Особенность устройства компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) состоит в том, что разрядная трубка имеет специальную форму, позволяющую уменьшить длину лампы. Многие компактные люминесцентные лампы небольшой мощности (до 20 Вт) и предназначенные для замены ламп накаливания сконструированы таким образом, что могут ввертываться в стандартный резьбовой патрон непосредственно или через адаптер. Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) можно распределить по назначению на следующие группы: лампы, представляющие собой альтернативу лампам накаливания с позиций энергосбережения; лампы для очень компактных светильников; малогабаритные источники света, заменяющие люминесцентные линейные лампы.
Цоколи для КЛЛ бывают резьбовые или многоштырьковые, то есть с двумя или четырьмя штырьками. Как правило, двухштырьковая лампа идет в комплекте со стартером, а четырехштырьковая – без, и при этом используется электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Лампы с резьбовым цоколем E 14 или Е 27 и встроенным ЭПРА можно устанавливать почти во всех светильниках вместо обычных ламп накаливания.
Маркировка люминесцентных ламп имеет вид буквенно-цифровой группы. Значение буквенных обозначений следующее:
Л – люминесцентная;
Б – белой цветности;
ТБ – теплобелая;
Д – дневной цветности;
Ц – с улучшенной цветопередачей;
У – "у"-образная;
Э – с улучшенной экологичностью.
Цифры 6, 8, 13, 18, 20, 30, 36, 40, 65, 80 обозначают номинальную мощность в ваттах. Например, маркировка ЛБЦ 18-У означает: люминесцентная белая с улучшенной цветопередачей, 18-ваттная, "у"-образной формы.
Световая отдача компактных люминесцентных ламп находится на уровне от 40 до 80 лм/Вт, повышаясь с увеличением мощности и ухудшением качества цветопередачи. Лампы накаливания мощностью 25, 40, 60,75 и 100 Вт можно заменить компактными люминесцентными лампами (не снижая уровень освещенности) мощностью 5, 7, 11, 15, 20 Вт.
Компактные люминесцентные лампы соединили в себе лучшие свойства, присущие лампам накаливания и обычным люминесцентным лампам. Говоря об экономичности, следует отметить, что расходы на электроэнергию, по сравнению с лампами накаливания такой же яркости, сокращаются до 80 %, а срок службы в 10–12 раз выше. КЛЛ как малогабаритные источники света заменяют некоторые линейные люминесцентные лампы. Производятся специальные виды КЛЛ для очень компактных светильников. Компактные люминесцентные лампы постепенно начинают вытеснять традиционные источники света, причем не только в жилых помещениях, но и при освещении территории возле дома.
Ниже приводится ряд сведений, которые могут оказаться полезными при выборе и эксплуатации люминесцентных ламп:
– Температура поверхности колбы не превышает в среднем 50–60 °C, что явно недостаточно для воспламенения предметов. Поэтому к колбе можно прикасаться голыми руками, и лампа непожароопасна.
– КЛЛ удобнее в обслуживании по сравнению с другими люминесцентными лампами.
– Существенный недостаток КЛЛ в том, что при непосредственном ее включении она несколько секунд "думает", то есть загорается не сразу, а затем еще "набирает яркость" несколько минут.
– Потери мощности в дросселе составляют примерно 30 % от мощности лампы.
– Как и все разрядные источники, люминесцентные лампы требуют своего питания, зажигания, разгорания и работы специального устройства – пускорегулирующего аппарата (ПРА). Пока наиболее распространенными остаются дроссельные схемы ПРА (электронные ПРА намного дороже). Чтобы зажглась люминесцентная лампа, необходим стартер. Он вставляется в светильник в районе цоколя.
– Большинство ламп зарубежных производителей могут работать как с обычными (с дросселем), так и с электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА). Но некоторые из них предназначены только для одного вида ПРА. Всегда уточняйте это обстоятельство при покупке.
Преимущество ЭПРА перед ПРА: при ЭПРА лампа не мерцает, лучше зажигается, не шумит (причина шума – дроссель, который находится в ПРА), намного легче по весу, экономит электроэнергию (так как потери мощности в ЭПРА намного ниже, чем в дросселе). При этом цена ЭПРА существенно выше цены ПРА.
– Прямые трубчатые люминесцентные лампы хорошо работают в любом положении, однако наиболее предпочтительнее их горизонтальное расположение.
– В отличие от обыкновенных ламп накаливания, люминесцентные лампы не приспособлены к работе при температуре воздуха ниже 5 °C: во-первых, "поджечь" ртутный разряд в минусовой температуре гораздо сложнее, а во-вторых, пары ртути будут излучать меньше ультрафиолета, и, значит, лампа станет гореть более тускло. Для загородного участка годятся лампы специальной конструкции, способные работать в широком температурном диапазоне. Это, например, амальгамные лампы, которые запускаются при -25 °C.
– Люминесцентные лампы имеют очень яркий свет. Чтобы сгладить их слепящее действие (из-за которого устают глаза), следует использовать светильники с матовым стеклом.
Напоследок хочется сказать пару слов о безопасности и экологии. В люминесцентных лампах используются пары ртути. Их количество строго регламентировано соответствующими нормативами, действующими для производителей Европы, Азии и США. Поэтому даже если вы случайно разобьете такую лампу дома, это нельзя считать поводом для паники – достаточно хорошо проветрить помещение. В целях максимальной безопасности выпускают лампы с колбой, покрытой специальной силиконовой оболочкой, – например серия Candle (MEGAMAN). Если такая лампочка упадет и расколется, осколки и пары ртути не попадут в воздух.
Поскольку в люминесцентных лампах есть ртуть, их нельзя выбрасывать вместе с обычным бытовым мусором. К сожалению, наши соотечественники пока не проявляют должного уровня сознательности. Например, в Европе и США существуют мусорные баки, специально предназначенные не только для люминесцентных ламп, но и для аккумуляторных батарей, кинескопов и других подобных устройств. В Украине достаточно фирм, занимающихся утилизацией опасных отходов, но они сотрудничают в основном с организациями, хотя договор на обслуживание с ними может заключить любой желающий. Разумеется, владелец одной-единственной лампочки на это не согласится, но для большой группы собственников жилья подобная услуга вряд ли будет обременительной в финансовом плане. Как говорится, пустячок, а приятно. И главное – грамотно с экологической точки зрения.
Светодиоды в освещении
Давно прошли времена, когда светодиоды представляли интерес только для ученых и производителей радиоэлектронной аппаратуры, применявших их в качестве светящихся индикаторов включения в сеть. Теперь каждый из нас встречается со светодиодами по нескольку раз в день, хотя чаще всего даже не подозревает об этом. Необычные осветительные приборы таят в себе массу возможностей.
Что такое светодиод? Светодиод – это полупроводниковый прибор, действие которого основано на явлении испускания фотонов при рекомбинации носителей разноименных зарядов в области контакта полупроводниковых материалов с разными типами проводимости (так называемый р-n-переход).
Явление свечения (выделение фотонов при совершении упомянутого p-n-перехода) сопровождало работу уже самого первого полупроводникового диода, разработанного для того, чтобы пропускать ток в одном направлении, и использовавшегося в качестве выпрямителя. Но оно скорее мешало, чем помогало ему выполнять свои основные функции. Ну а с тем, что мешает работать, как известно, надо бороться всеми возможными способами. И боролись примерно до середины 50-х гг. XX века. Но уже в начале 60-х гг. были начаты работы по увеличению яркости свечения и появились первые диоды, действующие как источник света, – светодиоды. Светились они красным светом, очень слабо, но тем не менее быстро нашли применение в качестве индикаторов включения в самых разных приборах, сменив мини-лампы накаливания. Довольно долго сфера их применения этим и ограничивалась.
С мертвой точки процесс сдвинулся в начале 90-х, когда создали первый синий светодиод. Правда, чтобы увидеть его свечение, необходимо было воспользоваться мощным увеличительным стеклом. А уж стоил он столько!.. Но светился. Затем, как утверждают специалисты, произошла революция, которую совершил японский профессор С. Накамура, создав яркий синий светодиод. Дальнейшие события развивались, как в ускоренной киносъемке: появились зеленые светодиоды, за ними желтые и, наконец, белые. Практически одновременно с разработкой велась подготовка к их промышленному выпуску. И пять-семь лет назад они впервые были использованы при создании наружной рекламы. В последние же год-полтора светодиоды стали массовым видом продукции, выпускаемой производителями Европы, Юго-Восточной Азии и США.
Основу светодиода (Light Emitting Diode, или LED) составляет искусственный полупроводниковый кристаллик размером 0,3x0,3 мм, в котором реализован вышеупомянутый p-n-переход. Цвет свечения зависит от материала кристаллика. Так, красные и желтые светодиоды, как правило, изготовляют на основе арсенида галлия, зеленые и синие – на галлий-нитридной основе. Усиления свечения добиваются разными способами. В одних случаях в состав кристаллика вводят специальные добавки и присадки, в других – применяют многослойные структуры, что позволяет реализовать в одном кристаллике сразу несколько р-n-переходов, увеличив тем самым яркость его свечения.