Лампа энергосберегающая лампа это: Разновидности энергосберегающих ламп 🏡 Полезные советы от магазина Мир Света
Устройство энергосберегающей лампы. Как устроена энергосберегающая лампа
Сегодня люди все чаще стали использовать в быту энергосберегающие лампы. Популярность этих ламп вызвана, прежде всего, их экономичным потреблением энергии. Ведь энергосберегающая лампа позволяет сэкономить деньги. В отличие от лампы накаливания ЭСЛ дает больший световой поток при меньшей потребляемой мощности.
Устанавливается энергосберегающая лампа в такой же патрон, что и обычная лампа накаливания. Достоинства ЭСЛ очевидны, в то время как недостатков практически нет. Поэтому неудивительно, что многие люди уже давно перешли на использование так называемых экономок вместо обычных лампочек накаливания.
Компактная энергосберегающая лампа является разновидностью люминесцентных ламп, уже ставших нам привычными. Данные ЭСЛ легко устанавливаются в патрон вместо лампы накаливания. В нашу жизнь уже прочно вошли лампы такого типа. И вскоре их будут называть не «энергосберегающими лампами», а просто «лампами».
Многие видят в работе этой лампы какую-то загадку, несмотря на всю простоту устройства. Рассмотрим устройство энергосберегающей лампы и попробуем разобраться в принципе ее работы.
Как устроена энергосберегающая лампа
Устройство практически всех энергосберегающих ламп одинаковое. В состав лампы входит несколько деталей. Газоразрядная трубка – это видимая часть лампы, излучающая свет. Газоразрядная трубка соединяется с корпусом. В корпусе находится внутренняя часть лампы, представляющая собой электронную схему пуска и питания. По-другому эту схему называют электронным балластом. Электронная схема выполняет задачу зажигания лампы.
Цоколь имеет контакты для питания лампы и резьбу для вкручивания в патрон. Обычная лампа накаливания имеет практически такой же цоколь, что и ЭСЛ. Устанавливать компактную энергосберегающую лампу можно в небольшие светильники. Существует несколько типов цоколей, которые распространены в России: G4, GU10, E40, E27, E14, G5.
3.
Энергосберегающие лампы с цоколем Е40, Е27 и Е14 можно устанавливать в патроны, предназначенные для обычной лампы накаливания. Е27 – патрон стандартный бытовой, имеет резьбу 27 мм, Е14 – уменьшенный патрон, резьба которого 14 мм, Е40 – патрон с резьбой 40 мм, относится к стандартным промышленным патронам.
Трубка, запаянная с двух сторон, называется колбой энергосберегающей лампы. Электроды находятся на противоположных концах этой колбы. ЭС лампа имеет изогнутую колбу, покрытую слоями люминофора. Эта колба содержит инертный газ и небольшое количество ртутных паров. Ионизация паров ртути является причиной свечения лампочки при подключении к ней питания.
Когда на электроды подается напряжение, через них течет ток прогрева. Он разогревает электроды, из-за чего протекает термоэлектронная эмиссия. Когда электроды достигают определенной температуры, они испускают поток электронов. Сталкиваясь с атомами ртути, электроны вызывают излучение ультрафиолета, после чего ультрафиолетовое излучение попадает на люминофор, который преобразовывает это излучение в видимый свет.
Цветовая температура лампы зависит от типа люминофора, она может быть 2700-6500К.
Помните, что пары ртути опасны для организма человека, поэтому если энергосберегающая лампа разбилась очень важно правильно утилизировать осколки и обработать место.
Вы ни когда не задумывались почему в энергосберегающей лампе колба имеет причудливо изогнутую форму? Поверьте это сделано не с проста. Изогнутая форма колбы позволяет уменьшить длину всей лампы. За счет спиральной намотки длину самой газоразрядной трубки можно увеличить при этом длина лампы при такой форме будет уменьшена. Если бы этого не делали то не каждая такая лампа помещалась в обычный светильник или люстру.
Для изготовления корпуса лампы применяется негорючий пластик. Колба люминесцентной лампы крепится в верхней части. Пускорегулирующее устройство, соединительные провода и предохранитель находятся в корпусе. На поверхности лампы есть маркировка, в ней указана цветовая температура, мощность, напряжение питания.
Внутреннее устройство энергосберегающей лампы
Внутри корпуса ЭСЛ находится круглая печатная плата.
На ней собран высокочастотный преобразователь. В результате использования довольно высокой частоты преобразования нет того «моргания», которое свойственно лампам с электромагнитным балластом (где используется дроссель), работающим на частоте 50 Гц. Современные лампы имеют пускорегулирующий аппарат, оснащенный помехозащитным фильтром. Фильтр защищает от появления помех в сети электропитания.
Добраться до электронной схемы легко. Внимательно рассмотрите лампу, лучше использовать перегоревшую. Кажется, что корпус лампы разобрать невозможно. Но это ошибочное мнение. Ближе к колбе в верхней части лампы есть неглубокая канавка. Возьмите небольшую отвертку или узкое лезвие и попытайтесь разделить корпус. После небольшого усилия у вас в руках будет уже две части. В первый раз могут возникнуть сложности, зато потом эта операция будет занимать считанные секунды.
После отделения цоколя от колбы, эти элементы соединяются между собой проводами которые необходимо аккуратно отделить от платы.
Сделать это можно с помощью паяльника, нагрев место пайки, либо просто разрезав провода (но режьте так чтобы, потом можно было их восстановить).
В некоторых видах ламп провода, которые идут от электронной платы в газоразрядную трубку, просто намотаны на специальные штырьки. После того как провода будут откинуты только тогда вы сможете выполнить дальнейший осмотр и диагностику лампы. Далее отсоедините цоколь от электронного блока. Для удобства наращивания проводов, их нужно разрезать посередине.
Внутри вы увидите круглую плату. Это и есть внутреннее устройство энергосберегающей лампы благодаря которому она работает. От перегрева радиоэлементы платы, как правило, почерневшие (если у вас в руках нерабочая лампа).
Проводки от колбы примотаны к четырем штырькам, имеющим квадратное сечение. Они расположены попарно по краям платы. Никакой пайки проводов нет, они именно примотаны, на что стоит обратить внимание.
Предохранитель является основным элементом схемы.
Он защищает от перегорания все компоненты электронной платы. Иногда вместо предохранителя используется входной ограничительный резистор. Когда в лампе возникает какая-либо неисправность, в цепи растет ток, что приводит к сгоранию резистора, тогда цепь питания разрывается.
Один вывод резистора соединен с платой, а второй – с резьбовым контактом цоколя. Усажен резистор в термоусадочной трубке. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсатор. Дроссель или тороидальный трансформатор имеет кольцевой магнитопровод, на нем расположены как правило 3 обмотки.
Мигание лампы при частоте сети 50 Гц случается 100 раз в секунду. Поэтому энергосберегающая лампа может неблагоприятно сказываться на общем физическом состоянии человека, его работоспособности, особенно если он находится в условиях такой освещенности длительное время. Все эти вредные составляющие устранены в современных электронных балластах. Поэтому на здоровье окружающих не оказывается никакого негативного влияния.
Современный электронный балласт представляет собой небольшую электронную схему, в ней реализованы функции зажигания лампы без миганий, а также плавный разогрев спиралей катодов лампы. В современной энергосберегающей лампе происходит свечение газа с частотой 30-100 кГц. Шума при работе абсолютно нет, а электромагнитное поле практически отсутствует. На высокой частоте (30-100кГц) за счет близкого к единице коэффициента потребления электроэнергии формируется повышенная светоотдача.
Лампа может зажигаться с полным накалом практически сразу, либо яркость может нарастать постепенно. Это зависит от схемы балласта. В некоторых лампах процесс нарастания яркости может занимать пару минут. В таком случае сразу после включения наблюдается полумрак. К сожалению, на энергосберегающей лампе не указывают, какой используется алгоритм включения. Понять алгоритм можно только после того, как вы вкрутили лампочку в патрон.
Принцип работы энергосберегающей лампы
С вопросом как устроена энергосберегающая лампа, мы разобрались, теперь давайте в общих чертах разберемся, как работает лампа.
С обеих сторон внутри колбы находится два электрода анод и катод, в виде спиралей. Разряд между электродами возникает после того, как произошла подача питания. Ток протекает через смесь ртутных паров и инертного газа. Лампа зажигается, когда быстро движущиеся электроны сталкиваются с медлительными атомами ртути.
Однако, большая часть светового излучения (98%), производимого энергосберегающей лампой – это ультрафиолет. Для человеческого зрения он невиден. Видимый же человеку свет, который идет от лампы, возникает благодаря слоям люминофора.
Под воздействием ультрафиолетового излучения эти слои светятся. От химического состава люминофора зависит цветность освещения, которую вырабатывает люминесцентная лампа. Люминофор нанесен на внутреннюю поверхность стеклянной колбы.
Похожие материалы на сайте:
- Ремонт энергосберегающих ламп
- Технические характеристики ЭСЛ
Энергосберегающие лампы — устройство и принцип работы
Главная » Виды ламп » Люминесцентные лампы
Автор: Школа светодизайна MosBuild
Говоря на тему осветительных приборов для бытового использования, нельзя не отметить то, что на сегодняшний день самыми востребованными остаются компактные люминесцентные лампы, или, как их еще называют, энергосберегающие.
В свое время подобные приборы произвели практически прорыв в своей области, что и понятно. Ведь по сравнению с их предшественниками – обычными люминесцентными лампами – они не требуют никакого дополнительного оборудования.
Для того чтобы заменить в квартире лампы накаливания (ЛН) на КЛЛ (компактная люминесцентная лампа), не потребуется никаких усилий, нужно всего лишь вывернуть ЛН и вкрутить на ее место энергосберегающую.
Конечно, стоимость компактных люминесцентных ламп несколько выше, но и экономия на электроэнергии получится значительной. Ведь мощность КЛЛ в 5 раз ниже, чем у ламп накаливания без какой-либо потери силы светового потока.
Но как устроена энергосберегающая лампа? В этом вопросе сейчас и попробуем разобраться.
Содержание
- Из чего состоит КЛЛ?
- Принцип работы энергосберегающей лампы
- Преимущества и недостатки
Из чего состоит КЛЛ?
Устройство энергосберегающей лампыСовременные энергосберегающие лампы состоят из трех основных частей:
- колба – стеклянная трубка;
- корпус, в котором находится электронный пускорегулирующий аппарат;
- цоколь.
Но основные детали энергосберегающей лампы – это лишь то, что видно снаружи.
Внутри колбы, запаянной с обеих сторон, находятся электроды, на которые непосредственно и подается электроэнергия. Сама колба изнутри покрыта специальным веществом, называемым люминофор. Полость внутри стеклянной трубки заполнена инертным газом, смешанным с парами ртути.
Что касается электронного пускорегулирующего аппарата, тут все гораздо мудренее. ЭПРА представляет собой сложное устройство, выполняющее, по сути, ту же роль, что в старых люминесцентных лампах выполняли дроссель и стартер, т. е. управляет розжигом и поддержанием свечения в колбе.
Цоколи энергосберегающей лампы могут быть различными. Самый распространенный, конечно же, Е27. Он идентичен цоколю обычной лампы накаливания. Вообще, маркировка «Е» обозначает, что он резьбовой, а следующая за ним цифра – это его диаметр в миллиметрах. Также у компактных энергосберегающих ламп могут быть цоколи Е14 (14 мм) и Е40 (40 мм).
Еще одна маркировка – G – обозначает, что цоколь двухштырьковый, а цифра, которая следует за буквенным обозначением, означает размер между штырями.
Принцип работы энергосберегающей лампы
Как наверняка уже стало понятно, устройство и принцип действия КЛЛ и обычной люминесцентной лампы практически идентичны. Исключение лишь в том, что у энергосберегающего осветительного прибора пускорегулирующий аппарат уже встроен и называется балластом или ЭПРА.
Схема энергосберегающей лампыЕсли говорить о конкретике, то принцип действия КЛЛ таков: электрический ток, поступая на электроды, создает пробой, в результате чего воспламеняется смесь паров ртути и инертного газа (аргон или ксенон). В результате возникает ультрафиолетовое свечение, которое человек увидеть не может. При помощи люминофора это свечение трансформируется в видимый свет. Вредное ультрафиолетовое излучение блокируется тем же люминофором и не наносит ущерба человеку.
Действительно, суть работы ЛДС и КЛЛ одинаковы. Что же касается электронного балласта, то разница видна даже несведущему в электротехнике человеку.
Работающей компактной люминесцентной лампы совершенно не слышно, исчезло гудение, издаваемое дросселем старых люминесцентных светильников. Да и зажигается она намного быстрее, имея задержку на каких-то полсекунды.
Ну, если то, из чего состоит и как работает энергосберегающая лампа более или менее понятно, то ее достоинства и недостатки следует рассмотреть подробнее.
Конечно, не имей компактная люминесцентная лампа преимуществ, никто не стал бы переходить на подобное освещение, но все же попробуем в них разобраться. Из плюсов, конечно же, первое, что замечают – это ее компактность и малое энергопотребление не только в сравнении с «лампочкой Ильича», но и даже с обычной люминесцентной трубкой. Также отмечается тихая работа и быстрый запуск, о которых уже говорилось. И самое главное – это, конечно же, долгий срок службы.
Из минусов – оставшиеся от предшественника «болячки». Энергосберегающая лампа плохо запускается и теряет в световом потоке на холоде, а после минус 30 вообще перестает работать.
Наличие ртути в трубке тоже радовать не может, а утилизация – процесс недешевый.
И вот что важно. Подобные осветительные приборы очень плохо переносят кратковременный цикл «включение-выключение». Дело в том, что после подачи питания на энергосберегающую лампу необходимо, чтобы она горела как минимум 3–4 минуты. Так же дело обстоит и с выключением. В противном случае резко сокращается ее срок службы и в итоге никакой экономии не получится, т. к. КЛЛ может выйти из строя, не отработав и половины заявленного производителем времени.
Ну а в основном, конечно, такая лампа вполне имеет право на существование, ведь главную задачу она выполняет – экономия электроэнергии налицо. К тому же она удобна в эксплуатации, не требует никакого дополнительного оборудования при установке, а значит, подобные осветительные приборы еще долго будут светить в домах и квартирах.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Как работают энергосберегающие лампочки?
(Изображение предоставлено: Getty Images) По данным Центра устойчивой энергетики , энергосберегающие лампочкибыли изобретены как более экологичная альтернатива традиционным лампочкам, поскольку для производства того же света требуется на 90% меньше электроэнергии.
(откроется в новой вкладке) Но как они это делают?Учитывая блестящие идеи, почти невозможно переоценить влияние скромной лампочки на человеческую цивилизацию. До Томас Эдисон имел оригинальный «момент лампочки» и запатентовал свое изобретение еще в 1879 году.люди буквально жили в темные века, согласно Института Франклина . Люди зависели от масляных или газовых ламп и свечей для освещения своих комнат и улиц, и когда солнце садилось, мир выглядел гораздо скучнее, чем сегодня.
Электрическая лампочка все изменила и позволила нам получить дешевое, надежное и мощное освещение одним щелчком выключателя.
Они произвели революцию в том, как мы работаем и отдыхаем после наступления темноты, повлияли на то, как мы строим наши улицы и все наши современные здания, а также гарантируя, что когда солнце садится, жизнь продолжается.
Родственный: 7 ученых, которые помогли изменить мир изготовлен из вольфрама, окружен стеклянной крышкой, согласно BBC . Когда через него проходит электричество, оно заставляет провод светиться, излучая свет, наполняющий комнату. Если вы представляете себе кочергу, светящуюся красным после того, как ее подержали в огне, это в значительной степени то, что внутри лампочки и как она излучает свет.
Одна из проблем с традиционными лампочками, однако, заключается в том, что большая часть потребляемой ими энергии на самом деле превращается не в свет, а в тепло, поэтому перед заменой приходится ждать, пока они остынут. Согласно Университета штата Пенсильвания , только 10% энергии, потребляемой лампой накаливания, превращается в свет.
Это делает их крайне неэффективными для того, для чего они нам на самом деле нужны — в конце концов, никто не включает свет, чтобы согреться, не так ли?
Кроме того, тепло непоправимо повреждает нить накала до такой степени, что она больше не работает, лампочка ломается и ее необходимо заменить. Это имеет огромные последствия как для отходов, так и для стоимости.
В течение многих лет ученые и инженеры работали над заменой традиционной лампочки, которая была бы безопаснее для окружающей среды без ущерба для эффективности.
Энергосберегающие лампочки
Энергосберегающая компактная люминесцентная лампа (КЛЛ), окруженная традиционными лампами накаливания. (Изображение предоставлено Getty Images)Некоторые типы энергосберегающих ламп существуют уже несколько десятилетий. Одной из первых была галогенная лампа, разработанная в 1955 году, согласно Edison Tech Center .
В них используется та же технология нити накаливания, что и в традиционных лампах, но есть некоторые важные отличия.
Галогенные лампы аналогичны лампам накаливания, но содержат небольшое количество газообразного галогена, который смешивается с парами вольфрама. Затем он откладывает его обратно на нить накала, а не внутрь лампочки, что означает, что она может светить ярче и продлевает срок службы лампочки.
Все это делает их немного более эффективными, но далекими от совершенства. Еще в 2009 году Европейский Союз начал поэтапный отказ от неэффективных лампочек, в том числе галогенных, согласно Европейской организации потребителей . Производство и импорт направленных галогенных ламп сетевого напряжения также были запрещены в Соединенном Королевстве в сентябре 2021 года в соответствии с постановлением правительства Великобритании .
По данным Технического центра Эдисона, в 1976 году мы увидели появление компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). Это были первые по-настоящему энергоэффективные лампочки, доступные повседневным потребителям, которые потребляли на 70–80 % меньше энергии, чем традиционная лампочка.
0003 Траст энергосбережения . Они могут работать около 8000 часов — в 50 раз дольше, чем лампы накаливания, — что делает их намного более эффективными и экономичными.
Связанный: Основы электричества: сопротивление, индуктивность и емкость
Эти лампочки загораются, когда электрический ток проходит через трубку, содержащую газ, называемый аргоном, и небольшое количество паров ртути. Затем этот процесс генерирует невидимый ультрафиолетовый свет, который возбуждает молекулы флуоресцентного покрытия, называемого люминофором, на внутренней стороне трубки, которое затем излучает видимый свет, согласно Национальный институт наук об окружающей среде (открывается в новой вкладке). Они ознаменовали большой шаг вперед в технологии энергосбережения и до сих пор являются наиболее часто используемым типом энергосберегающих ламп.
Связанный: Что такое возобновляемая энергия?
Еще более эффективным типом энергосберегающих ламп является LED — светоизлучающий диод — свет.
Хотя на самом деле они уходят своими корнями в 1927 год, по данным Технического центра Эдисона, мы начали их широко использовать только через пару десятилетий. Но они были дорогими. Теперь они более доступны по цене и их можно найти в большинстве мест, от домов до офисных зданий. Потому что они оказываются до 9По данным Университета Висконсина (открывается в новой вкладке), они превращают 5% своей энергии в свет, они намного эффективнее традиционных ламп накаливания и служат намного дольше.
Светодиод отличается от всех остальных тем, что свет излучает твердое вещество, а не нити накаливания или газы. Этот твердотельный материал представляет собой полупроводник, называемый диодом, который сделан из материала, обычно из арсенида алюминия-галлия (AlGaAs), который позволяет электричеству легко проходить через него, согласно Biopolymer Composites in Electronics 9.0004 (откроется в новой вкладке). Когда электричество проходит через диод, он испускает электромагнитные частицы, называемые фотонами, которые производят свет, который мы видим в наших комнатах и на улицах.
Светодиодные лампы могут работать до 50 000 часов, поэтому, возможно, их не придется заменять в течение десяти лет, в отличие от традиционных ламп, срок службы которых часто составлял месяцы или даже недели, согласно New York Times (открывается в новом вкладку).
Воздействие на окружающую среду
Хотя энергосберегающие лампочки более эффективны и помогают потребителям экономить деньги, их реальная польза заключается в защите окружающей среды.
Например, светодиодным фонарям требуется гораздо меньше энергии для производства света. Обычная люминесцентная лампа мощностью 84 Вт может быть заменена светодиодной мощностью 36 Вт, и она будет обеспечивать тот же уровень света, согласно инновациям в глобальных зеленых технологиях 2020. Проще говоря, при использовании меньшего количества энергии требуется производить меньше энергии. например, использование ископаемого топлива на электростанции для освещения наших домов и городов. Это, в свою очередь, снижает выбросы парниковых газов.
Кроме того, в отличие от некоторых предыдущих поколений ламп, которые содержали такие материалы, как ртуть, светодиодные лампы не содержат токсичных материалов, а это означает, что их можно легко утилизировать, не нанося вреда окружающей среде.
Если учесть миллионы лампочек, используемых для освещения домов, улиц и офисов только в одной стране, такой как Великобритания, выгоды для мира от замены ламп на более энергоэффективные источники имеют огромный потенциал для поддержки зеленой повестки дня.
Дополнительные ресурсы и литература
Для получения дополнительной информации об устойчивой энергетике и изменениях, которые вы можете внести, чтобы быть экологически чистыми, ознакомьтесь с Руководством по устойчивому (выходному) образу жизни (открывается в новой вкладке) Джен Гейл.
Если у вас дома есть подающий надежды инженер или эколог, который хочет узнать больше об энергосберегающих лампочках и возобновляемых источниках энергии, у НАСА есть простое руководство (открывается в новой вкладке) о том, как они работают, и многое другое.
Библиография
- Н.Хан и Н.Абас. «Сравнительное исследование энергосберегающих источников света (откроется в новой вкладке)», Energy Reviews, том 15, январь 2011 г.
- М.Е. Эметере и др. «Обзор электрических лампочек и их усовершенствование с течением времени: экономия энергии или жизнь?», Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия, том 1107, август 2020 г.
- Energy Saving Trust, «Краткое руководство по светодиодам, опережающим галогенные лампы бан (откроется в новой вкладке)» 24 августа 2021 г.
Марк Смит — независимый журналист и писатель из Ливерпуля, Англия. Выпускник факультета информационных систем, он писал статьи о бизнесе, технологиях и мировых делах для таких организаций, как BBC, The Guardian, The Telegraph и How It Works Magazine, а также для журналов и веб-сайтов в США, Европе и Юго-Восточной Азии. . Темы его произведений варьировались от квантовых вычислений до визуальных эффектов Трона. Он является автором «Руководства по искусству войны для предпринимателей» (открывается в новой вкладке)», которое Booklist назвал «необходимым чтением для бизнес-лидеров завтрашнего дня и увлекательным изучением зала заседаний как нового поля битвы».
Как работают энергосберегающие лампочки?
(Изображение предоставлено: Getty Images) По данным Центра устойчивой энергетики , энергосберегающие лампочкибыли изобретены как более экологичная альтернатива традиционным лампочкам, поскольку для производства того же света требуется на 90% меньше электроэнергии. (откроется в новой вкладке) Но как они это делают?
Учитывая блестящие идеи, почти невозможно переоценить влияние скромной лампочки на человеческую цивилизацию. До Томас Эдисон имел оригинальный «момент лампочки» и запатентовал свое изобретение еще в 1879 году, согласно данным Института Франклина , люди буквально жили в средневековье. Люди зависели от масляных или газовых ламп и свечей для освещения своих комнат и улиц, и когда солнце садилось, мир выглядел гораздо скучнее, чем сегодня.
Электрическая лампочка все изменила и позволила нам получить дешевое, надежное и мощное освещение одним щелчком выключателя. Они произвели революцию в том, как мы работаем и отдыхаем после наступления темноты, повлияли на то, как мы строим наши улицы и все наши современные здания, а также гарантируя, что когда солнце садится, жизнь продолжается.
Родственный: 7 ученых, которые помогли изменить мир изготовлен из вольфрама, окружен стеклянной крышкой, согласно BBC . Когда через него проходит электричество, оно заставляет провод светиться, излучая свет, наполняющий комнату. Если вы представляете себе кочергу, светящуюся красным после того, как ее подержали в огне, это в значительной степени то, что внутри лампочки и как она излучает свет.
Одна из проблем с традиционными лампочками, однако, заключается в том, что большая часть потребляемой ими энергии на самом деле превращается не в свет, а в тепло, поэтому перед заменой приходится ждать, пока они остынут. Согласно Университета штата Пенсильвания , только 10% энергии, потребляемой лампой накаливания, превращается в свет. Это делает их крайне неэффективными для того, для чего они нам на самом деле нужны — в конце концов, никто не включает свет, чтобы согреться, не так ли?
Кроме того, тепло непоправимо повреждает нить накала до такой степени, что она больше не работает, лампочка ломается и ее необходимо заменить.
Это имеет огромные последствия как для отходов, так и для стоимости.
В течение многих лет ученые и инженеры работали над заменой традиционной лампочки, которая была бы безопаснее для окружающей среды без ущерба для эффективности.
Энергосберегающие лампочки
Энергосберегающая компактная люминесцентная лампа (КЛЛ), окруженная традиционными лампами накаливания. (Изображение предоставлено Getty Images)Некоторые типы энергосберегающих ламп существуют уже несколько десятилетий. Одной из первых была галогенная лампа, разработанная в 1955 году, согласно Edison Tech Center .
В них используется та же технология нити накаливания, что и в традиционных лампах, но есть некоторые важные отличия.
Галогенные лампы аналогичны лампам накаливания, но содержат небольшое количество газообразного галогена, который смешивается с парами вольфрама. Затем он откладывает его обратно на нить накала, а не внутрь лампочки, что означает, что она может светить ярче и продлевает срок службы лампочки.
Все это делает их немного более эффективными, но далекими от совершенства. Еще в 2009 году Европейский Союз начал поэтапный отказ от неэффективных лампочек, в том числе галогенных, согласно Европейской организации потребителей . Производство и импорт направленных галогенных ламп сетевого напряжения также были запрещены в Соединенном Королевстве в сентябре 2021 года в соответствии с постановлением правительства Великобритании .
По данным Технического центра Эдисона, в 1976 году мы увидели появление компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). Это были первые по-настоящему энергоэффективные лампочки, доступные повседневным потребителям, которые потребляли на 70–80 % меньше энергии, чем традиционная лампочка.0003 Траст энергосбережения . Они могут работать около 8000 часов — в 50 раз дольше, чем лампы накаливания, — что делает их намного более эффективными и экономичными.
Связанный: Основы электричества: сопротивление, индуктивность и емкость
Эти лампочки загораются, когда электрический ток проходит через трубку, содержащую газ, называемый аргоном, и небольшое количество паров ртути.
Затем этот процесс генерирует невидимый ультрафиолетовый свет, который возбуждает молекулы флуоресцентного покрытия, называемого люминофором, на внутренней стороне трубки, которое затем излучает видимый свет, согласно Национальный институт наук об окружающей среде (открывается в новой вкладке). Они ознаменовали большой шаг вперед в технологии энергосбережения и до сих пор являются наиболее часто используемым типом энергосберегающих ламп.
Связанный: Что такое возобновляемая энергия?
Еще более эффективным типом энергосберегающих ламп является LED — светоизлучающий диод — свет. Хотя на самом деле они уходят своими корнями в 1927 год, по данным Технического центра Эдисона, мы начали их широко использовать только через пару десятилетий. Но они были дорогими. Теперь они более доступны по цене и их можно найти в большинстве мест, от домов до офисных зданий. Потому что они оказываются до 9По данным Университета Висконсина (открывается в новой вкладке), они превращают 5% своей энергии в свет, они намного эффективнее традиционных ламп накаливания и служат намного дольше.
Светодиод отличается от всех остальных тем, что свет излучает твердое вещество, а не нити накаливания или газы. Этот твердотельный материал представляет собой полупроводник, называемый диодом, который сделан из материала, обычно из арсенида алюминия-галлия (AlGaAs), который позволяет электричеству легко проходить через него, согласно Biopolymer Composites in Electronics 9.0004 (откроется в новой вкладке). Когда электричество проходит через диод, он испускает электромагнитные частицы, называемые фотонами, которые производят свет, который мы видим в наших комнатах и на улицах.
Светодиодные лампы могут работать до 50 000 часов, поэтому, возможно, их не придется заменять в течение десяти лет, в отличие от традиционных ламп, срок службы которых часто составлял месяцы или даже недели, согласно New York Times (открывается в новом вкладку).
Воздействие на окружающую среду
Хотя энергосберегающие лампочки более эффективны и помогают потребителям экономить деньги, их реальная польза заключается в защите окружающей среды.
Например, светодиодным фонарям требуется гораздо меньше энергии для производства света. Обычная люминесцентная лампа мощностью 84 Вт может быть заменена светодиодной мощностью 36 Вт, и она будет обеспечивать тот же уровень света, согласно инновациям в глобальных зеленых технологиях 2020. Проще говоря, при использовании меньшего количества энергии требуется производить меньше энергии. например, использование ископаемого топлива на электростанции для освещения наших домов и городов. Это, в свою очередь, снижает выбросы парниковых газов.
Кроме того, в отличие от некоторых предыдущих поколений ламп, которые содержали такие материалы, как ртуть, светодиодные лампы не содержат токсичных материалов, а это означает, что их можно легко утилизировать, не нанося вреда окружающей среде.
Если учесть миллионы лампочек, используемых для освещения домов, улиц и офисов только в одной стране, такой как Великобритания, выгоды для мира от замены ламп на более энергоэффективные источники имеют огромный потенциал для поддержки зеленой повестки дня.
Дополнительные ресурсы и литература
Для получения дополнительной информации об устойчивой энергетике и изменениях, которые вы можете внести, чтобы быть экологически чистыми, ознакомьтесь с Руководством по устойчивому (выходному) образу жизни (открывается в новой вкладке) Джен Гейл.
Если у вас дома есть подающий надежды инженер или эколог, который хочет узнать больше об энергосберегающих лампочках и возобновляемых источниках энергии, у НАСА есть простое руководство (открывается в новой вкладке) о том, как они работают, и многое другое.
Библиография
- Н.Хан и Н.Абас. «Сравнительное исследование энергосберегающих источников света (откроется в новой вкладке)», Energy Reviews, том 15, январь 2011 г.
- М.Е. Эметере и др. «Обзор электрических лампочек и их усовершенствование с течением времени: экономия энергии или жизнь?», Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия, том 1107, август 2020 г.
- Energy Saving Trust, «Краткое руководство по светодиодам, опережающим галогенные лампы бан (откроется в новой вкладке)» 24 августа 2021 г.
