Компактная люминесцентная лампа

редактировать
Компактная люминесцентная лампа трубчатого типа - одна из самых популярных в Европе. Компактная люминесцентная лампа с Разъем GU24 Сравнение компактных люминесцентных ламп с потребляемой мощностью 105 Вт, 36 Вт и 11 Вт

A компактных люминесцентных ламп (CFL ), также называемые компактных люминесцентных ламп, энергосберегающий свет и компактная люминесцентная лампа - это люминесцентная лампа, предназначенная для замены лампы накаливания ; некоторые подходят для светильников, предназначенных для ламп накаливания. В лампах используется трубка, которая изогнута или сложена, чтобы поместиться в пространство лампы накаливания, и компактный электронный балласт в основании лампы.

По сравнению с обычными лампами накаливания, дающими такое же количество видимого света, КЛЛ потребляют от одной пятой до одной трети энергии и площади в восемь-пятнадцать раз дольше. КЛЛ имеет более высокую закупочную цену, чем лампа накаливания, но может сэкономить более чем в течение срока службы лампы. Как и все люминесцентные лампы, КЛЛ содержат токсичную ртуть, что затрудняет их утилизацию. Во многих странах правительства запретили утилизацию КЛЛ вместе с обычным мусором. В этих созданных специальных системах сбора КЛЛ и других опасных отходов.

Принцип работы остается таким же, как и в других люминесцентных лампах : электроны, связанные с атомами ртути, возбуждаются до состояния, в котором они излучать ультрафиолетовый свет, возвращаясь на более низкий уровень энергии. ; этот излучаемый ультрафиолетовый свет преобразует видимый свет при попадании на флуоресцентное покрытие (а также в тепло при поглощении другими материалами, такими как стекло).

КЛЛ излучают спектральное распределение мощности, которое отличается от такового у ламп накаливания. Улучшенные составы люминофора улучшили воспринимаемый накачиваемый цвет света, излучаемого КЛЛ, так что некоторые источники оценивают лучшие «мягко-белые» КЛЛ как субъективно похожие по цвету на стандартные лампыаливания.

Белый Светодиодные лампы теперь конкурируют с КЛЛ за высокоэффективное освещение, а General Electric прекратила производство отечественных КЛЛ ламп в пользу светодиодов.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Шаблон
  • 3 Характеристики
    • 3.1 Спектр света
    • 3.2 Срок службы
    • 3.3 Энергоэффективность
    • 3.4 Стоимость
    • 3.5 Отказ
    • 3.6 Диммирование
    • 3.7 Коэффициент мощности
    • 3.8 Инфракрасные сигналы
    • 3.9 Использование вне помещения
    • 3.10 Время запуска
  • 4 Воздействие на здоровье и среду
    • 4.1 Общие
    • 4.2 Содержание ртути
    • 4.3 Утилизация
    • 4.4 Парниковые газы
    • 4.5 Акустический шум
  • 5 Использование и внедрение
  • 6 Другие технологии освещения
    • 6.1 Светодиод
    • 6.2 Люминесцентные лампы с холодным катодом
  • 7 Сравнение эффективности
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки
История

Родоначальник современной люминесцентной лампы был изобретен в конце 1890-х годов Питером Купером Хьюиттом. Лампы Cooper Hewitt использовались для фотостудий и промышленности.

Эдмунд Гермер, Фридрих Мейер и Ганс Спаннер запатентовали паровую лампу высокого давления в 1927 году. Джордж Инман позже объединился с General Electric создать практичную люминесцентную лампу, проданную в 1938 году и запатентованную в 1941 году. Круглые и U-образные лампы были разработаны для уменьшения размеров люминесцентных светильников. Первая люминесцентная лампа и светильник были представлены широкой публике на Всемирной выставке 1939 г. в Нью-Йорке.

Спиральный КЛЛ был изобретен в 1976 г. Эдвардом Э. Хаммером, инженером General Electric., в ответ на нефтяной кризис 1973 г.. Хотя конструкция и соответствовала поставленным целям, строительство новых заводов по производству ламп обошлось GE около 25 миллионов долларов. В итоге дизайн был скопирован другими.

В 1980 году Philips представила свою модель SL * 18, которая представляет собой лампу с винтовым креплением или байонетным креплением со встроенным магнитом. балласт. В лампе использовалась сложенная трубка Т4, стабильные трехцветные люминофоры и ртутная амальгама. Это была первая удачная ввинчивающаяся замена лампы накаливания, в которой использовались новые люминофоры с решетчатой ​​решеткой из редкоземельного алюминия для решения проблемы снижения качества светового потока, обычно происходящего быстро в такой тонкой трубке, однако широкого распространения она не получила из-за ее большой размер, вес (более полукилограмма), выраженное мерцание 50 Гц и время прогрева 3 минуты. Он был основан на прототипе SL1000 1976 года. В 1985 году Osram начал продавать свою лампу модели EL, которая была первой КЛЛ с электронным балластом.

Объем был проблемой для КЛЛ. разработка, поскольку люминесцентные лампы должны были уместиться в том же объеме, что и сопоставимые лампы накаливания. Это потребовало разработки новых высокоэффективных люминофоров, которые могли выдерживать большую мощность на единицу площади, чем люминофоры, используемые в более старых люминесцентных лампах размера.

В 1995 году спиральные КЛЛ, производимые в Китае компанией Shanghai Xiangshan, стали в продаже. Впервые были предложены компанией General Electric, которая столкнулась с трудностями при сгибании стеклянных трубок с помощью автоматизированного оборудования. Компания Xiangshan решила эту проблему, сгибая трубы вручную, что стало возможным благодаря низкой мощности рабочей силы в Китае. С этого времени продажи неуклонно росли. Покрытие люминофора в спиральных КЛЛ неравномерно, оно толще внизу, чем вверху, из-за действия силы тяжести в процессе нанесения покрытия. Хотя их популярность в разных странах была разной, в Китае КЛЛ были «доминирующей технологией в жилом сегменте» в 2011 году.

Однако распространение светодиодного освещения повлияло на продажу и производство КЛЛ. В результате снижения стоимости и улучшения характеристик заказчики все больше переходили на светодиоды. В Индии к 2018 году «почти 60 процентов рынка освещения в Индии занято светодиодами». Светодиодные цены упали значительно ниже 5 долларов США за базовую лампочку в 2015 году. В рамках программы на светодиоды также столкнулись с введением предлагаемых правил на 2017 год, которые затруднили право на получение рейтинга Energy Star. В начале 2016 года General Electric объявила о прекращении производства КЛЛ в США.

Модель

Есть два типа КЛЛ: встроенные и неинтегрированные лампы (CFL-i = интегрированный балласт и CFL-ni = неинтегрированный балласт). Встроенные лампы объединяют в себе лампу и балласт в одном блоке. Эти лампы позволяют потребителям легко заменять лампы накаливания на КЛЛ. Интегрированные КЛЛ хорошо работают со стандартными лампами накаливания, сниженная стоимость преобразования в люминесцентные. Доступны 3-сторонние лампы и модели с регулируемой яркостью со стандартными цоколями.

В неинтегрированных КЛЛ балласт постоянно установлен в светильнике, и обычно заменяют только люминесцентную лампу по окончании ее срока службы. Срок службы лампы увеличивается на время пребывания в автомобиле. Неинтегрированные корпуса КЛЛ могут быть как более дорогими, так и сложными. У них есть два типа трубок: двухштырьковая трубка, предназначенная для обычного балласта, например со съемным основанием G23 или G24d и четырехконтактной трубкой, предназначенной для электронного балласта или обычного балласта с внешним пускателем. Двухштырьковая трубка содержит встроенный стартер, который устраняет необходимость во внешних нагревательных контактах, вызывает несовместимость с электронными балластами. Неинтегрированные КЛЛ также можно установить на обычный светильник с помощью адаптера, содержащего встроенный магнитный балласт. Адаптер состоит из штатного винта лампы, самого балласта и зажима для разъема лампы.

Неинтегрированный двухштырьковый двухвитковый КЛЛ со съемным основанием G24d Электронный балласт и стационарно прикрепленная трубка во встроенном КЛЛ

КЛЛ состоят из двух основных компонентов: магнитного или электронного балласта и газа -наполненная трубка (также называемая колбой или горелкой). Замена магнитных балластов на электронные балласты устранила большую часть мерцания и медленного пуска, традиционно связанного с люминесцентным освещением, и позволила большего размера лампы меньшего размера, напрямую взаимозаменяемые с лампами накаливания размера.

Электронные балласты содержат небольшую печатную плату с мостовым выпрямителем, фильтрующим конденсатором и обычно двумя переключающими транзисторами, которые часто .>биполярные транзисторы с изолированным затвором. Входящий переменный ток сначала выпрямляется в постоянный, а затем преобразуется в высокочастотный переменный ток транзисторами, соединенными как резонансный последовательный преобразователь постоянного тока в переменный инвертор. Результирующая частота подается на ламповую трубку. Временной резонаторный преобразователь тенденцию стабилизировать ток лампы (и излучаемый свет) в диапазоне напряжений, стандартные КЛЛ плохо реагируют на временные характеристики и будут иметь более короткий срок службы, иногда и катастрофические отказы. Для диммирования требуются отдельные специальные электронные балласты (встроенные или специальные).

Светоотдача КЛЛ примерно пропорциональна площади поверхности люминофора, а КЛЛ с высокой световой отдачей часто больше, чем их эквиваленты лампы накаливания. Это означает, что КЛЛ может не подходить к существующим осветительным приборам. Чтобы установить достаточно площади с люминофорным покрытием в пределах приблизительных габаритных размеров лампы накаливания, стандартные формы КЛЛ-трубки установите собой спираль с одним или несколькими витками, несколько параллельных трубок, дугу окружности или бабочку.

Некоторые КЛЛ маркировку, запрещающую запускать срок основания, поскольку сокращает службы балласта. Такие КЛЛ не подходят для использования в подвесных лампах и особенно не подходят для встраиваемых светильников. Доступны КЛЛ, предназначенные для использования в таких приспособлениях. Текущие рекомендации для полностью закрытых, невентилируемых осветительных приборов (например, встраиваемых в изолированные потолки) заключаются в использовании либо «рефлекторных КЛЛ» (R-CFL), КЛЛ с холодным катодом, либо замены таких светильников на те, разработаны для КЛЛ. КЛЛ лучше всего подходят для помещений с хорошей циркуляцией воздуха, например, в настольной лампе.

Характеристики

Спектр света

Спектр излучаемого видимого света лампы накаливания (средний) и CFL (внизу) Характерные спектральные распределения мощности (SPD) для лампы накаливания (слева) и CFL (справа). Горизонтальные оси находятся в нанометрах, а вертикальные оси показывают относительную интенсивность в произвольных единицах. Значительные пики УФ-излучения присутствуют для КЛЛ, даже если они не видны Фотография различных ламп показывает влияние разницы цветовой температуры. Слева направо:. Компактный флуоресцентный (General Electric, 13 Вт, 6500 K). Лампа накаливания (Sylvania, 60 Вт, очень мягкий белый). Компактный флуоресцентный светильник (яркие эффекты, 15 Вт, 2644 K. Компактные флуоресцентные лампы (Sylvania, 14 Вт, 3000 K)

КЛЛ излучают свет из смесей люминофоров, каждый из которых излучает одну цветную полосу, а некоторые полосы все еще находятся в ультрафиолетовом Современный дизайн люминофора уравновешивают цвет излучаемого света, энергоэффективность и стоимость. Каждый дополнительный люминофор, добавленный в смесь покрытия, улучшает цветопередачу, но снижает эффективность и повышенную стоимость. используются три или четыре люминофора для достижения «белого» света с индексом цветопередачи (CRI) около 80, где максимум 100 представляет появление цветов при дневном свете или других источниках излучени е черного тела, такое как лампа накаливания (в зависимости от коррелированной цветовой температуры ).

Цвет t Температура может быть указана в кельвинах или майредах (1 миллион, разделенный на цветовую температуру в кельвинах). Цветовая температура источника света - это температура черного тела, которое имеет такую ​​же цветность, что и источник света. Присваивается условная температура, коррелированная цветовая температура, температура черного тела, которое излучает свет такого оттенка, который с точки зрения человеческого восприятия цвета наиболее соответствует свету от лампы.

Цветовая температура характерна для излучения черного тела; Практические источники белого света приближают излучение черного цвета при данной температуре, но не будут иметь идентичный спектр. В частности, узкие полосы более коротковолнового излучения обычно присутствуют даже для ламп с низкой цветовой температурой («теплый» свет).

При повышении цветовой температуры белого света изменяется с красного на желтый, от белого до синего. Названия цветов, используемые для современных КЛЛ и других трехфосфорных ламп, различаются между производителями, в отличие от стандартных названий, используемых для старых галофосфатных люминесцентных ламп. Например, люминесцентные лампы дневного света Sylvania имеют цветовую температуру 3500 K, в то время как большинство других ламп, называемых дневным светом, имеют цветовую температуру не менее 5000 K. В США спецификация Energy Star предусматривает набор названных цветов. температуры для сертифицированных светильников.

Цветовые температуры Energy Star
ИмяЦветовая температура
(K )(Майред )
Мягкий белый2700370
Теплый белый3000333
нейтральный белый3500286
холодный белый4000—4100250–243
Дневной свет5000200

Срок службы

КЛЛ обычно имеют номинальный срок службы 6000–15000 часов, тогда как стандартные лампы накаливания имеют службы 750 или 1000 часов. Однако фактический срок службы лампы зависит от многих факторов, включая рабочее напряжение, производственные дефекты, воздействие скачки напряжения, механических ударов, частоты включения и выключения, ориентации лампы и т. Д. и окружающая рабочая температура, среди других факторов.

Срок службы КЛЛ значительно короче, если его часто включают и выключают. В случае 5-минутного цикла включения / выключения срок службы некоторых КЛЛ может быть сокращен до срока службы лампаливания. Программа US Energy Star предлагает предоставить люминесцентные лампы включенными, если вы покидаете комнату менее чем на 15 минут, чтобы решить эту проблему. КЛЛ в более позднем возрасте излучают меньше света, чем когда они новые. Спад светоотдачи экспоненциальный, самые быстрые лампы происходят после первого использования. Ожидается, что к концу своего срока службы КЛЛ будут выполнять 70–80% своей исходной светоотдачи. Реакция человеческих глаз на свет - логарифмическая. То есть, хотя человеческий глаз очень чувствителен к изменениям слабых источников света, он менее чувствителен к изменениям более ярких источников света, поскольку зрачки компенсируют это за счет расширения или сужения. Таким образом, если предположить, что освещение, предоставленное лампой, было достаточным в начале ее срока службы, а светоотдача лампы постепенно уменьшаются на 25%, зрители заметят большее изменение силы света.

Люминесцентные лампы становятся тусклее в течение своей жизни, поэтому то, что начинается с адекватной яркости, может стать недостаточным. В одном из испытаний продуктов Energy Star, проведенных службами четвертой энергетики США в 2003–04 годах, протестированных КЛЛ не своей номинальной после 40% от номинального срока.

Энергоэффективность

Потребление энергии для разных лампочек, работающих с разной светоотдачей. Точки ниже на графике соответствуют более низкому потреблению энергии.

Лампа чувствительности глаза изменяется в зависимости от длины волны, мощность обычно измеряется в люменах, мера света мощности, воспринимаемого человеком. глаз. Световая отдача ламп - это люменов, производимых на каждый ватт используемой электроэнергии. Световая отдача типичного КЛЛ составляет 50–70 люмен на ватт (лм / Вт), а световая отдача типичной лампы накаливания - 10–17 лм / Вт. По сравнению с теоретической лампой с КПД 100% (680 лм / Вт), лампы КЛЛ имеют диапазон эффективности освещения 7–10% по сравнению с 1,5–2,5% для ламп накаливания.

Из-за их более высокой эффективности в КЛЛ используются от одной седьмой до одной трети мощности эквивалентных ламп накаливания. В 2010 году от пятидесяти до семидесяти процентов от общего объема продаж на мировом рынке освещения приходилось на лампы накаливания. Замена всего неэффективного освещения на КЛЛ позволит сэкономить 409 тераватт-часов (1,47 экзаджоуля ) в год, или 2,5% от потребление электроэнергии в мире. В США, по оценкам, замена всех ламп накаливания позволит сэкономить 80 ТВтч ежегодно. Поскольку КЛЛ потребляют гораздо меньше энергии, чем лампы накаливания (ИЛ), поэтапный отказ от ИЛ приведет к меньшему выбросу углекислого газа (CO. 2) в атмосферу. Замена ИЖ на эффективные КЛЛ в глобальном масштабе приведет к ежегодному сокращению выбросов CO. 2 на 230 Мт (миллионов тонн), что больше, чем совокупные годовые выбросы CO. 2 в Нидерландах и Португалии.

Эквиваленты электроэнергии для разные лампы
Минимальный свет. мощность (люмен)Потребляемая электрическая мощность (Вт)
Лампы накаливания Компактные люминесцентные лампыLED
450409–116–8
8006013–159–12
11007518–2013–16
160010023 –2815–22
240015030–5224–28
310020049–7530
400030075–10038

Если здание внутренние лампы накаливания заменяются на КЛЛ, значительно снижается тепло, выделяемое за счет освещения. В теплом климате или в офисных или промышленных зданиях, где часто требуется кондиционирование воздуха, КЛЛ снижают нагрузку на систему охлаждения по сравнению с использованием ламп накаливания, что приводит к экономии электроэнергии в дополнение к энергоэффективности. экономия самих ламп. Однако в более прохладном климате, где зданиям требуется отопление, система отопления должна заменять пониженное тепло от осветительных приборов. В Виннипег, Канада, было подсчитано, что компактные люминесцентные лампы позволят сэкономить только 17% энергии по сравнению с лампами накаливания, в отличие от 75% экономии, которую можно было бы ожидать без учета обогрева помещений.

Стоимость

Хотя закупочная цена КЛЛ обычно в 3–10 раз выше, чем у эквивалентной лампы накаливания, КЛЛ служит в 8–15 раз дольше и потребляет на две трети - три четверти меньше энергии.. В статье в США говорилось: «Семья, которая вложила 90 долларов в замену 30 светильников на КЛЛ, сэкономила от 440 до 1500 долларов за пятилетний срок службы ламп, в зависимости от ваших затрат на электроэнергию. Посмотрите на свой счет за коммунальные услуги и представьте себе 12% скидку на электроэнергию. оцените экономию ».

КЛЛ чрезвычайно рентабельны в коммерческих зданиях, когда используются для замены ламп накаливания. Используя средние коммерческие тарифы на электроэнергию и газ в США за 2006 год, в статье 2008 года было обнаружено, что замена каждой лампы накаливания мощностью 75 Вт на КЛЛ привела к ежегодной экономии на энергопотреблении в размере 22 долларов США, снижению затрат на HVAC и сокращению трудозатрат на замену лампы. Дополнительные капитальные вложения в размере 2 долларов на приспособление обычно окупаются примерно в течение одного месяца. Экономия больше, а сроки окупаемости короче в регионах с более высокими тарифами на электроэнергию и, в меньшей степени, также в регионах с более высокими, чем в среднем в США, требованиями к охлаждению. Однако частое включение и выключение (включение и выключение) КЛЛ значительно сокращает их срок службы.

Текущая цена КЛЛ отражает производство почти всех КЛЛ в Китае, где затраты на рабочую силу ниже. В сентябре 2010 года закрылся завод в Винчестере, Вирджиния, General Electric, в результате чего Osram Sylvania и крошечная American Light Bulb Manufacturing Inc. стали последними компаниями, производившими стандартные лампы накаливания в США. В то время Эллис Ян, чья китайская компания производила большую часть КЛЛ, продаваемых в Соединенных Штатах, сказал, что он заинтересован в строительстве в США завода по производству ламп КЛЛ, но хотел, чтобы правительство США сделало это в размере 12,5 миллионов долларов. General Electric рассматривала возможность замены одного из своих ламповых заводов на производство КЛЛ, но заявила, что даже после инвестиций в 40 миллионов долларов в переоборудование завода разница в заработной плате будет означать, что затраты будут на 50% выше.

Согласно августовскому отчету 2009 г. В газетном сообщении некоторые производители утверждали, что КЛЛ могут использоваться для замены ламп накаливания большей мощности, чем это оправдано их светоотдачей. Заявленные значения эквивалентной мощности могут быть заменены сравнением фактического светового потока, производимого лампой, который измерен в люменах и указан на упаковке.

Компактная люминесцентная лампа с настенным держателем

Неисправность

В Помимо общих для всех люминесцентных ламп режимов отказа из-за износа, может выйти из строя электронный балласт, так как он имеет ряд составных частей. Отказы балласта обычно возникают из-за перегрева и могут сопровождаться обесцвечиванием или деформацией корпуса балласта, запахами или дымом. Лампы имеют внутреннюю защиту и предназначены для безопасного выхода из строя в конце срока службы. Промышленные ассоциации работают над информированием потребителей о различных режимах отказа КЛЛ по сравнению с лампами накаливания и над разработкой ламп с безобидными режимами отказа. Новые североамериканские технические стандарты направлены на устранение дыма или избыточного тепла в конце срока службы лампы.

Регулировка яркости

Диммируемый интегрированный спиральный КЛЛ с регулировкой яркости на 2–100%, что сопоставимо со стандартными характеристиками затемнения лампочки

Только некоторые CFL имеют маркировку для управления затемнением. Использование диммера со стандартным КЛЛ неэффективно и может сократить срок службы лампы и аннулировать гарантию. Доступны КЛЛ с регулируемой яркостью. Диммерный переключатель, используемый вместе с регулируемой яркостью CFL, должен соответствовать диапазону потребляемой мощности; многие диммеры, установленные для использования с лампами накаливания, не работают приемлемо при мощности ниже 40 Вт, тогда как приложения с КЛЛ обычно потребляют мощность в диапазоне 7–20 Вт. КЛЛ с регулируемой яркостью появились на рынке до того, как появились подходящие диммеры. Диапазон затемнения КЛЛ обычно составляет от 20% до 90%, но многие современные КЛЛ имеют диапазон регулировки яркости от 2% до 100%, что больше похоже на диапазон яркости ламп накаливания. На рынке есть два типа КЛЛ с регулируемой яркостью: стандартные КЛЛ с регулируемой яркостью и КЛЛ с регулируемой яркостью. В последних используется стандартный выключатель света, а бортовая электроника выбирает уровень светоотдачи в зависимости от того, сколько раз выключатель быстро включается и выключается. КЛЛ с регулируемой яркостью не являются 100% заменой ламп накаливания, которые затемняются для «сцен настроения», таких как настенные бра в обеденной зоне. Ниже предела 20% лампа может оставаться на уровне 20% или мерцать, либо цепь стартера может остановиться и перезапуститься. Выше 80% лампа может работать на 100%. Однако в последних продуктах эти проблемы решены, и теперь они больше похожи на лампы накаливания. КЛЛ с регулируемой яркостью дороже стандартных КЛЛ из-за наличия дополнительных схем.

КЛЛ с холодным катодом можно регулировать до низкого уровня, что делает их популярной заменой ламп накаливания в схемах диммера.

Когда CFL затемнен, его цветовая температура (теплота) остается неизменной. Это противоречит большинству других источников света (например, ламп накаливания), где цвет становится краснее по мере того, как источник света становится тусклее. Кривая Круитхофа 1934 года описывает эмпирическую взаимосвязь между интенсивностью и цветовой температурой визуально приятных источников света.

Коэффициент мощности

Входной каскад КЛЛ является выпрямителем, который представляет собой нелинейную нагрузку на источник питания и вносит гармонические искажения в ток, потребляемый от источника питания. Использование КЛЛ в домах не оказывает заметного влияния на качество электроэнергии, но значительное их количество на большом объекте может оказать влияние. коэффициент мощности КЛЛ не оказывает значительного влияния на их преимущества энергосбережения для отдельных потребителей, но их использование в большом количестве - например, в коммерческих приложениях или в миллионах домов в распределительной системе - может потребовать модернизации инфраструктуры.. В таких случаях следует выбирать КЛЛ с низким (менее 30 процентов) общим гармоническим искажением (THD) и коэффициентом мощности более 0,9.

Напряжение и ток для компактного 30-ваттного блока 120 В 60 Гц флюоресцентная лампа. Поскольку ток сильно искажен, коэффициент мощности этой лампы составляет всего 0,61. Лампа потребляет 29 Вт, но из-за этого искажения 39 вольт-ампер.

Инфракрасные сигналы

Электронные устройства, управляемые инфракрасным пультом дистанционного управления, могут интерпретировать инфракрасный свет излучается КЛЛ как сигнал; это может ограничить использование КЛЛ возле телевизоров, радио, пультов дистанционного управления или мобильных телефонов. Сертифицированные Energy Star КЛЛ должны соответствовать стандартам FCC, поэтому на упаковке должны быть указаны все известные несовместимости.

Использование вне помещения

КЛЛ, используемые вне здания

КЛЛ обычно не предназначены для использования на открытом воздухе, и некоторые из них не запускаются в холодную погоду. КЛЛ доступны с балластами для холодных погодных условий, которые могут быть рассчитаны на температуру до -28,8 ° C (-20 ° F). Световой поток в первые несколько минут падает при низких температурах. КЛЛ с холодным катодом запускаются и работают в широком диапазоне температур из-за их различной конструкции.

Время запуска

Лампы накаливания достигают полной яркости через доли секунды после включения. По состоянию на 2009 год КЛЛ включаются в течение секунды, но многим все еще требуется время, чтобы достичь полной яркости. Цвет света может немного отличаться сразу после включения. Некоторые КЛЛ продаются как «мгновенно включаемые» и не имеют заметного периода прогрева, но другим может потребоваться до минуты для достижения полной яркости или дольше при очень низких температурах. Некоторым из них, в которых используется ртуть амальгама, для достижения полного выхода может потребоваться до трех минут. Это, а также более короткий срок службы КЛЛ при включении и выключении на короткие периоды могут сделать КЛЛ менее подходящими для таких приложений, как освещение, активируемое движением. Гибридные лампы, сочетающие галогенную лампу с КЛЛ, доступны там, где время прогрева недопустимо. Галогенная лампа загорается сразу же и выключается, когда КЛЛ достигает полной яркости.

Воздействие на здоровье и окружающую среду
Закрытые двойные конверты CFL

Общие

Согласно данным Научного комитета Европейской комиссии по возникающим и недавно выявленным рискам для здоровья (SCENIHR) в 2008 г. КЛЛ могут представлять дополнительный риск для здоровья из-за испускаемого ультрафиолетового и синего света. Это излучение может усугубить симптомы у людей, которые уже страдают кожными заболеваниями, которые делают их исключительно чувствительными к свету. Свет, излучаемый некоторыми КЛЛ с одной оболочкой на расстоянии менее 20 см (7,9 дюйма), может привести к ультрафиолетовому облучению, приближающемуся к текущему пределу рабочего места, установленному для защиты работников от повреждения кожи и сетчатки. Однако источники в отрасли утверждают, что УФ-излучение, получаемое от КЛЛ, слишком мало, чтобы способствовать развитию рака кожи, а использование КЛЛ с двойной оболочкой «в значительной степени или полностью» снижает любые другие риски.

Испытания показали, что облучение от КЛЛ незначительны на расстоянии 150 сантиметров от источника. На более близких расстояниях сравнения показывают, что КЛЛ излучают меньше УФА (длинноволнового) излучения, чем лампы накаливания. Однако они излучают более высокие уровни УФ-В (коротковолновой) радиации. UVA может проникать глубоко в кожу, в то время как достаточный уровень UVB может сжечь поверхностные слои. Закрытые (с двойной оболочкой) КЛЛ экранированы и излучают меньшее общее УФ-излучение по сравнению с лампами накаливания или галогенными лампами аналогичной мощности.

Обычному пользователю УФ-излучение от внутреннего освещения не представляет проблемы. Для людей с кожной чувствительностью может быть проблемой длительное пребывание в помещении, и в этом случае они могут захотеть использовать лампу с более низким выходом УФ-излучения. Кажется, что между типами ламп больше различий, чем между ними, но лучший вариант - экранированные КЛЛ.

Исследование 2012 года, сравнивающее влияние на здоровье клеток света CFL и лампы накаливания, обнаружило статистически значимое повреждение клеток в культурах, подвергшихся воздействию света CFL. Спектроскопический анализ подтвердил наличие значительного УФ-А и УФ-излучения, которое, по предположению авторов исследования, могло быть связано с повреждением внутреннего люминофорного покрытия ламп. Повреждения клеток не наблюдалось после воздействия лампы накаливания эквивалентной интенсивности. Авторы исследования предполагают, что воздействие ультрафиолета может быть ограничено использованием ламп с "двойными стенками", изготовленных с дополнительным стеклянным покрытием, окружающим слой с люминофорным покрытием.

Когда основание лампы не приспособлено для быть огнестойкими, как требуется в добровольном стандарте для КЛЛ, перегрев электрических компонентов в лампе может создать опасность пожара.

Содержание ртути

Чистые выбросы ртути для КЛЛ и ламп накаливания, на основе Лист часто задаваемых вопросов EPA, предполагающий, что средний выброс ртути в США составляет 0,012 мг на киловатт-час и 14% ртути, содержащейся в КЛЛ, уходит в окружающую среду после захоронения свалки

КЛЛ, как и все люминесцентные лампы, содержат ртуть в виде пара внутри стеклянной трубки. Большинство КЛЛ содержат 3–5 мг на лампочку, а лампы с надписью «экологически чистые» содержат всего 1 мг. Поскольку ртуть ядовита, даже эти небольшие количества представляют собой проблему для свалок и мусоросжигательных заводов, где ртуть из ламп может выделяться и вносить вклад в воздух и воду загрязнение. В США производители освещения, входящие в состав Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA), добровольно ограничили количество ртути, используемой в КЛЛ. В ЕС такой же предел требуется законом RoHS.

В районах с угольными электростанциями использование КЛЛ позволяет снизить выбросы ртути по сравнению с использованием ламп накаливания. Это происходит из-за снижения потребности в электроэнергии, что, в свою очередь, снижает количество ртути, выделяемой углем при его сжигании. В июле 2008 года Агентство по охране окружающей среды США опубликовало технический паспорт, в котором говорилось, что чистый выброс ртути в системе для освещения КЛЛ был ниже, чем для освещения лампами накаливания с сопоставимой световой отдачей. Это было основано на средней скорости выброса ртути при производстве электроэнергии в США и средней предполагаемой утечке ртути из КЛЛ, помещенных на свалку. Установки, работающие на угле, также выделяют другие тяжелые металлы, серу и двуокись углерода.

In the United States, the U.S. Environmental Protection Agency estimated that if all 270 million CFLs sold in 2007 were sent to landfill sites, around 0.13 metric tons of mercury would be released, 0.1% of all U.S. emissions of mercury (around 104 metric tons that year). The graph assumes that CFLs last an average of 8,000 hours regardless of manufacturer and premature breakage. In areas where coal is not used to produce energy, the emissions would be less for both types of bulb.

Special handling instructions for breakage are not printed on the packaging of household CFL bulbs in many countries. The amount of mercury released by one bulb can temporarily exceed U.S. federal guidelines for chronic exposure. Chronic, however, implies exposure for a significant time, and it remains unclear what the health risks are from short-term exposure to low levels of elemental mercury. Despite following EPA best-practice clean-up guidelines on broken CFLs, researchers were unable to remove mercury from carpet, and agitation of the carpet — such as by Маленькие дети, играющие - создавали локальные концентрации до 0,025 мг / м3 в воздухе у ковра даже через несколько недель после первоначального разрушения.

США Агентство по охране окружающей среды (EPA) опубликовало на своем веб-сайте передовые методы очистки сломанных КЛЛ, а также способы предотвращения поломки. Рекомендуется проветривать комнату и аккуратно утилизировать осколки в банке. Исследование Департамента охраны окружающей среды штата Мэн (DEP), проведенное в 2008 году по сравнению методов очистки, предупреждает, что использование пластиковых пакетов для хранения сломанных ламп CFL опасно, поскольку пары, намного превышающие безопасный уровень, продолжают вытекать из пакетов. EPA и Департамент окружающей среды штата Мэн рекомендуют герметичную стеклянную банку как лучшее хранилище для сломанной лампы.

Утилизация

Проблемы здоровья и окружающей среды, связанные с ртутью, побудили многие юрисдикции потребовать надлежащего хранения отработанных ламп. утилизируются или перерабатываются, а не включаются в общий поток отходов, отправляемых на свалки. Для безопасной утилизации необходимо хранить луковицы целыми до тех пор, пока они не будут обработаны.

В Соединенных Штатах большинство штатов приняли и в настоящее время применяют федеральное Правило об универсальных отходах (UWR). Несколько штатов, включая Вермонт, Нью-Гэмпшир, Калифорния, Миннесота, Нью-Йорк, Мэн, Коннектикут и Род-Айленд имеют более строгие правила, чем федеральный UWR. Сеть магазинов товаров для дома делает бесплатную переработку CFL широко доступной.

В Европейском Союзе CFL являются одним из многих продуктов, подпадающих под действие WEEE схема утилизации. розничная цена включает сумму, которую нужно заплатить за переработку, а производители и импортеры обязаны собирать и утилизировать КЛЛ.

Согласно Северо-западному проекту по переработке компактных люминесцентных ламп, поскольку домашние пользователи на северо-западе США имеют возможность утилизировать эти продукты так же, как и другие твердые отходы, в Орегоне «подавляющее большинство домашних хозяйств КЛЛ отправляются в ТБО ». Они также обращают внимание на оценки EPA относительно общего количества ртути, выделяемой в люминесцентных лампах, когда они утилизируются следующими способами: захоронение городских отходов 3,2%, переработка 3%, сжигание городских отходов 17,55% и удаление опасных отходов 0,2%.

Первый этап обработки КЛЛ включает дробление ламп в машине, в которой используется вентиляция с отрицательным давлением и ртутный фильтр или холодная ловушка для удержания паров ртути. Многие муниципалитеты покупают такие машины. Стеклянный и металлический щебень хранится в барабанах, готовых к отправке на заводы по переработке.

Парниковые газы

В некоторых местах, таких как Квебек и Британская Колумбия в 2007 г., центральное отопление для домов было в основном за счет сжигания природного газа, тогда как электричество в основном производилось за счет гидроэлектростанций. Анализ последствий запрета на лампы накаливания в то время привел к выводу, что в таких областях тепло, выделяемое обычными электрическими лампами, могло значительно снизить выброс парниковых газов от отопления на природном газе. Ivanco, Karney и Waher подсчитали, что «Если бы все дома в Квебеке были вынуждены перейти с (накаливания) на КЛЛ, то CO 2 увеличилось бы почти на 220 000 тонн выбросы в провинция, эквивалентными ежегодным выбросам от более чем 40 000 автомобилей ».

Акустический шум

Балласт люминесцентных ламп может издавать жужжащий звук. Этот электромагнитный акустический шум возникает из-за вибрации магнитопровода балласта, подверженного воздействию электромагнитных сил.

Использование и внедрение
КЛЛ E27 Philips мощностью 5 Вт

КЛЛ производятся как для переменного тока (AC), так и для постоянного тока (DC).. КЛЛ постоянного тока для использования в транспортных средствах для отдыха и автономных домах. В медицине страны реализуются различные инициативы агентств по оказанию помощи по замене керосиновых ламп, связанных с опасностью для здоровья и безопасности, на КЛЛ, работающие от батарейки, солнечной энергии панели или ветряные генераторы.

В связи с потенциалом снижения потребления электроэнергии и загрязнения окружающей среды, различные организации используют внедрение КЛЛ и другое эффективное освещение. Усилия рассматриваются от рекламы для повышения осведомленности до прямого раздачи КЛЛ общественности. Услуги по снижению спроса на электроэнергию (и, таким образом, отсрочки дополнительных инвестиций в генерацию) могут быть предоставлены клиентам в качестве средств снижения спроса на электроэнергию.

В США была создана Программа оценки и анализа жилого освещения (PEARL) в качестве контрольной программы. PEARL провела оценку эффективности и соответствие ENERGY STAR более 150 моделей ламп CFL.

Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) / Глобальный экологический фонд (ГЭФ) разработала инициативу en.lighten «Глобальная программа эффективного партнерства», в которой особое внимание уделяется политике и подходам, проводимым странами, обеспечению эффективного и экономичное внедрение энергоэффективного освещения, включая КЛЛ, в окружающей среде.

В США и Канаде программа Energy Star маркирует лампы, которые соответствуют стандартам в отношении эффективности, времени запуска, ожидаемого срока службы, цвета и стабильности работы. Цель программы - снизить обеспокоенность потребителей из-за переменного качества. КЛЛ с недавней сертификацией Energy Star запускаются менее чем за одну секунду и не мерцают. «Лампочки Energy Star для потребителей» - это ресурс для поиска и сравнения ламп, соответствующих требованиям Energy Star. В настоящее время ведется работа по улучшению «качества» (индекс цветопередачи ) света.

В США новые стандарты, предложенные Министерства энергетики США может привести к замене КЛЛЛ светодиодными лампами. По мнению Ноа Горовица из Совета по защите природных ресурсов, большинство ламп CFL не соответствуют.

В Соединенном Королевстве осуществляется аналогичная программа. организация Energy Saving Trust для определения осветительной продукции, отвечающей требованиям энергосбережения и производительности.

Системы G24 (624Q2) и розетки GU24 были разработаны для замены патроны для ламп, чтобы лампы накаливания не устанавливались в светильники, предназначенные только для энергоэффективных ламп.

Другие технологии освещения

LED

Белые светодиоды достигли той стадии, когда они стали хорошей заменой компактной люминесцентной лампе. Последние модели обладают превосходной эффективностью и используют выбора цветовой температуры. Самый распространенный тип состоит из синего светодиода с люминофорным покрытием, излучающего свет, когда на него падает синий свет от диода. Комбинация желтого и синего света дает белый свет. Светодиодные лампы имеют долгий срок службы, как правило, около 25 000 часов, а у некоторых до 35 000 часов. Как и у КЛЛ, светоотдача плохая по мере старения лампы, хотя и несколько медленнее. Доступны белые светодиодные лампы с регулируемой яркостью.

Люминесцентные лампы с холодным катодом

Фотография неосвещенной компактной люминесцентной лампы (КЛЛ) с холодным катодом Фотография компактной люминесцентной лампы с подсветкой (КЛЛ) с холодным катодом. КЛЛ с холодным катодом без подсветки (слева) и с подсветкой (справа)

Люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL) стали доступны в виде КЛЛ. В CCFL используются электроды без нити накала. Напряжение CCFL примерно в 5 раз выше, чем у CFL, а ток примерно в 10 раз ниже. CCFL имеют диаметр около 3 миллиметров. CCFL изначально использовались для сканеров документов, а также для подсветки ЖК-дисплеев, а позже были изготовлены для использования в качестве ламп. Эффективность (люмен на ватт) примерно вдвое меньше, чем у КЛЛ. КЛЛ с горячим катодом использует сам разряд для электродов, которые работают при температурех, аналогичных КЛЛ с горячим катодом. CCFL все еще имеет значительное время прогрева (хотя современные электродные материалы несколько смягчили это) и используют аналогичным распылением электродов при включении в холодном состоянии, что сокращает их срок службы. Их главное преимущество - гораздо более простая схема управления.

Сравнение эффективности
Лампы накаливанияГалогенныеФлуоресцентныеСветодиодные
ОбычныеPhilipsPhilips L Prize Дневной свет (TCP)
Электроэнергия (W )6042141012,59,79,8
Световой поток (lm )860650800800800910950
Световая отдача (лм / Вт)14,314,4257,14806493,496,94
Цветовая температура (K )2700310027003000270027275000
CRI 100100>75>858593Не указано
Срок службы (h )100025008000250002500030,00025000
Источники
Внешние ссылки
Викимедиа У Commons есть материалы, связанные с ко мпактными люминесцентными лампами.
Последняя правка сделана 2021-05-15 07:51:58
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте