Какова энергетическая эффективность используемых ламп различных типов в школе

Обновлено: 02.07.2024

С начала 2011 года Россия начала переходить на энергосберегающее освещение в принудительном порядке. Есть ли реальная экономия от энергосберегающих лампочек или нас просто заставляют тратить деньги?

На сегодняшний день удельная энергоемкость российской экономики хоть и снижается, но по-прежнему в 2–3 раза превышает этот показатель у развитых государств, включая США и Китай. То есть на каждый доллар ВВП мы затрачиваем больше энергоресурсов. Объяснение простое: высокие цены на энергоресурсы в странах, не сидящих на "нефтяной игле", побуждают их активно инвестировать в энергосберегающие технологии. В частности, Евросоюз в 2008 году выделил на эти цели 18 млрд евро на три года. В США за последние тридцать лет принято несколько десятков законов по энергоэффективности.

Российское правительство запланировало снизить удельную энергоемкость ВВП по отношению к 2007 году на 40% до 2020 года. Как отмечают эксперты, это потребует не только повсеместного внедрения энергосберегающих технологий, но и структурных изменений экономики.

"Закон о лампочках"

По данным Росстата, в 2009 году в России потреблено 977 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Основной потребитель – промышленность: до 95% электроэнергии в этой отрасли используется в производственных процессах и с освещением не связано. Но, помимо технологических переделов, огромные объемы электроэнергии расходуются на освещение зданий, улиц и жилых помещений. В том же 2009-м году только частный сектор потребил 121,1 млрд кВт-часов.

Привычные всем лампы накаливания скоро окажутся вне закона

Минэнерго считает, что за счет снижения непроизводительных энергопотерь в зданиях можно сэкономить порядка 130 млн тонн условного топлива. Для сравнения, общий технологический потенциал энергосбережения оценивается в 350 млн тонн условного топлива. При таких объемах имеет смысл бороться за реальную экономию энергоресурсов на освещении.

Ради такой экономии в 2009 году и был принят закон №261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации", прозванный уже "законом о лампочках", хотя он касается не только осветительных приборов.

Итак, с 1 января 2011 года на территории России запрещен оборот электрических ламп накаливания мощностью 100 Вт и более. Также с 1 января прекращаются поставки ламп накаливания для государственных или муниципальных нужд. Далее с 1 января 2013 года может быть введен запрет на оборот электрических ламп накаливания мощностью 75 Вт и более, а с 1 января 2014 года – ламп мощностью от 25 Вт, то есть фактически всех, которые могут использоваться в целях освещения.

Прощай, лампочка Ильича

Процесс внедрения энергосберегающих технологий – пока на уровне лампочек – выглядит по-разному с точки зрения частных потребителей и организаций. С одной стороны, сейчас население расходует запасы старых 100-ваттных ламп и постепенно привыкает к дорогим и пока непривычным источникам света. Для частного сектора этот процесс протекает почти безболезненно, поскольку относительно мощные лампы используются далеко не везде, многие комнатные светильники рассчитаны на использование с лампами мощностью 60–75 Вт, которые пока продаются.

С другой стороны, все организации – не только государственные и муниципальные, уже поставлены перед необходимостью перехода на энергосберегающие лампы. Для освещения больших кабинетов, производственных цехов и других помещений если и использовались лампы накаливания, то они были как раз от 100 Вт и выше.

Азбука эффективности: от А до G

Среди энергосберегающих ламп наибольшее распространение для помещений получили люминесцентные и светодиодные лампы. Более экзотичные (и менее эффективные) решения – галогенные и металлогалогенные лампы. Для уличного освещения пригодны натриевые лампы и уже упоминавшиеся светодиодные.

Производители обязаны указывать на лампочках класс энергоэффективности: от А до G, к которому их продукт относится. Энергоэффективность в данном случае – понятие довольно простое и определяется количеством видимого света в люменах на каждый потребляемый ватт (лм/Вт).

Люминесцентные, натриевые и светодиодные лампы относятся к классам А и В. Например, у люминесцентных энергоэффективность составляет порядка 50–110 лм/Вт в зависимости от типа и качества. Большинство галогенных относятся к классу D (10–15 лм/Вт), лампы накаливания – E и F, их эффективность обычно не превышает 10 лм/Вт.

К "энергосберегающим" относятся только продукты, отвечающие требованиям высших классов энергоэффективности. Среди российских брендов на рынке представлены Эколюкс, Aladin, Лисма и другие. Среди зарубежных поставщиков наиболее качественные лампы производят такие крупные корпорации как General Electric, Philips и OSRAM. Выпускаемые ими компоненты применяют в своих готовых изделиях и другие производители, которых на сегодняшний день появилось великое множество.

Они известны со времен СССР. Независимо от реального класса, в народе они назывались "лампы дневного света" и были непременным атрибутом большинства предприятий и организаций: мерцающие, гудящие, с неприятным "мертвым" светом. Качественные лампы с хорошим спектром стоили дороже.

С тех пор принципиально ничего не изменилось. Разве что после отказа от электромагнитных дросселей и стартеров лампы перестали гудеть и мерцать. По-прежнему излучаемый спектр, одна из главных характеристик лампы, зависит от цены – другой важнейшей характеристики.

Люминесцентные лампы известны давно, но в только последние годы получили распространение в частных квартирах

Новшество последних лет – появление так называемых компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), которые можно вкрутить в обычный цоколь Е14 ("миньон"), Е27 ("стандартный") или Е40 ("промышленный"). Благодаря такой простоте именно КЛЛ используются для освещения помещений.

В компактных и линейных ("длинных") люминесцентных лампах напряжение на электроды подается не напрямую от розетки, а через электронный блок, так называемый балласт. Напряжение преобразуется в высокочастотное, что исключает утомляющее глаза мерцание, хотя и создает помехи для некоторых видов радиоаппаратуры. Эти помехи тем меньше, чем выше качество лампы.

Поскольку люминесцентные лампы потребляют меньше энергии, придется привыкать к новым значениям мощности, указанным на упаковке. Так, 15–20 ваттная люминесцентная лампа по световому потоку соответствует 75 Вт лампочке накаливания. При этом цена самых дешевых люминесцентных ламп начинается примерно от 100 рублей, ламп накаливания – от 10 рублей. С учетом этого экономия возможна только за долгий срок службы. Теоретически он может в 20 раз превышать срок службы ламп накаливания, но при соблюдении важных условий: качества изготовления и электропитания, соблюдения температурного режима и ограниченного числа включений-выключений.

Известно, что вольфрамовые электроды люминесцентных ламп, так же как и ламп накаливания, чаще перегорают в момент включения. Происходит это из-за их резкого нагрева при запуске. Качественные лампы, балласт которых обеспечивает так называемый "горячий запуск", загораются спустя 0,5–1 с после включения, зато обеспечивают предварительный прогрев электродов, что положительно сказывается на сроке службы ламп.

В люминесцентных лампах электрический разряд дает только ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет люминофором, нанесенным на стенки колбы. Поскольку технология требует присутствия паров ртути, лампы нельзя просто выбрасывать – требуется их специальная утилизация. Организации поставлены законом в жесткие рамки: они не имеют права хранить и выбрасывать такие лампы под угрозой крупных штрафов.

В частном секторе все сложнее. В Москве лампы можно сдать в ДЕЗ или РЭУ, в ряде других регионов утилизация пока остается личной проблемой граждан. Вместе с тем, выброшенные в мусоропровод и разбившиеся в нем лампы могут представлять реальную угрозу здоровью.

По европейским нормам, чтобы обеспечить световой поток, эквивалентный лампочке накаливания 60 Вт, люминесцентная лампа должна содержать не более 5 мг ртути. Но в реальности многие лампы содержат ее в несколько раз больше. Так, китайские производители заливают много ртути, экономя на других материалах, и получают низкую себестоимость. В 2009 году в Россию ввезли 65 млн компактных ламп, из них лишь около 10 млн — высококачественных. В 2010 году ввезли уже 180 млн ламп, из них высококачественных — лишь 15 млн. Выход может найден в покупке ламп мировых брендов.

Лампы на светодиодах, в отличие от люминесцентных, нечувствительны к частым включениям и обладают большей механической прочностью. Их энергоэффективность примерно соответствует люминесцентным лампам, срок службы может достигать 50 тыс. часов. При этом цена бытовых светодиодных ламп начинается от 800 рублей, а цена промышленных и уличных светильников может превышать 1500 долларов.

Для обеспечения длительного срока службы необходимо решить ряд проблем, свойственных светодиодным лампам. Во-первых, обеспечить тепловой режим работы светодиода. Чем хуже у него тепловой режим, тем меньше срок службы и мощность светового потока. В светильниках необходимы большие радиаторы и дорогие алюминиевые корпуса. Для правильного теплоотвода необходимо, чтобы один светодиод располагался на площади 6,5 см 2 .

Во-вторых, качество освещения напрямую зависит от применяемой оптики. Концентрированный световой поток, который испускает светодиод, нужно рассеять посредством линз и не испортить плохим защитным стеклом.

Светодиодные лампы более живучи, чем люминесцентные, однако стоят дороже

В-третьих, требуется качественное питание, стабилизированное по току. Эффективный блок питания с высоким КПД также удорожает стоимость владения светильником.

Хорошие результаты показывают светильники, изготовленные по технологии Chip-on-board, предусматривающей расположение чипа непосредственно на плате, что удешевляет себестоимость. Но и здесь производители стремятся чрезмерно экономить, покрывая всю матрицу чипов люминофором, что лишает их нормального теплообмена.

Светодиоды, как и люминесцентные лампы, не обеспечивают полного охвата видимого спектра, но все же их спектр значительно лучше того, который излучают лампы накаливания.

Светодиодные светильники с типовой оптической системой не предназначены для освещения автомобильных дорог любой категории, так как они не дают нужной кривой силы света, соответствующей требованиям нормативных документов РФ.

Из-за ограниченного спектра – а светят они только желтым светом – натриевые лампы пригодны лишь для уличного освещения. При этом нежелательно их использование в местах, где установлены камеры наблюдения, поскольку в желтом свете тяжело определить реальный цвет автомобиля или одежды человека.

Натриевые лампы практически идеальны с точки зрения энергосбережения, но светят только желтым светом

Но с точки зрения энергоэффективности и стоимости владения натриевые лампы не имеют конкурентов для уличного освещения.

В условиях повсеместного предложения некачественных источников света и проблем с качеством электропитания, срок службы энергосберегающих ламп часто ниже того, что указан в паспорте. Поэтому стоимость владения такими лампами сегодня достаточно высока. Возникает вопрос: для чего их внедряют в приказном порядке?

Напрашивается единственное объяснение. Организации, использующие централизованные системы освещения, теоретически могут снизить расходы на электроэнергию до 85%. И, в свете таких ожидаемых событий как глобальный кризис энергоносителей и вступление России в ВТО, одним из условий которого является доведение стоимости энергоресурсов до мирового уровня, закон "о лампочках" может быть эффективным.

Энергоэффективность светильника – один из самых важных параметров при подборе источников освещения. Он отражает, насколько рационально прибор расходует электроэнергию для получения света. Показатель представляет собой соотношение светового потока в люменах к потребляемой мощности в ваттах. Чем больше значение, тем светильник эффективнее. Поэтому основным критерием выбора часто выступает именно энергоэффективность. Предлагаем изучить вопрос подробнее и сравнить по этому критерию разные виды ламп.

Энергоэффективность разных видов ламп

По-другому энергоэффективность называют светоотдачей и световым КПД. Это хорошо отражает суть параметра, который показывает, какое количество света дает светильник при потреблении единицы мощности. Отсюда единица измерения – лм/Вт. Знание этого параметра важно, поскольку позволяет выбирать более экономичные и эффективные светильники, снижать расходы на электроэнергию и уменьшать нагрузку на электрические сети.

Наименее экономичными считаются лампы накаливания со светоотдачей всего 10-12 лм/Вт и галогенные, обеспечивающие около 20 лм/Вт. Энергоэффективность люминесцентной лампы составляет в среднем 50-150 лм/Вт, газоразрядных натриевых – до 120-160 лм/Вт, светодиодных – до 200 лм/Вт. Лабораторные образцы светодиодов имеют энергоэффективность, достигающую уже 250-300 лм/Вт.

Класс энергоэффективности

По энергоэффективности все лампы делятся на 7 классов, обозначаемых английскими буквами от A до G в порядке уменьшения светоотдачи. Современные энергосберегающие, люминесцентные и светодиодные светильники имеют класс A или B, галогенные – C и D. Самый низкий класс энергоэффективности у ламп накаливания – E, F и G. Почти 80% потребляемой ими энергии идет на выделение тепла, а не света, тогда как в энергоэффективных лампах нагрев практически отсутствует. Именно этим объясняется повсеместная замена ламп накаливания светодиодами.

Для присвоения класса энергоэффективности рассчитывают специальный индекс EEI. Он равен отношению номинальной мощности к расчетной мощности светового потока. Величину индекса сверяют с таблицей и определяют, к какому классу относится светильник.

Класс энергоэффективности светодиодных ламп – A++, самый высокий. Главное – при покупке обращать внимание на то, чтобы была указана светоотдача именно светильника. Многие производители идут на хитрость и отражают энергоэффективность светодиодов, причем наибольшие из возможных значений.

Еще при выборе стоит учесть тип светодиодов: диоды форм-фактора SMD менее эффективны, нежели COB. Не менее важно, чтобы у лампы был качественный матовый или микропризматический рассеиватель. Он помогает избежать эффекта ослепления, который возникает из-за того, что светодиод излучает довольно мощный свет с очень маленькой площадки.

Примеры энергоэффективных светодиодных светильников:

промышленный светильник LGT-Prom-Mercury-70 – 170 лм/Вт;
производственный светильник LGT-Prom-Solar-340 – 135 лм/Вт;
уличный светильник ATR-STREET-ALPs30 – 130 лм/Вт;
линейный светильник LGT-Prom-AirTube-35 – 125 лм/Вт;
линейный светильник LGT-Prom-TubeSteel-1000-40-LV – 105 лм/Вт.

Не менее важно, чтобы класс энергоэффективности светильника совпадал с тем же показателем лампы, поскольку это гарантирует стабильную и экономичную работу прибора. Светильник может и не иметь отдельного класса энергоэффективности. Тогда при выборе учитывают только класс лампы.

В заключение

Таким образом, по энергоэффективности выигрывают светодиодные светильники, которые при той же потреблении мощности дают больший световой поток, нежели другие лампы. Еще светодиоды выходят на первое место по качеству света. Он имеет низкий уровень пульсаций и не дает эффекта ослепления, а также обладает высокой цветопередачей, из-за которой свет не искажает реальные цвета предметов. Как долговечные и эффективные светильники светодиодные лампы используют во всех сферах. Они обеспечивают транспортную, пешеходную и производственную безопасность, одновременно помогая рационально расходовать ресурсы и экономить на оплате электроэнергии.

Методический материал для руководств учебных заведений, сотрудников технического надзора и родительских комитетов. Будет интересен всем, кто интересуется качеством световой среды в помещениях, где он учится, работает и живет.

Рис. 1. Пример параметров световой среды в классной комнате, с люминесцентными лампами не соответствующей требованиям СП 52.13330.2016 цветопередачи Ra(CRI) 2 — условие, позволяющее смотреть на светильник без визуального дискомфорта. Такая яркость по порядку величины соответствует видимой изнутри помещения яркости оконного проема в солнечный день.

Для потолочных светильников с рассеивателем из матового пластика размерами 600 × 600 мм или 300 × 1200 мм габаритная яркость не превышает допустимые 5000 кд/м 2 , если световой поток не превышает 5000 лм. Этому требованию удовлетворяют почти все подобные светильники.

2.7. Условие неравномерности яркости светодиодных светильников Lmax:Lmin не более 5:1 является требованием использовать рассеиватель, за которым не видно неприятно ярких светодиодов.

Рис. 6. Светодиодный светильник и измерение неравномерности его яркости. Яркость измерена дистанционным яркомером LMK Mobile Advanced

Даже если ряды светодиодов через рассеиватель видны, но рассеиватель изготовлен из матового или опалового пластика, однородность яркости обычно соответствует требуемой.

Контраст яркостей на улице в солнечный день многократно превышает 5:1 и не является большой проблемой. Поэтому если пятна яркости на рассеивателе светодиодного светильника визуально не кажутся значительно ярче светящейся трубки люминесцентной лампы, то и беспокоиться об этом не следует.

2.8. Объединенный показатель дискомфорта UGR характеризует, как много светильников, вызывающих дискомфорт своей яркостью, находится в поле зрения ребенка. Самое большое значение UGR обычно для задних парт в больших классах.

UGR проверяется расчетом в специализированных программах, таких как Dialux, и не может быть проверен после установки светильников в классе.

Если проанализировать требования к расстановке парт и размерам класса из СанПиН 2.4.2.2821-10, окажется, что наиболее неблагоприятный для величины UGR случай — длинный класс с максимальным допустимым расстоянием от дальней парты до доски 8,6 м и тремя рядами двойных парт. На рис. 8 показан расчет UGR в таком классе, освещенном светильниками с довольно большим световым потоком 3600 лм и матовыми рассеивателями. Даже на последних рядах UGR не превысил максимально допустимое значение UGR = 19 из имеющего рекомендательный характер ГОСТ Р 55710-2013 и тем более соответствует требованию UGR ≤ 21 из обязательного к применению СП 52.13330.2016.

В маленьких классах с менее яркими светильниками или с другими типами рассеивателей UGR будет еще меньше. Расчет для худших условий показывает, что нет необходимости рассчитывать UGR для остальных классов, в которых он будет принимать еще меньшие, заведомо соответствующие норме значения.

Рис. 7. Расчет UGR для наиболее неблагоприятного случая в программе Dialux. UGR меняется от UGR = 12 на передних рядах до UGR = 18 для учеников на задней парте по центру, в поле зрения которых одновременно находится максимальное количество светильников

3. Что учесть при замене осветительного оборудования

3.1. Модернизация люминесцентных светильников

Недостаточная освещенность и низкая цветопередача исправляются заменой ламп. Предпочтительный цветовой код новых ламп — 840 (что означает Ra ≥ 80, КЦТ = 4000 К) или, если желательна повышенная цветопередача, 940.

Высокий коэффициент пульсаций светового потока исправляется заменой в люминесцентных светильниках электромагнитных ПРА (дросселей) на электронные, которые обеспечивают минимальные пульсации.

3.2. Замена люминесцентных светильников на светодиодные

Светодиодный светильник при том же световом потоке потребляет минимум вдвое, а обычно втрое меньше электроэнергии, чем люминесцентный старого типа с электромагнитным ПРА. А параметры световой среды получаются не хуже, чем при использовании современных светильников с электронными ПРА и хорошими люминесцентными лампами.

Без ремонта потолка квадратные люминесцентные светильники легко заменяются на квадратные светодиодные, а вытянутые — на вытянутые.

3.3. Сертификация

В настоящее время не существует систем сертификации, подтверждающих, что светильник рекомендован для учебных заведений. Никто не вправе выставлять такие требования или давать такие рекомендации.

3.4. Требования к светильникам

Индекс цветопередачи: Ra ≥ 80 или CRI ≥ 80 для светильников с люминесцентными лампами, и Ra ≥ 90 или CRI ≥ 90 для светодиодных светильников.
Коэффициент пульсации освещенности (или светового потока): Кп ≤ 5 %.
Коррелированная цветовая температура: КЦТ = 4000 К, или КЦТ менее 4000 К, или КЦТ, изменяемая в течение суток.
Тип рассеивателя: матовый (или опаловый).
Условный защитный угол: не менее 90° (т. е. не видно открытых светодиодов).
Габаритная яркость: не более 5000 кд/м 2 .
Неравномерность яркости выходного отверстия Lmax:Lmin не более 5:1.

Желательно, чтобы необходимые параметры указывались в паспорте светильника, так как паспорт является документальным подтверждением соответствия нормативам и при выявленном несоответствии позволяет требовать гарантийной замены оборудования.

3.5. Необходимое количество светильников

В классных комнатах и аудиториях при использовании светильников с люминесцентными лампами удельная установленная мощность не должна превышать 13 Вт/м 2 , а при использовании светодиодных светильников — 8 Вт/м 2 .

ПП РФ №1356 устанавливает с 1 января 2020 года требование к типичным школьным светодиодным светильникам с матовым рассеивателем — иметь световую отдачу не менее 105 лм/Вт. Этого значения с небольшим запасом достаточно, чтобы соблюсти требования и по указанной выше установленной мощности, и по освещенности.

3.6. Экономическая целесообразность замены светильников на светодиодные

Требование к установленной мощности при использовании люминесцентных светильников не более 13 Вт/м 2 выполнимо только при использовании современных светильников, сопоставимых по стоимости со светодиодными. При этом, учитывая, что световая отдача светодиодных светильников все равно выше, целесообразно выбирать их.

Выбирая, оставить люминесцентные светильники старого типа или поставить светодиодные с меньшим энергопотреблением, нужно сравнить разницу цен на оборудование со стоимостью сэкономленной электроэнергии за предполагаемый срок службы.

Потребляемую за год электроэнергию W_год можно рассчитать по формуле:

где P — суммарная мощность всех светильников в ваттах, tгод — время работы светильников за год в часах. По данным из проекта ГОСТ 32498—20хх, при 2-сменном режиме школы наработка tгод за год составляет 2250 часов.

При разнице энергопотребления в два раза и разумном сроке окупаемости светильников 3…5 лет стоимость замены может оказаться оправдана.

4. Юридические и этические аспекты

Проверить характеристики установленных светильников, а также создаваемую ими освещенность можно в темное время суток с помощью портативных приборов: люксметра, пульсметра и спектрометра. Протокол измерений имеет юридическую значимость, если приборы внесены в реестр средств измерений и имеют действующие свидетельства о поверке или калибровке.
В любом регионе есть представительства светотехнических компаний и лабораторий, которые по запросу пришлют в школу представителя с поверенными измерительными приборами.
Если люксметра, пульсметра и спектрометра найти не удалось, большинство параметров осветительной системы можно проверить на основании данных из паспортов светодиодных светильников и цветового кода в маркировке люминесцентных ламп.

Паспорта светильников, сертификаты соответствия и копии протоколов, на основе которых сертификаты выписаны, хранятся у завхоза или в бухгалтерии и могут быть затребованы для ознакомления. В паспортах должны быть приведены необходимые для составления протокола осмотра осветительной системы параметры. Дополнительным документом, иногда предоставляемым производителем, является протокол светотехнических испытаний светильника, подтверждающий указанные в паспорте характеристики. Этот комплект документов важен тем, что определяет ответственность производителя.

Выявленное несоответствие фактических, полученных измерениями, значений заявленным в паспортах светильников является основанием для гарантийной замены оборудования. Если производитель от ответственности отказывается, необходимо обратиться в Роспотребнадзор.
Если необходимые для соответствия санитарным нормам параметры в паспорте светодиодного светильника не указаны или указаны и не соответствуют нормативам, ответственность за несоответствие несет подписавший приказ о закупке.

Школа, возможно, не позволит представителям родительского комитета провести осмотр осветительной системы и не предоставит для ознакомления паспорта светильников, тем более для составления протокола. Но предложение родительского комитета такое обследование провести, несомненно, приведет к тому, что школа проведет обследование сама или закажет экспертизу. Что, в свою очередь, приведет к выявлению и устранению проблем.

Важно то, что определение несоответствия освещения нормативам не вызывает и не обостряет противостояния родители — школа, но направляет уже существующие отношения в конструктивное русло. Любые обстоятельства можно обсудить и решить ко всеобщему удовлетворению.

Если изменить не получается совсем ничего, можно согласиться с тем, что рано или поздно проведут капитальный ремонт здания и у следующего поколения учащихся освещение будет хорошим. А этому поколению вдобавок к высокой учебной нагрузке, чрезмерному использованию смартфонов и недостаточности прогулок придется пережить и низкое качество освещения.

5. Шаблон протокола осмотра осветительной системы

Пошаговое заполнение протокола осмотра позволяет найти проблемы осветительной системы и сделать однозначный вывод о необходимых мерах.

Если измерить некоторые параметры нет возможности, но расчет или экспресс-оценка показывают соответствие нормам, в протоколе отмечается, что претензий к этим параметрам нет. Результат оценки юридически не значим, но отсутствие претензий — значимо.

Рис. 6. Шаблон протокола осмотра. Ссылка на файл: yadi.sk/i/kVk2OAcyXMMFKw

Авторы

Данный документ имеет статус препринта, и опубликован для публичного обсуждения со всеми заинтересованными лицами и организациями.

Редакция v2.6 от 2021.04.28, лицензия: cc by

Благодарности

За помощь в работе выражаем благодарность родителям школьников Ивану и Светлане Черновым, Марии и Павлу Ярыкиным, Вадиму Григорову, главе представительства компании ERCO в России Роману Мильштейну, инженеру Владиславу Лямину.

В этой статье мы расскажем все, что необходимо знать про класс энергоэффективности светильников и ламп

Классы энергоэффективности ламп

Класс энергоэффективности определяется для всех типов ламп.

Для ламп освещения существует семь классов энергоэффективности.

Для светильников, в которые устанавливают только определенные модели ламп, предусмотрена такая же классификация.

Класс энергоэффективности ламп и светильников важно знать для того, чтобы:

использовать энерогоэффективные решения для освещения,
снижать расходы на электричество,
снижать нагрузку на электросети.

Как рассчитывают и присваивают класс энергоэффективности ламп

Индекс энергоэффективности лампы и светильника получают делением потребляемой электрической мощности на расчетную мощность светового потока.

Величина индекса сверяется с таблицей классов энергоэффективности.

Вот таблица классов энергоэффективности ламп:

Светодиодные и люминесцентные лампы получают высокий класс энергоэффекктивности – такие лампы почти не нагреваются.

С галогенными лампами хуже, на нагрев тратится значительная часть энергии.

Про лампы накаливания и говорить нечего, большая часть энергии (до 80%) расходуется на выделение тепла.

Производители ламп и светильников обязаны наносить на свои изделия маркировку и точно указывать для потребителя класс энергоэффективности лампы или светильника.

Вот так выглядит маркировка классов энергоэффективности ламп:

Расскажем подробнее про типы ламп и их классы энергоэффективности.

Класс энергоэффективности люминесцентных ламп

Люминисцентная лампа – это газоразрядный источник света.

Колба лампы наполнена газом с парами ртути, внутри установлены электроды.

Для генерации необходимого разряда используют трансформатор электроэнергии.

Пары ртути светятся в ультрафиолетовом диапазоне, когда через них проходит электрический разряд.

Глаз человека не воспринимает ультрафиолетовый свет, поэтом на колбу лампы наносят люминофор.

Люминофор – это покрытие с внутренней стороны колбы, которое преобразует ультрафиолет в видимый человеку спектр.

Покрытие может быть разного состава, в зависимости от этого и излучаемый спектр меняется.

При прохождении через покрытие, часть полезного излучения задерживается – это неизбежные потери.

Люминисцентная лампа на ощупь остается холодной (почти холодной), а значит не тратит энергию на нагрев.

Лампы этого типа считают энергоэффективными – это их плюс.

Также к преимуществам ламп такого типа относят и большой срок службы.

Есть и серьёзный недостаток у люминесцентных ламп.

Газовый наполнитель лампы содержит ртуть.

Ртуть это опасный для окружающей среды и человека металл.

Нельзя допускать разгерметизации лампы и такую лампу нельзя выбросить с бытовым мусором.

Лампы, в которых применяются опасные газы должны быть сданы на утилизацию.

Утилизация опасных отходов – это дополнительные расходы для предприятия.

Светильники с люминесцентными лампами встречаются часто.

Данный тип светильников можно отнести к энергосберегающим.

Замена люминесцентных ламп на светодиодные, без переделки питающей схемы не имеет смысла.

Теперь светодиодные лампы.

Класс энергоэффективности светодиодных ламп

Светодиодные лампы заняли почетные передовые места в таблице по энергоэффективности.

Вероятно, что в ближайшем будущем такие изменения произойдут и в России.

Светодиодная лампа устроена сложнее.

Внутри лампы находится несколько десятков светодиодов.

Светодиод – это сочетание двух полупроводниковых элементов, когда через них пропускают электрический ток, то он светится.

В зависимости от сочетания разных полупроводников получают разные цвета.

Расход на нагрев в полупроводниках минимальный, поэтому светодиод является самым эффективным источником освещения.

К сожалению, светодиод нельзя включить напрямую в бытовую электрическую сеть.

Для того, чтобы светодиод светился, нужна электрическая схема (выпрямитель, стабилизатор, трансформатор) – такую схему устанавливают внутри светодиодной лампы.

Светодиоды очень долговечны.

На срок службы светодиодной лампы влияет надежность изготовления схемы питания.

Если схема изготовлена качественно, то такие лампы прослужат в десятки раз дольше лампы накаливания.

Спектр излучения светодиодов необходимо корректировать для того, чтобы освещение было комфортным.

Для этого применят люминофорное покрытие с внутренней стороны колбы, как у люминесцентных ламп.

Класс энергоэффективности галогенных ламп

Галогенные лампы – это лампы, в которых есть спираль накаливания, а колба заполнена газом (пары йода или бора).

Газ внутри колбы позволяет спирали светиться более ярко.

Галогенные лампы эффективнее, чем обычные лампы накаливания, но также сильно нагреваются.

Галогенные лампы встречаются достаточно часто в осветительных приборах, но постепенно уступают место светодиодам.

Срок службы таких ламп больше, чем у ламп накаливания.

Светильники с галогенными лампами не редкое явление.

Для того, чтобы снизить потребление электроэнергии галогенные лампы можно заменить на светодиодные.

А вот для того, чтобы светильник стал действительно энергосберегающим, нужно отключать от схемы питания пускорегулирующую аппаратуру галогенных ламп.

Стоимость такой доработки светильника может быть лишена экономического смысла – дешевле купить новый светодиодный светильник.

Осталось рассказать про лампы накаливания.

Лампы накаливания

Лампы накаливания еще встречаются, но всё реже.

Эти лампы уже можно назвать устаревшими.

Принцип работы таких ламп известен всем, но расскажем несколько слов.

Спираль из вольфрамовой нити раскаляется при прохождении через неё электрического тока.

Для увеличения срока службы, спираль закрыта колбой, из которой откачан воздух.

Лампы накаливания относятся к самым последним классам энергоэффективности.

Лапы накаливания не являются энергосберегающими – потребляют много энергии.

Для сравнения: лампа накаливания в 100 Ватт также светит, как и 15 Ваттная светодиодная лампа.

Светильники на базе ламп накаливания также уходят в историю, ресурсы нужно беречь.

Класс энергоэффективности светильников

Если в светильник можно устанавливать разные типы ламп, то такой светильник не будет иметь отдельного класса энергосбережения.

Класс энергосбережения будет только у лампы в светильнике.

Светильники под определенные типы ламп попадают в классификацию по энергоэффективности.

Расчет индекса производится также, как и для ламп.

Класс энергоэффективности светодиодных светильников.

Светодиодные светильники – это самые энергоэффективные решения для освещения.