КЛЛ лампы: что это, расшифровка информации на упаковке, типы компактных энергосберегающих люминесцентных ламп

Устройство КЛЛ

Компактные люминесцентные лампы состоят из двух компонентов: колбы и патрона. Электроды, покрытые смесью оксидов кальция, стронция и бария, помещают в колбу, наполненную инертным газом и ртутью.

Свет появляется после активации электродов. 98% излучения приходится на ультрафиолет, поэтому внутренняя поверхность трубки покрыта люминофором, который определяет световые свойства, делая излучение видимым.

В производстве используется трех- и пятислойный фосфор. Они в десятки раз дороже покрывающих линейные изделия, так как рассчитаны на работу с излучением высокой плотности.

КЛЛ нельзя подключать напрямую к сети по двум причинам:

• Для образования электрической дуги требуется 1000 В;
• при работе ток многократно увеличивается, лампочка выходит из строя, если его не ограничивать.

Для обеспечения функциональности используются балласты 2-х типов: электромагнитные и электронные (последний более современный и эффективный).

Электромагнитный балласт (ЭМПРА) состоит из дросселя и пускателя, такая конструкция имеет ряд недостатков:

• длительный старт (1-3 сек.);
• заметное глазу мерцание;
• появление шума (гудения) при работе;
• появление фальстарта со снижением работоспособности стартера;
• невозможность запуска при минусовой температуре.

Электронный балласт является более современной версией, постепенно вытесняющей ЭМ балласт благодаря некоторым преимуществам:

• высокочастотный разряд, увеличивающий световой поток и увеличивающий светоотдачу;
• отсутствие шума;
• уменьшение мерцания;
• отсутствие фальстарта;
• КПД до 97%;
• снижение потребления электроэнергии на 30%.

Все плюсы достигаются за счет преобразования постоянного тока в высокочастотные импульсы. Электроды нагреваются перед пуском, балласт сохраняет действие даже при значительных колебаниях сетевого напряжения.

 Электронный балласт встроен в светильник или размещается отдельно. Второй вариант характерен для изделий с основанием на 2 или 4 контакта. Для их подключения требуется дроссель.

Отличие люминесцентных ламп от светодиодных

Основное отличие осветительных приборов для дома заключается в принципах работы.

Люминесцентные источники света наполнены парами ртути, благодаря чему лампочка начинает светиться в невидимом глазу ультрафиолетовом диапазоне под действием электрического разряда между электродами. Ультрафиолет, воздействуя на люминофор, нанесенный на внутреннюю поверхность колбы, вызывает светящийся эффект разных оттенков.

Для запуска и поддержания свечения используются балласты. Применяются электромагнитные и электронные балласты, выполненные в виде отдельных блоков или вмонтированные в патроны ламп.

Светодиоды работают иначе. Под действием протекающего тока переход полупроводникового диода начинает излучать свет, цвет всегда синий. Для достижения оттенков свечения излучающие кристаллы покрывают слоем люминофора.

Отличие от люминесцентной лампы в том, что в светодиоде не происходит дополнительного преобразования энергии, из-за этого КПД таких ламп выше.

Типы ламп

Люминесцентные лампы могут различаться по нескольким параметрам:

• Светящиеся оттенки: дневной свет, белый, универсальный.
• Диаметр бутылки. Стандартные размеры: 18, 26, 38 мм.
• Потребляемая мощность.
• Тип и количество цоколей: могут быть один, два или цоколи, в которые встраиваются балласты. Для линейных моделей используется стандартный цоколь g13, в настольных лампах применяются модели с обозначением g23.
• Напряжение питания в России везде 220 В, но производители выпускают и модели на 127 В.

Важно! Выход КЛЛ не регулируется. Он не загорится, если переключатель имеет диммер.

• Линейные модели для использования в светильниках с ЭПРА могут различаться по пуску со стартером или без него.
• Форма колбы линейная, подковообразная, четырехарочная, спиралевидная, сферическая, с отражателем, в виде диска или таблетки.

Светодиодные источники классифицируются по нескольким параметрам:

• По назначению светильники отлично подходят для уличного или внутреннего освещения, для организации дизайнерского освещения.
• Конструкция: есть линейные модели для установки в картриджи.
• Розетки для светодиодных источников света имеют стандартную резьбу, обозначаются буквой Е: Е27, Е14, Е40 (для мощных ламп уличного освещения). Гнезда для штыревых соединений маркируются буквой Г. Индекс после нее указывает на расстояние между штырьками.

Обратите внимание на следующее! При покупке сменных ламп нужно знать точную модель цоколя, они не взаимозаменяемы.

• Мощность.
• Светораспределение — важный параметр, определяющий преимущество светодиодов, излучающих свет перед собой. Для фокусировки светового пучка устанавливаются рассеиватели или наоборот линзы. Преимуществом светодиодов является возможность получить угол освещения от 5 до 180 градусов. Другие виды осветительных приборов освещают все помещение вокруг себя.
• Возможность регулировать яркость свечения – хороший параметр для светодиодов; это обязательно указывается в технических характеристиках. Для регулировки используется диммер.

Световой поток

Световой поток является основным показателем, помогающим оценить эффективность освещения для комфортного пребывания и работы в помещении.

Единицей измерения светового потока является люмен. Этот показатель указывается в технических характеристиках на упаковке. Косвенно он говорит о параметрах энергосбережения.

Потребление электроэнергии

Для объективной оценки энергопотребления необходимо сравнить мощность всех возможных источников света: ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных ламп. Мощность указана на упаковке продукта. Характеристика важна при проектировании электропроводки в квартире. Сечение прокладываемых проводов и параметры защитных устройств зависят от силы тока.

Коэффициент полезного действия

КПД для источников света рассчитывается по сложным формулам, учитывающим энергопотребление и конечное количество излучения в видимом диапазоне.

Не вдаваясь в подробности, КПД ламп накаливания составляет 5-6%, остальная энергия уходит на инфракрасное излучение, обогрев помещения.

Для энергосберегающих люминесцентных ламп 20–25%. Устройство подвергается многократному преобразованию электроэнергии. Сначала генерируется электрическая дуга, она преобразуется в ультрафиолетовое излучение, затем часть энергии идет на нагрев и поддержание свечения люминофора. Контрольное оборудование играет свою роль в эффективности.

Светодиодные лампы считаются энергоэффективными. Для разной мощности используются адаптированные под нее драйверы. В результате КПД светодиодов достигает 99 %, а КПД полного комплекта ламп — 90–95%.

Срок службы

Срок службы определяется количеством часов работы лампы без потери основных параметров. Устанавливается производителем, указанным в технических паспортах.

Большое значение для долговечности люминесцентных ламп имеют количество включений в течение дня и стабильность питающего напряжения. При тестировании производитель учитывает 5-6 пусковых циклов в сутки. Установка светильника в местах, где это число значительно превышает указанное, резко сокращает срок службы.

Производители гарантируют срок службы КЛЛ от 10 000 до 15 000 часов. Если принять время работы за 10 часов в сутки, то лампы хватит на 3-4 года непрерывной работы. Реально можно рассчитывать на 2-3 года с учетом нескольких включений в течение дня.

Еще одним фактором, сокращающим время эффективного использования электроприбора, является потеря силы светового потока из-за выгорания электродов и люминофоров.

Учитывая низкое энергопотребление, дешевле держать лампу днем ​​включенной, чем тратить деньги на покупку новых приборов.

Светодиоды не подвержены выходу из строя из-за частого включения. Срок службы, указанный производителем, составляет 45 000–60 000 часов, что составляет примерно 7 лет эксплуатации. Для ламп на 220 В драйвер тока встроен в цоколь.

Обязательно предусмотреть защиту от поражения электрическим током, перегрева, плавный пуск при включении. Это позволяет лампе рассчитывать весь период, отведенный производителем.

Обратите внимание на следующее! Резко сокращает время работы светодиодов в местах с повышенными температурами и отсутствием вентиляции. Его не следует устанавливать в светильники ESL мощностью выше рекомендованной производителем.

Ценовой диапазон

Ответ на вопрос, что лучше светодиодная или люминесцентная лампа, невозможно получить без сравнения эксплуатационных расходов разных видов оборудования.

С 2015 года наблюдается резкое снижение цен на светодиоды. Разница между люминесцентными и светодиодными осветительными приборами быстро уменьшается. Однако это относится к товарам, относящимся к бюджетному сегменту.

Цена на инвентарь у разных продавцов сильно различается, основным показателем для определения цены является репутация производителя.

Таблица цен на люминесцентные лампы:

Плинтус	Мощность, Вт	Минимальная цена, руб.	Максимум
Е27	11	39	150
Е27	15	75	200
Е27	25	145	450
G13 линейный	18	45	150
G13 линейный	36	68	200

Средняя цена светодиодных ламп:

• 6 Вт — 75–150 руб.
• 8 Вт — 80–200 руб.
• 15 Вт – 100–200 руб.
• 20 Вт — 150-450 руб.

Принцип работы компактных люминесцентных ламп.

Внутри колбы находятся вольфрамовые электроды. На них наносится слой активированного вещества. Используется смесь оксидов бария, стронция, кальция. В принципе ничего нового в отношении источников дневного света (ll) не добавлено.

CFL можно считать естественным развитием LDS. По аналогии сама колба заполнена инертным газом. Внутри колбы находится небольшое количество жидкого металла — ртути. Это необходимо для облегчения тлеющего разряда. При работе лампы ртуть переходит из жидкого состояния в парообразное.

Во время разряда большая часть излучения приходится на ультрафиолетовую часть спектра. Мы не можем видеть этот свет, более того, такое излучение может быть вредным. После ионизации газа и паров ртути на слой люминофора воздействует ультрафиолетовое излучение.

В результате мы видим свечение. Оттенок зависит от химического состава. По большей части именно люминофор определяет световые свойства компактной люминесцентной лампы.

Как известно, люминесцентные источники света не могут работать без балласта. Стартер должен дать импульс для зажигания лампы (в зависимости от мощности — от 1 кВ), между электродами должен образоваться электрический пробой. При испарении ртути излучение усиливается. Сопротивление между электродами уменьшается, ток увеличивается.

Вместе с ним увеличивается и яркость. Поэтому ток и напряжение необходимо ограничивать и поддерживать на определенном уровне. Напряжение горения значительно ниже напряжения воспламенения. Стремление к миниатюризации диктовало необходимость встраивания ЭПРА в саму лампу.

Точнее, плата с электроникой находится в корпусе между основанием и газоразрядной трубкой. Естественно, это уже не комом газ и старт. Частота разряда находится в диапазоне 50 кГц. Следовательно, человеческий глаз не может воспринимать мерцание.

Это в тысячу раз больше, чем у обычных люминесцентных ламп. Коэффициент мощности приближается к единице, соответственно реактивной составляющей нет.

Читайте также: Как выбрать светодиодную лампу с датчиком движения

Различия между КЛЛ

Колба компактной люминесцентной лампы:

• П-образная (2 трубы расположены параллельно, предназначены для встраиваемых светильников);
• с тремя или четырьмя трубами – короче П-образных, предназначенных для небольших светильников;
• в виде спирали (витой трубки);
• 2 трубы в одной плоскости для освещения помещений большой площади, вставляемые в накладные плоские светильники накладного типа;
• в виде кольца с большим световым потоком.

Есть и более экзотические конструкции: квадратные, с шестью трубками. Мощность зависит от длины колбы, которая варьируется в пределах 13,6-151,4 см.

Выпускаются изделия в разных цветах, более широкий ассортимент продукции зарубежных производителей. Например, Philips предлагает КЛЛ со встроенным фотоэлементом для наружного освещения. Лампа включается/выключается в зависимости от уровня естественного освещения.

Технические характеристики.

На комфорт при использовании искусственного источника света влияет

• индекс цветопередачи;
• яркость (в зависимости от силы тока);
• цветовая температура.

Но есть и другие варианты. В настоящее время КЛЛ выпускаются во многих вариантах. Они могут иметь разную форму на колбе, картридже. Электронная схема тоже не стандартная. Используется другой люминофор, количество слоев может варьироваться. В состав покрытия могут быть введены примеси, изменяющие цвет свечения. Базовые элементы тоже разные.

Потребляемая мощность, Вт	40	200
Световой поток, лм/Вт	≥45	8…12
Продолжительность жизни, ч	8000	1000
Потребляемая мощность в час, кВтч	0,04	0,2
Потребление электроэнергии в год, кВтч	146	730
Потребляемая мощность за 10 лет, кВтч	1460	7300
Выбросы СО₂ за 10 лет, кг	613,2	3066
Индекс цветопередачи Ra	>60	>95

В качестве примера взят стандартный вариант энергосберегающей люминесцентной лампы. Чем выше качество, тем лучше Ra.

Цоколь

Существует около 20 разновидностей цоколей для КЛЛ ламп, так как у каждого изделия, отличающегося по мощности, они свои.

Самый обычный:

• Е14, Е27 и Е40 – для замены ламп накаливания, из-за различий в размерах подходят не ко всем лампам;
• Г23 — применяется с двойной трубкой и электромагнитным дросселем, для освещения душевых и ванных комнат, установки в настольные и бра;
• 2Г7 — со сложенной вдвое трубой, электронным оборудованием (без стартера);
• G24 – с четырехсекционной трубкой, может использоваться в быту и промышленности;
• Г53 — на замену галогенным лампочкам, выполнен в виде диска диаметром 73 мм и толщиной 16-20 мм, встроен рефлектор, рассеиватель и электронное оборудование, лампа может быть обычной или с герметичным корпусом;
• 2D — квадрат, лампочка изогнута по плоскости, стартер электронный, встроенный, расстояние между контактами 8 мм, используется для декоративного освещения.

Мощность

Мощность КЛЛ 5-55 Вт, в быту используются изделия на 5-23 Вт. Остальные нельзя вставлять вместо ламп накаливания. Это главный параметр, на который обращает внимание рядовой потребитель при совершении покупки.

При выборе можно использовать данные из таблицы:

Лампочка (Вт)	КЛЛ (Ж)
20	5
40	8
60	12
75	15
100	20
150	30
200	40

Обратите внимание на следующее! Мощность обычно указывается на упаковке.

Самые популярные предметы:

• Г23 -5-14 Вт;
• Г24 — 10-36 Вт;
• Г53 — 6-11 Вт;
• 2D -16, 28 или 36 Вт.

Цветовая температура

Цвет свечения российских изделий (по ГОСТ 6825) определить несложно:

• ТБ – теплый белый (2700 – 3300 К);
• Б — белый (3500 К)
• Е – холодный белый (4200 К);
• НВ — натуральный (5000 К);
• Д — дневное (6500 К) — для офисов;
• С — синий;
• Г — синий;
• З — зеленый;
• Ж — желтый;
• К красный.

Иностранные производители маркируют свою продукцию по-разному, с расшифровкой могут возникнуть проблемы.

Индекс цветопередачи

Лампы КЛЛ имеют индекс CRI от 60 до 98 Ra. Даже у одного производителя могут быть товары с разной стоимостью, чем больше цифра, тем выше цена.

Свойства следующие:

• от 90 или 1А — очень хороший показатель;
• 80-89 или 1А и хорошо 70-79 или 2А — хорошо;
• 60-69 или 2Б и 40-59 или 3 — достаточно;
• до 39 или 4 — недостаточно.

Важно! Индекс 90 и выше только для очень дорогих товаров известных брендов,

Что можно узнать из маркировки на упаковке

ГОСТ 6825 не обязывает российских производителей указывать индекс цветопередачи на упаковке.

Иностранные компании RA обозначаются сразу после силы номером:

• 9- если Ра = 90;
• 8- если 80 < Ra < 90;
• две цифры, если Ra = 50 — 70.

Например, на упаковке написано «827», что означает Ra=80, цветовая температура 2700 К (как у лампы накаливания).

Индекс цветопередачи иногда указывается по DIN 5035. Диапазон 20-100 Ra делится на 6 частей (4 — 1А).

Необходимо указать напряжение и частоту сети, световой поток (лм или Люм). Хорошие производители указывают минимальный срок эксплуатации при соблюдении правил эксплуатации.

Сильные и слабые стороны изделий

К преимуществам потребителей КЛЛ относятся:

• экономичность (снижение затрат на электроэнергию на 75-80%);
• высокая светоотдача (в 4-6 раз выше, чем у изделий с филаментом);
• световое излучение со всей поверхности трубки;
• срок службы 6-12 тыс часов (при отсутствии частых включений/выключений);
• низкий нагрев (можно установить в светильник с ограничением температуры);
• возможность приобретения источников разного цвета, с разной температурой белого света;
• отсутствие стробоскопического эффекта.

При выборе необходимо учитывать недостатки:

• медленное зажигание;
• непереносимость частых включений/выключений;
• высокий коэффициент пульсации (если фосфор редкоземельный);
• шум (характерен для изделий с ЭМПРА);
• несовместимость с обычными диммерами;
• не загорается при падении напряжения на 10% и минус градусов;
• нельзя использовать во влажных и неотапливаемых помещениях, системах аварийного освещения.

Существуют КЛЛ со специальными электронными балластами, поддерживающими диммирование, но их сложно купить. При замене источника накала требуется обычный переключатель. КЛЛ нельзя использовать в гирляндах и системах с датчиками движения.

Если есть возможность купить диммер, потребуется дополнительная проводка. В некачественных изделиях пусковой ток никак не ограничивается, что приводит к помехам в электросети.

Часто возникающие проблемы в работе компактной люминесцентной лампы

Самый распространенный недостаток — мигание в выключенном состоянии. Они вызваны зарядкой конденсатора даже при малейшей утечке тока. Во время разряда лампа загорается. Эту ошибку иногда можно устранить, если заменить подсвечиваемый выключатель на обычный. Если замена не помогает, следует проверить правильность установки переключателя. Мигание может привести к фазовому сдвигу.

Важно! КЛЛ с системой плавного пуска не имеют вспышек, но определить такую ​​лампу при покупке невозможно — производители не указывают эту характеристику в технической документации.

Достоинства и недостатки КЛЛ.

Преимущества и недостатки объясняются физическими принципами формирования светового потока.

Самый большой плюс в том, что компактные люминесцентные лампы полностью совместимы с обычными резьбовыми цоколями, для перехода на новый тип не требуется никаких усилий.

Они имеют все преимущества и недостатки газоразрядных ламп.

Плюсы

• Энергоэффективность (по сравнению с лампами накаливания);
• Меньше нагрева;
• Больший световой поток;
• Долгий срок службы;
• Высокая цветопередача (индекс Ra);
• Отличный световой эффект;
• Отсутствие стробирующего эффекта (за счет высокочастотного разряда);
• Нет жужжания;
• Быстрое включение (не более одной секунды);
• Свет приближен к естественному;
• Широкий выбор;
• Различные оттенки освещения;
• Равномерное распределение света;
• Нюансов реактивной мощности нет.

Минусы

• Сложность утилизации (из-за содержания ртути);
• Снят с производства в 2020 году;
• Не совместим с диммерами;
• Мигает в выключенном состоянии (только при неправильном подключении выключателя);
• Снижение яркости (к концу срока эксплуатации из-за выхода из строя люминофоров);
• Сложность с включением при отрицательных температурах;
• Не «как часто вкл/выкл»;
• Механическая хрупкость.

Ремонт КЛЛ.

Если гарантия истекла, а лампа перестала включаться, проблема кроется в электронике. Можно попробовать отремонтировать. Желательно, если фосфорное покрытие не успело разрушиться. Для ремонта необходимо вскрыть корпус, где находится плата аппаратуры управления.

Чаще всего выходит из строя электролитический конденсатор большой емкости (400-1000 мкФ). В большинстве случаев неисправность видна – корпус будет вздут или деформирован. Но часто другие элементы могут выйти из строя.

Часто ломается предохранитель или малоомный ограничительный резистор. Полупроводниковые элементы редко выходят из строя. При необходимости замены более двух элементов ремонт КЛЛ может быть признан нерентабельным и лампа может быть отправлена ​​на утилизацию.

Рекомендации по выбору КЛЛ.

Сегодня на рынке представлено множество компактных люминесцентных ламп. Обратите внимание на светотехническую продукцию известных производителей. Не стоит покупать самые дешевые лампы неизвестных китайских производителей.

Так как они имеют низкую цену, производитель соответственно сэкономил на производстве. Компоненты могут быть некачественными. Или сборка не будет хорошей.

Рекомендуется выбирать индекс цветопередачи не ниже 80. Мощность необходимо учитывать для нужд конкретного помещения.

Что касается цветовой температуры, то здесь все индивидуально. Следует предварительно купить пару ламп и проверить, нет ли дискомфорта от их света. Если все в порядке, можно произвести еще одну замену.

Стоит учитывать размер светильника, из-за технических характеристик колбы в него поместится не каждый светильник.

Экономия достигается за счет ежедневного использования освещения не менее трех часов. В таком режиме световой прибор купается в среднем два года. Помещение, в котором освещение используется нечасто и кратковременно, не должно быть оборудовано КЛЛ. Экономия сомнительная. Источник света окупит себя через десять лет и даже больше, если выживет.

Не рекомендуется использовать этот тип ламп при низких температурах. Чрезмерная влажность может повредить электронные компоненты встроенной аппаратуры управления.

Основные выводы

Только дорогие изделия Philips, Osram, General Electric могут иметь срок службы 10 тысяч часов, поэтому не стоит покупать дешевые КЛЛ. Низкая цена говорит о том, что производитель сэкономил на комплектующих.

Для каждой энергосберегающей лампы определяются оптимальные показатели температуры и влажности. При несоответствии условий эксплуатации срок службы значительно сокращается. Эти источники нельзя устанавливать в закрытых светильниках, чтобы не перегревались электроды электронного балласта.

Для каждого помещения необходимо подобрать источник с оптимальными техническими и оптическими свойствами. Если крепление не меняется, особое внимание уделяется габаритам изделия. Не заменяйте все лампочки сразу.

Лучше купить одну или две, чтобы они не вызывали дискомфорта. КЛЛ — лучший вариант для светильников, которые горят 3-4 часа в день. Они не подходят для ванной или кладовой из-за необходимости частого включения/выключения.