html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Светлое будущее. Часть 2

Автор: Илья Зайдель

Дата: 22.03.2012

Продолжаем изучать современные источники света. В их основе лежат три кардинально различающиеся технологии — вольфрамово-накальная, разрядно-люминесцентная и светодиодно-люминесцентная. Сравнение соответствующих ламп по основным потребительским свойствам (напомню, это экономические аспекты, особенности эксплуатации, гигиенические и экологические характеристики) — главная цель данной статьи

В отличие от торопливых и небескорыстных «прогрессоров», я считаю, что каждая из технологий, в том числе и «устаревшие» «накалки», имеет право на жизнь. И не я один — в передовых США до сих пор ЛН (здесь и далее — лампы накаливания) занимают 78% рынка бытового освещения, а новомодные светодиоды — всего 1%.

Осознав плюсы и минусы, перспективы и тупики различных подходов к освещению, читатель сможет в каждой конкретной ситуации сделать правильный выбор. Тем самым он сэкономит деньги, улучшит качество жизни и даже сохранит здоровье себе и своим близким. О некоторых аспектах использования тех или иных ламп мы уже рассказывали, но нам есть, что добавить. Приступим.

Срок службы

Лампы накаливания уже много десятилетий выпускаются с паспортным сроком службы 1000 часов. Говорят, что эта цифра — результат давних договоренностей производителей: они решили искусственно ограничить долговечность ламп, дабы сохранялся высокий спрос. Что ж, похоже на правду: в каталогах ведущих производителей присутствуют ЛН Longlife с удвоенным сроком службы. Значит, могут массово делать, но не хотят.

Но все же: сколько проработают ЛН в наших реальных условиях? Проводились тесты основных марок, которые показали разброс от 700 до 1300 часов (почти двукратный, однако). Формально это всего несколько (6-10) месяцев эксплуатации. Однако мой опыт показывает, что ЛН вполне могут служить по 2-3 года, практически не уступая в этом КЛЛ (здесь и далее — компактные люминесцентные лампы). Причин видится две:

Во-первых, почти все современные ЛН — и отечественные, и импортные — рассчитаны на напряжение 230-240 В (евростандарт). А квартальные электросети у нас как были, так и остались нормативно 220-вольтовые. Более того, из-за их износа и перегрузки напряжение во многих местах снижено и едва достигает 210-215 В. Такова ситуация даже в центре Москвы, о сельских и дачных районах уже и не говорю — там и 200 В радуются. Получается, ЛН работают с недокалом 4-8%, что, конечно, уменьшает световой поток, но ведь и продлевает жизнь лампочке минимум вдвое (см. диаграмму ниже). Хорошая традиция позднесоветских времен, когда ЛН выпускались на разные диапазоны напряжений (от 215-225 до 245-255 В) и можно было подобрать лампочку под конкретные условия, почему-то забыта.

Во-вторых, как всем известно, ЛН перегорает при включении — бросок тока через холодную спираль разрушает ее. Достаточно поставить устройство плавного пуска («блок защиты ламп») или диммер с поворотной ручкой, как проблема снимается. Одно это в 3-4 раза увеличивает ресурс. Не все знают, что такие приборы сами питаются от сети и напряжение на выходных клеммах всегда на 7-10 В меньше, чем на входе. Даже при идеальных 230 В в сети (новые микрорайоны, «свежие» подстанции и щиты) лампа будет гореть с недокалом в 3-4%, что дополнительно продлит ей жизнь раза в полтора.

Выходит, установив диммеры, о быстром перегорании ЛН можно практически забыть. Разве что, учитывая сниженную светоотдачу, в ряде случаев стоит повысить мощность (60 Вт поменять на 75 и т.п.). Ну и быть готовым оплачивать счета за электроэнергию: КПД притушенного света падает ниже некуда. Увы, но лампочка, горящая вполнакала, потребляет всего на 15% меньше. Кроме того, диммер — это не стабилизатор, и в особо тяжелых случаях (частые броски напряжения, например при отключении мощной нагрузки) ЛН по-прежнему будут перегорать чаще, чем хочется. Но тут и многие КЛЛ спасуют.

Вот так зависит от напряжения световой поток и срок службы ЛН. Шкала ординат — логарифмическая

Все сказанное относится и к галогенкам. Они и так имеют увеличенный срок службы: сетевые 1500-2000 ч, низковольтные 2000-4000 ч. А с плавным включением ГЛН становятся почти вечными и служат 5-10 тысяч часов. Применительно к низковольтным лампам замечу, что хороший электронный трансформатор для них уже имеет функцию плавного пуска, а также стабилизации. И если не жадничать и при монтаже освещения в квартире сделать все как надо, в том числе поставить качественные ГЛН, то менять их долго не придется. Разве что вы захотите устроить очередной ремонт…

Еще несколько фактов про галогенки. При работе от диммера на пониженной яркости в них прерывается йодный цикл. Спираль при этом истончается, а стенки колбы темнеют. Чтобы сохранить ресурс лампы, надо регулярно включать ее на полную мощность. Правда, это не поможет китайским галогенкам, в которые, говорят, даже не кладут йод. Это вполне в духе китайцев: экономить на том, что нельзя сразу проверить. Среди «косяков», что массово встречаются у лампочек из Поднебесной, — сниженный световой поток даже на номинальном напряжении (китайцы так и не научились вытягивать спираль со стабильными параметрами, поэтому делают ее «с запасом», чтобы при всех разбросах лампочка не перегорала сразу), плохое внутреннее крепление спирали, грозящее ее провисанием, касанием колбы и даже взрывом (актуально для капсульных ГЛН сетевого напряжения), контактные штырьки без никелевого покрытия (во влажных помещениях, например в ванной, железо быстро окисляется, и свет мигает и гаснет). В общем, дешевизна — 20-40 р. за лампочку — частенько выходит боком.

Две перегоревшие китайские галогенки (около 2 лет эксплуатации). В левой, видимо, галоген и не ночевал

Вот показательный пример. У меня в коридоре уже года 3 стоит линейная ГЛН Osram на 150 Вт. За это время колба потемнела, световой поток снизился. Я взял на замену Feron понятно откуда, так он даже новый светил заметно тусклее. Пришлось вернуть «старичка». Так что стоит покупать фирменные галогенки, пусть они и дороже. Только не идите на стройрынки и в мелкие магазины: торгаши там специально завышают цены на Osram/Philips, чтобы люди активнее брали китайскую дешевку (весьма прибыльную на самом деле). В крупных электромонтажных фирмах цены ощутимо ниже, а ассортимент — шире.

Этот плафон пережил взрыв китайской галогенки (230 В, 50 Вт)

Общий вывод: при небольших вложениях в оборудование и минимально приличной электросети ЛН и особенно ГЛН живут достаточно долго, сравнимо с КЛЛ второго эшелона и всяко больше, чем безродная «китайщина» в 10-15 раз дороже. Также в активе ЛН приятный для зрения непрерывный спектр, отличная цветопередача и возможность плавной регулировки до нуля (крайне удобно при просмотре ТВ и прочих занятиях). Согласитесь, есть о чем подумать, особенно если экономия на освещении — не главный приоритет.

Срок службы КЛЛ всегда приводится на упаковке и обычно составляет от 6000 до 12000 ч. Лучшие модели могут похвастаться и 15 и даже 20 тысячами часов, но на нашем рынке их немного. Есть и совсем редкие индукционные КЛЛ, где газовую смесь в колбе ионизирует высокочастотное поле. За счет отсутствия электродов срок службы таких ламп практически необозрим (15000-60000 ч у разных конструкций), к тому же они моментально запускаются на полную мощность и работают в широком диапазоне температур.

Индукционные КЛЛ часто имеют кольцевую форму, что при отсутствии электродов вполне естественно, но требует выносного ЭПРА (здесь и далее — электронный пускорегулирующий механизм). Зато их мощность достигает 300 Вт

Напротив, лампочки непонятного происхождения со сроком службы 3000-4000 ч (встречались раньше в магазинах типа «Все по 36 рублей») практически исчезли с рынка. Ну и слава богу — такие изделия массово дохли через пару месяцев, а с ноября 2011 г. их продажа вообще запрещена (постановление Правительства РФ №602). Кстати, цена КЛЛ от заявленного ресурса зависит не столь сильно: лампочка на 12000 ч на 30% дороже, чем аналог на 6000 ч, а проработать может вдвое больше. Априори выгоднее покупать более долговечную модель, тем более что она обычно и в других аспектах качественней.

Напомню: средний срок службы — чисто статистический показатель, наподобие периода полураспада. Имеется в виду, что за указанное время наработки 50% ламп выходит из строя при нормальных условиях эксплуатации (непрерывное горение 2,7 ч в день, или 1000 ч в год, при температуре 25 градусов Цельсия и номинальном напряжении сети. Фирма Osram практикует более дробный цикл: 90 мин во включенном состоянии, затем 15 мин в выключенном). Разумеется, никто не гарантирует, что конкретный экземпляр проработает именно столько.

Реальный срок службы КЛЛ во многом зависит от параметров электросети и режима эксплуатации. Слабое место здесь — ЭПРА. Частые скачки напряжения изнашивают электронику, и она выходит из строя раньше времени. Если для ЛН опасно повышенное напряжение, то КЛЛ больше страдает от его снижения. В случае просадок сети электронный балласт действует как стабилизатор и сохраняет яркость свечения лампы — ценнейшее преимущество в местах с нестабильным электроснабжением. ЛН в подобных условиях малопригодны — тусклый и мерцающий от скачков свет выведет из себя кого угодно. КЛЛ же нормально работают при 180 и даже 160 В.

Однако при этом растет ток в цепях ЭПРА, отчего детали сильнее греются и теряют ресурс. Так что длительные провалы напряжения для КЛЛ вредны. А короткие броски чреваты банальным пробоем транзисторов и конденсаторов. Помимо этого, электронику добивают перепады температуры и влажности, что, к примеру, в сельских постройках встречается нередко.

Разрушительно на лампу действуют частые включения — от этого изнашивается не только ЭПРА, но и катоды в разрядной колбе. Считается, что каждое включение уносит не менее часа ресурса. Этого недостатка лишены КЛЛ, оснащенные функцией плавного старта, — их, к счастью, на рынке сейчас большинство. Специальный элемент (позистор, PTC) ограничивает ток в катодах, пока они не прогреются, — это предотвращает растрескивание эмиссионного слоя. Прогрев длится 0,5-2 с (в это время виден накал спиралей у концов трубки), после чего подается высоковольтный поджигающий импульс.

Балласт нормального качества. Желтый шарик на переднем плане — позистор (на схеме обозначен PTC). Китайцы даже на этой копеечной детали норовят сэкономить

Такие лампы загораются с заметной задержкой, что в ряде случаев вызывает недовольство. Зато число включений в них практически неограниченно (иногда приводится условно-расчетная цифра в 500 тысяч циклов). Важно только соблюдать интервал между выключением и повторным включением КЛЛ — он должен быть не менее 2-3 мин, а лучше 5-6 мин. Иначе позистор не успеет охладиться и лампе грозит вредный для нее мгновенный старт. Также не следует быстро выключать КЛЛ — «оборванные» процессы в неразгоревшейся до конца лампе на пользу ей не идут. После включения лампа должна проработать хотя бы 5-10 мин. Так что щелкать выключателем стоит пореже, а старое, заученное с детства правило «Уходя, гаси свет» необходимо пересмотреть. Пожилым людям это бывает сложно понять и принять.

Типовая схема балласта для маломощной КЛЛ

Наконец, большую роль играет рабочее положение КЛЛ и условия вентиляции плафона — от этого зависит температурный режим работы ЭПРА. На его нагрев многие не обращают внимания, а зря. В положении цоколем вверх электроника нагревается до 60-70 градусов Цельсия, а в тесном или закрытом плафоне — аж до 90 (нагретому воздуху некуда выходить, и он поджаривает ЭПРА). Ресурс горячих деталей уменьшается в несколько раз, и они быстро выходят из строя. Стандартно пробивается ключевой транзистор или пусковой конденсатор. Так что неподходящий светильник может существенно сократить жизнь не одной лампы, особенно если он находится в теплом месте (под потолком кухни, в ванной и т.п.).

Долговечности КЛЛ ощутимо вредит массовое стремление производителей к миниатюризации. Компактные модели хорошо раскупаются и удобны в эксплуатации, но ЭПРА в крошечном корпусе приходится жарко во всех смыслах. Ведь детали туда приходится ставить мелкие, ослабленных номиналов — так что работают они на пределе. Недаром серьезные бренды не спешат отказываться от классических, довольно габаритных конструкций. Их лампы порой громоздки (влезают не в каждый светильник) и внешне не так привлекательны, но работают наиболее надежно.

ЭПРА лампы 11 Вт — типичный китайский монтаж. Сетевой электролит Aishi на 2,2 мкФ (должно быть раза в два больше, привет пульсациям 100 Гц). Прогрева нет. Провода, выходящие из колбы, накручены на штырьки — это дешево, но ненадежно. В приличном балласте все припаяно

И все равно, электроника в КЛЛ служит максимум 3-4 года, и то при условии качественных комплектующих и сборки. Применяя детали с наилучшими параметрами («военная приемка»), в принципе, можно создать высоконадежные ЭПРА, способные протянуть 6-8 лет даже в неблагоприятных условиях. Но это приведет к резкому росту цены, а лампа за 800-1 000 р. мало кому нужна. Так что производители идут на разумный компромисс. Это касается и лидеров рынка: 5-7 лет назад тот же Philips делал КЛЛ заметно качественней. Многие из них живы и по сей день, чего нынешние модели повторить не смогут (оговорюсь, я не рассматриваю узкий элитный сегмент).

Все это оттого, что встроенный балласт в КЛЛ фактически одноразовый и выбрасывается вместе с лампой. Решение, конечно, не лучшее, связанное лишь с простотой подключения. В линейных ЛЛ (те самые офисные «трубки») картина совсем другая: внешний балласт ничто не мешает сделать как надо — из мощных деталей, в металлическом корпусе с отличным теплоотводом и экранированием. В результате ЭПРА становится почти вечным и меняется лишь вместе со светильником, а то и перекочевывает в новый.

Балласт Helvar для ЛЛЛ 36 Вт. За 350 р. получаем высокий КПД (собственные потери не более 10% мощности лампы), коэффициент мощности 0.98 (у КЛЛ обычно 0,85-0,95), прогрев катодов и множество защит. Зато сами лампы на порядок дешевле и служат подолгу

Срок службы светодиодных ламп также красуется в первых строчках спецификации и на упаковке, но к реальности он имеет довольно мало отношения. Внушительная цифра — 20-50 тысяч часов, а то и больше — представляет собой расчетный ресурс драйвера (схемы питания СДЛ [здесь и далее — светодиодные лампы]), а чаще просто берется из документации на светодиод. В обоих случаях предполагаются идеальные условия эксплуатации, чего в массовой недорогой продукции нет и близко. Так что работать СДЛ будет существенно меньше — выйдет из строя драйвер либо светодиод. В лучшем случае кристаллы не сгорят, но деградируют настолько, что лампу придется заменить (общепризнанный порог вывода из эксплуатации — снижение светового потока на 30%).

Драйвер призван обеспечить светодиодам стабильный ток, указанный в спецификациях. По конструкции и эффективности драйверы могут различаться радикально — от примитивного конденсатора с парой резисторов (КПД не нормируется) до сложных микропроцессорных решений с защитой и стабилизацией (КПД 82-87%). Первый почти вечен, но быстро убивает светодиоды нерасчетными режимами; второй же щадит СД, но сам может быть не слишком надежным, если на чем-то сэкономили либо нестабильность сети превосходит ожидания проектировщиков. Большинство современных моделей СДЛ рассчитаны на диапазон 85-265 В переменного тока (могут использоваться в любой стране мира с напряжением сети от 100 до 240 В), но опыт их эксплуатации в тяжелых отечественных условиях еще недостаточен.

Вскрытая «кукурузина» на SMD-диодах. Жизнь у лампочки будет яркой, но короткой: простейший драйвер не дает нужной стабилизации

Наконец, на ресурс СДЛ критическим образом влияет охлаждение. P-n-переход светодиода ни при каких условиях не должен нагреваться выше 80 градусов Цельсия, иначе быстрая деградация и выход из строя неизбежны. В этом отношении СДЛ еще более капризны, чем КЛЛ, и в мощных моделях большую часть объема и веса занимает радиатор, обычно алюминиевый. Ведь плотность тепловыделения на кристалле сравнима с оной у современных процессоров. Отсюда развитое оребрение, термопаста и так далее. Как вам кулер в лампочке? А таких уже немало (это мощные световые модули для теплиц, аквариумов и прочих небытовых нужд). Для лучшей теплопроводности кристаллы выращивают на подложке из сапфира, что заметно удорожает изделия.

СДЛ для аквакультуры. 25 десятиваттных диодов Cree XR-E в корпусе из нержавеющей стали выделяют столько тепла, что без крупного кулера на задней стенке не обойтись

Другое оригинальное решение — жидкостное охлаждение: колба СДЛ заполнена прозрачной жидкостью (типа парафинового масла), которая отводит тепло прямо от кристалла, а также рассеивает свет. Понятно, что все такие технологии недешевы, значит, китайские производители будут пытаться их упростить или обойти. Дьявол кроется в деталях: не разобрав конкретную лампочку, не оценишь ее качества, и следовательно — долговечности. Остается надеяться на гарантию, которая у светодиодных ламп, как и у КЛЛ, доходит до трех лет.

Одна из первых моделей СДЛ с жидкостным охлаждением (2009 г.). Заполненная маслом колба дает весьма равномерный свет, но поток невелик — чуть больше, чем у 25-ваттной ЛН. К 2012 г. доработанные конструкции стали вчетверо ярче

Как выясняется, большой реальный срок службы (20000 ч и более), достигнутый в лучших моделях СДЛ, — не всегда преимущество. Если лампа не горит круглосуточно (а в быту такие применения все-таки редкость), то с немалой вероятностью она будет выведена из эксплуатации еще в исправном состоянии. Все по-житейски просто: появятся новые, более привлекательные модели ламп, дизайн светильника устареет, назреет ремонт или переезд и тому подобное. А ведь за высокое качество была уплачена немалая цена, так что затраты имеют шанс не окупиться.

Именно по этой причине внедрение долгоживущих СДЛ идет прежде всего в коммунальной и транспортной сферах, где лампочки нагружаются по полной программе, а экономия на обслуживании весьма ощутима. Ведь даже жэковский электрик без наряда не полезет под козырек подъезда менять перегоревшую лампу. Аналогичные работы где-нибудь на придорожном столбе — целое мероприятие с участием бригады монтеров и автолюльки, выливающееся в многозначные суммы.

Потихоньку резюмирую: в бурно развивающемся светодиодном мире ориентиров не так много. Уверенность в долгой жизни дают изделия производителей первого эшелона, где инженерно проработанная конструкция сочетается с качественными комплектующими и сборкой. Однако высокие цены приводят к тому, что доля подобной продукции на нашем рынке незначительна (15-20%). Не менее 60% приходится на долю китайских производителей, чьи СДЛ выходят из строя огорчительно быстро, да еще и светят порой отвратительно. Причина низкого качества — огрехи в конструкции и отступление от спецификаций, в конечном счете — недобросовестная конкуренция. Это беда многих быстроразвивающихся рынков. В погоне за бумажными показателями светодиоды перегружаются по току (этакий «разгон» кристалла), отчего быстро перегорают или тускнеют на 50-60%, а их спектр еще раньше сползает в синеву (люминофор деградирует даже быстрее кристалла). Часто не продуман теплоотвод, драйвер упрощен и спаян кое-как и так далее, и тому подобное. Реальный срок службы таких изделий, как показали испытания, составляет 700-1500 часов — меньше, чем у галогенок!

СДЛ типа «кукурузина». За полгода эксплуатации четверть светодиодов успела деградировать (приношу извинения за качество снимка, сделанного телефоном)

Хитрость в том, что изначально эти СДЛ признаются годными, поскольку стартовый световой поток, цветовая температура и другие параметры соответствуют спецификации производителя. Проблемы начинаются позже, где-то со второй-третьей сотни часов. Все это побуждает рукастых пользователей заниматься «апгрейдом» — например, менять драйвер на нормальный и промазывать диодную сборку термопастой (китайцы расходуют ее, мягко говоря, экономно). В итоге малой кровью получаем лампочку сносного качества, но этот путь, понятно, не для всех.

4-ваттная СДЛ в разобранном виде. Термопасты на теплоотводящей пластине (справа) явно недостаточно

Рассказывать про лампочки можно еще очень и очень долго. Следующая часть этого материала выйдет в самом ближайшем будущем. Оставайтесь с нами!

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с 3dnews.ru

9

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • Wanhallen
          • домен 3dnews.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции