не только включать свет но и регулировать свет от самого яркого до приглушенного с помощью изменения светового потока, создаваемого лампой того или иного типа. Создание приятной световой атмосферы дает еще и экономическую выгоду, т.к. светорегуляторы снижают расходы на электроэнергию и продлевают срок службы ламп за счет подачи на них пониженного напряжения.
При выборе диммера определенного типа следует иметь ввиду какие лампы используются в помещении. Чтобы правильно выбрать нужный диммер, надо кроме того, знать суммарную нагрузку, которую он может выдержать.
Диммеры бывают сенсорные, поворотные и нажимные. В сенсорных регулировка яркости света осуществляется лишь легким прикосновением к верхней или нижней части клавиши, во втором случае требуется вращение круглой кнопки, а в третьем необходимо многократное нажатие. Сенсорные регуляторы могут оснащаться инфракрасным приемником для дистанционного управления. Некоторые модели диммеров могут одновременно управлять несколькими независимыми светильниками.
Есть специальные многоканальные диммеры, позволяющие управлять освещением нескольких зон одновременно нажатием одной кнопки, устанавливать минимальный уровень для каждой, имеют возможность дистанционного проводного и беспроводного управления.
Современные диммеры имеют множество функций: управление яркостью, автоматическое отключение, имитация присутствия, плавное отключение, дистанционное управление, акустическое или голосовое управление.
