Волевым решением Партии и Правительства россияне получили кота в мешке по кличке «Энергосберегающие лампы». Отчасти можно понять первопричины этого шага – населения меньше не становится, а производственные мощности выработки и подачи энергии конечному пользователю получили жесткие ограничения.
Вначале запретили столь любимую лампочку 100 Вт с обещанием в дальнейшем извести все, кроме карманных фонариков. Энергосберегающие осветители, в качестве которых чаще всего выступают люминесцентные лампы, обеспечивают весьма солидную экономию энергии, но какой ценой? Кроме того, часто слышна мантра о выгодной дешевизне этих устройств освещения, мотивируемая большим сроком работы. «Восемь-десять-двадцать тысяч часов», чего только не увидишь на упаковке продуктов. Но рано или поздно даже у самых бережливых истощатся запасы ламп накаливания, не настало ли время разобраться с дареным «котом»?
Итак, «виновник торжества», знакомьтесь:
Устройство состоит из люминесцентной лампы, выполненной в виде свернутой трубки и электронного балласта, упакованного в корпусе между непосредственно лампой и цоколем E27. Свет возникает благодаря тлеющему разряду, который вызывает ионизацию и свечение паров ртути. Преобразователь обеспечивает необходимое напряжение для поддержания рабочего режима. Всё, этого пока достаточно, незачем заваливать себя излишней информацией.
Компактные люминесцентные лампы (далее в тексте - «КЛЛ») по сравнению с лампами накаливания («ЛН») обладают следующими достоинствами: они потребляют меньше электрической энергии и ярче светят. Проще говоря, меньше нагревают воздух в комнате. На этом заканчивается обширный список достоинств, и начинаются их недостатки.
У данного вида продукции, как и у любого другого, есть свои положительные и отрицательные свойства. В качестве первого можно упомянуть меньшую потребляемую мощность и более «спокойное» отношение к снижению напряжения питания. А вот недостатки …
Обсудим основные нюансы работы люминесцентных ламп. В данном разделе будет использовано много собственных наблюдений и размышлений над различной и подчас противоречивой информацией, поэтому рассуждения могут содержать ошибки.
Медицинских исследований по данному вопросу я найти не смог, хотя ряд врачей высказывались о возможных негативных последствиях подобного вида освещения. Можно поискать и привести эти цитаты, но важнее то, что исследований не ведется. Или все же, кто-то занимается данным вопросом, но не собирается извещать широкие массы? Ладно, опустим этот нюанс, дабы не портить себе настроение.
При переходе на люминесцентные лампы некоторые люди стали жаловаться на головную боль, повышенную утомляемость и усложнение работы с мелкими предметами. Например, переход с CRT на LCD мониторы не у всех пользователей прошел гладко. В то время повышенная утомляемость списывалась на эфемерную «особенность технологии LCD мониторов»: повышенную четкость и несвойственную для CRT мониторов стабильность картинки. Мотивировка понятна – люди всё время проводят за мониторами и телевизорами, привыкают к их мерцанию, а тут ничего не «плавает», картинка стоит четко. Почему я об этом вспомнил? А вы не задумывались, что за подсветка используется в LCD дисплеях? Судя по их спектру, а он аналогичен КЛЛ, Ra на уровне 6х, и это на современных мониторах.
Второй нюанс. Усложнение восприятия мелких деталей – при использовании люминесцентных ламп и необходимости разглядеть что-то мелкое приходится сильно увеличивать освещенность рабочего места, по сравнению с лампами накаливания. Как мне кажется, проблема кроется в особенности работы мозга по управлению размерами зрачка – данная функция работает по «синей» составляющей. В любой люминесцентной лампе (не только КЛЛ) присутствуют пары ртути, которые дают пик в синей области спектра для длины волны 436 нм, что соответствует наибольшей чувствительности синих колбочек глаза. В результате использование КЛЛ означает излишне суженный зрачок.
Схожий дефект присутствует при фокусировке зрения, но для этого уже применяется желто-красная составляющая. Человеческий мозг за многие тысячелетия развития адаптировался под непрерывный и заранее известный спектр солнечного света. Искусственное освещение чаще всего используется в вечернее время суток со свойственной ему желто-зеленой гаммой и крайне низким уровнем синих составляющих. Спектр КЛЛ не соответствует этой характеристике, вот мозг и «ошибается».
Люминесцентные лампы бывают с электромагнитным балластом (дроссель + стартер) и с полностью электронной схемой без крупных электромагнитных элементов.
«Дроссельные» решения обладают повышенным уровнем пульсации светового потока. Фактически, от мерцания с частотой сети спасает только послесвечение люминофора, но для ламп небольшого диаметра (Т5 и меньше) надежда на люминофор несостоятельна, уровень мерцания доходит до 70%.
Подобный вид освещения чаще всего применяют в производственных помещениях и для борьбы с мерцанием используют фазосдвигающие элементы между группами светильников или более простой прием – лампы подключают на все три фазы. В результате, хотя конкретная лампа и пульсирует с частотой сети, но из-за взаимного наложения светового потока групп на различных фазах сети 220 вольт общая освещенность рабочего места характеризуется пониженным уровнем мерцания светового потока. Если бы это не было серьезной проблемой, никто бы не стал усложнять себе жизнь коммутацией трех фаз или установкой специальных схем.
Люминесцентные лампы с электронным балластом лишены столь высокого уровня мерцания, как у «дроссельного» варианта, но он все же присутствует. Причем величина пульсаций светового потока зависит, по большому счету, от номинала сглаживающего конденсатора в выпрямителе электронного балласта. А вы знаете, как в «китайской» продукции любят все «упрощать», особенно невидимое покупателю.
Думаю, и без аргументов ясно - мерцание приводит к повышенной утомляемости. Довольно часто в качестве контраргумента приводится кино с его частотой 24 кадра в секунду. Все не так просто, с мерцанием борются – почитайте, к примеру, «Википедию» по этому вопросу.
Кроме повышенной утомляемости мерцание приводит к эффекту стробоскопа, когда движущийся (вращающийся) предмет начинает выглядеть не так, как в действительности. Проблема усугубляется тем, что дефект свойственен восприятию и неподвижных объектов, поскольку сам глаз находится в постоянном движении. Кстати, отсюда же эффект объемного зрения, который получается при взгляде только одним глазом.
Система «глаз-мозг» работает по очень сложным алгоритмам и далеко не все особенности ее функционирования детально изучены, уместно будет вспомнить о «странной» особенности четче замечать изменение, движение объектов периферийной частью зрения. Поэтому изменение яркости сказывается самым причудливым способом – мозг может и не сообщать о мерцании источника света, но его обработка изображения идет иначе и сложнее, что приводит к повышенной утомляемости.
Довольно странно задаваться вопросом об уровне шума устройства, в котором нет крупных электромагнитных элементов. Но, увы, встречается и такое.
Например, в отзывах на КЛЛ «OSRAM Mini Twist E27 24W/827, Made in P.R.C.» упоминается, что она начала издавать едва различимый шум (возможно, «фон») через небольшое время работы. То есть, изначально проблемы не существовало, но затем лампа зашумела. Не хотел бы вешать ярлыки, но при переборе тестовых ламп на какой-то модели OSRAM услышал небольшой, совсем небольшой, акустический шум типа «фон» (с частотой, кратной сети 220 В). Уровень еле-еле заметный, который можно услышать только в тихой комнате при пристальном вслушивании.
С другой стороны, существуют отзывы, что величина шума может быть довольно большой, к сожалению, не могу привести точную марку лампы. Причем, заметность дефекта такая, что начинает мешать. Согласитесь, должна быть веская причина, чтобы пойти на обмен только что купленного товара. Наверное, такой дефект возможен, но я его не исследовал и что-то конкретное сообщить не смогу.
Кроме OSRAM мне попадались упоминания о лампах IKEA с электронным балластом, которые начинали шуметь (гудеть) в начале работы, но после их прогрева данный дефект пропадал.
Впрочем, есть еще один источник звука в КЛЛ – в новых лампах «без ртути» вместо паров ртути используется амальгама (соединение с ртутью), которое выполнено в виде небольшого шарика. В выключенном состоянии этот шарик может кататься в специальной зоне около нити накаливания и издавать шум.
Обычно, КЛЛ бывают в двух вариантах исполнения светящейся трубки - свернутой в спираль или состоящей из нескольких элементов «U», чаще всего двух или трех.
Считается, что колба в «U» варианте более ажурна и менее перекрывает световой поток, чем «спиралевидная». Однако, по мере увеличения количества «U» секций степень перекрытия возрастает, а «спираль» может изготавливаться с довольно разряженной намоткой и превосходство «U» конструкции не является бесспорным.
С другой стороны, «U» исполнение выглядит неряшливо, особенно для тех, кто привык к округлым формам ламп накаливания. В этом отношении у «спиралевидных» КЛЛ больше шансов удовлетворить покупателя внешним видом.
Третий нюанс – КЛЛ с колбой из «U» секций, в основном светит в стороны, мощность светового потока через верхнюю часть довольно низка.
И, наконец, четвертая проблема – КЛЛ формата «U» банально длиннее «спиралевидного» исполнения и у них меньше шансов уместиться в существующий светильник.
Пользователи отмечают случаи изменения цвета свечения ламп при установке их в закрытые или плохо продуваемые светильники. В ванную комнату ставить КЛЛ с ее электронным балластом без полностью закрытого светильника было бы слишком самонадеянно, потому работа КЛЛ в таких условиях должна считаться нормальным режимом и предусматриваться при проектировании конструкции лампы. На данный момент все лампы накаливания пока еще не запрещены, но это только «пока». Правительство обещало извести все лампы накаливания, за исключением тех, что используются в карманных фонариках. Что же остается, сидеть в ванной при лучине? … или ввернуть КЛЛ?
Фактически, современные КЛЛ нормально работают только в «тепличных» условиях, повышение температуры резко снижает их эксплуатационные свойства и продолжительность нормального функционирования. Лично мое мнение – в этом виноват сам производитель, попытки «чрезмерной», извините, «экономии» приводят к некачественным решениям. Например, микросхемы для КЛЛ разработаны и выпускаются уже очень давно, но «почему-то» в обычных лампах используется схема автогенератора на двух транзисторах, которая не обеспечивает стабилизации режимов и не способна нормально управлять колбой.
Стоит отметить, что разница в затратах при добавлении микросхемы меньше одного доллара, а при той серийности, с которой выпускают КЛЛ, расходы могут быть даже отрицательными (то есть, произойдет экономия средств) из-за отказа от насыщаемого трансформатора и схемы запуска. Просто все «лепят» автогенератор и считают это нормальным, вот и всё. Ну а то, что срок службы лампы снижается в несколько раз – это уже «не их» проблемы. Извините, отвлекся.
При выборе светильника обращайте внимание на его «продуваемость». Если конструкции не будет обеспечен хороший продув за счет естественного движения нагретого потока вверх, то лампы будут дополнительно подогреваться теплым воздухом, что снизит ресурс их работы. Особенно неприятна повышенная температура при размещении лампы цоколем вверх, как обычно и бывает с лампами формата Е27. В таком случае блок балласта (и так теплый) дополнительно подогревается нагретым воздухом от светящейся колбы. Повышенная температура меняет рабочие режимы электронного балласта, что влияет как на уровень света, так и на то, сколько времени эта КЛЛ вообще будет светить. Повторюсь – в большей степени в этом виноват сам производитель, «сэкономив» последний «чатл» явно в ущерб качеству.
В технологии люминесцентных ламп все довольно просто – тлеющий разряд ионизирует пары ртути и они светятся. Люминофор переводит УФ часть спектра в видимое излучение и несколько исправляет «полосатость» излучения ртути. Сами люминофоры бывают «галофосфатные», «трехполосные» и с большим количеством полос, только о последнем лучше забыть - поиски четырех-пятиполосного люминофора в «дешевых» КЛЛ будут слишком оптимистичными. По этому вопросу можно почитать довольно интересную и поучительную статью, к сожалению, на английском языке.
«Галофосфатные» люминофоры несущественно задерживают излучение ртути и выполняют лишь небольшую коррекцию цвета излучения, а потому обладают повышенной светоотдачей и низким качеством свечения. Для них типичное значение коэффициента цветопередачи Ra в районе 6х-7х, что ограничивает их область применения техническими помещениями. По требованиям постановления №602 КЛЛ с таким люминофором запрещено применять в жилых помещениях.
«Трехполосный» люминофор характеризуется несколькими областями свечения (судя по названию, их три) в сине-зеленой и красной частях спектра свечения лампы. Различные производители могут по-разному называть подобный вид люминофора, например «Tri-Phosphor», но он остается всё тем же «трехполосным» люминофором. В последующей части статьи приведены КЛЛ нескольких производителей и просмотр спектра покажет их «удивительное» однообразие. Будут и исключения, но и они не вызовут радостных эмоций.
Единообразие спектра свечения вызывается одинаковым люминофором. Разработка и изготовления уникальных сортов весьма наукоемкая деятельность, поэтому чаще всего производители ламп просто закупают готовую суспензию. Отчасти это хорошо, значит «хоть что-то» будет изначально спроектировано правильно или хотя бы «непровально». А от тех производителей, которые занимаются собственной подборкой состава, можно ждать всяких неожиданностей … и вряд ли они будут приятными.
Как правило, «трехполосный» люминофор означает индекс цветопередачи 8х.
Лично мое наблюдение и оно может быть неверным – при низкой цветовой температуре (2700К) интенсивность синего цвета небольшая, поэтому в «стандартном» люминофоре вообще не используются составляющие для выделения синего цвета, а уход в «красную» часть цветовой температуры компенсируют повышенным количеством «зеленой» полосы. Как следствие, такие лампы должны обладать слабо выраженным зеленым оттенком, что я и наблюдаю на большинстве ламп 2700К на своем стенде. Кроме «визуального», зеленый оттенок отмечается на диаграммах CIE 1931, приведенных в статье.
В данном тестировании участвуют не только КЛЛ со «стандартным» люминофором, но и лампы, в которые производитель внес какие-то коррективы. Как следствие, цветовая температура в них меньше отходит от нормальных значений, что заметно и «на глаз», по отсутствию зеленого оттенка.
На ряде упаковок люминесцентных ламп появился необычный значок.
Покупатели переводят эту маркировку как «лампа не содержит ртути». Характеристики КЛЛ будут приведены ниже, забегая вперед - ничего необычного в этих лампах не наблюдается, спектр ртути прослеживается на своих местах, с тем же характером и интенсивностью, что и в лампах без похожей маркировки. Что же именно означает эмблема? Лишь то, что вместо паров ртути в лампу помещена амальгама, химическое соединение ртути с рядом металлов (Bi, In, Pb, Sn и другие). Это все та же «ртуть» и при светящейся лампе она переходит в газообразное состояние.
Различие в свойствах проявляется только в выключенном (холодном) состоянии – обычная ртуть находится в жидком и газообразном виде, а амальгама представляет собой твердый шарик или застывшие капли небольшого размера. Разрушение выключенной лампы не приведет к загрязнению ртутью, но разбив включенную лампочку, вы получите равноценный вред.
Кстати, о вреде. В обычной КЛЛ находится примерно 5 мг ртути. Для сравнения, в медицинском ртутном градуснике ее около двух граммов. Кроме того, в колбе газ с разряжением, поэтому при небольшой трещине, без полного механического разрушения колбы, массовой утечки паров ртути не произойдет. Косвенно, это подтверждается одним случайным наблюдением. Конструкция КЛЛ «GamBiT», модель RF 049, крайне неудачная по механической прочности колбы. К сожалению, должен отметить, что не только у данной торговой марки есть подобное ущербное исполнение.
Прошу обратить внимание на тонкий соединительный перешеек между двумя «U» трубками и отсутствие крепежных элементов у верха трубок, что создает большую длину рычага и пропорциональное увеличение усилия на разрушение. Небольшой нажим между трубками и соединение дает трещину, что у меня и произошло. Понятно, что это уже проблема потребителя, не являющаяся гарантийным случаем, но забота производителя «умиряет». Из участвующих в тестировании ламп схожей конструкцией обладают устройства торговой марки «Экономка».
Однако посмотрите, верхушки секций соединены стеклянной перемычкой, да и соединительный перешеек шире и толще. Впрочем, я снова несколько отвлекся, извините.
При работе с лампами проявлялась повышенная осторожность, но стенд довольно компактный и начальное закручивание часто приходилось делать за колбу. В результате одна лампа дала трещину. Никаких «особенных» звуков не последовало, и о разгерметизации я догадался только при подаче напряжения питания через несколько минут. Лампа ярко горела нитями накала и пыталась светить одной «U» секцией, что означает проникновение внутрь колбы окружающего воздуха с сохранением компонентов газовой среды лампы.
Мне кажется, проблема «ртути» несколько преувеличена. Для получения хоть какого-то вреда пришлось бы разбить все купленные лампы, а это больше тридцати штук. Вредоносность ртути очевидна и крайне опасна, но не будем забывать о количестве ртути в объекте рассмотрения. Если нет механического разрушения колбы, то достаточно лишь завернуть КЛЛ в пластиковый пакет и тщательно проветрить комнату.
Лампы с амальгамой более безопасны, в них ртуть переходит в опасное состояние только при работающей лампе, но вряд ли стоит только на этом факте основывать свой выбор люминесцентной лампы. Хотя, при выборе двух одинаковых КЛЛ, одна из которых получила эмблему «без ртути», хочется взять именно ее – кому охота получить ненужные проблемы с ртутью, если их можно избежать.
Однако вынужден отметить недостаток тестирования в данной статье – не сравнивалась работа обычных и ламп с амальгамой при включении. Надеюсь, подобное сравнение будет добавлено во вторую часть, которая выйдет после стендового тестирования. По опыту работы с участниками исследования могу отметить, что существенной разницы замечено не было. В модельном ряду «Космос» есть модели «с» и «без» ртути с одинаковой цветовой температурой 4200 и 6500 К, никаких отличий в их работе не наблюдается.
Возможно, вы обращали внимание на значок с зелеными листьями и надписью «ECO» на коробке КЛЛ?
У разных производителей эмблема может немного отличаться, но, как правило, зеленые листочки присутствуют всегда. Какие ассоциации обычно возникают при взгляде на этот рисунок? Экологичный продукт, производитель заботится о природе? Эх, если бы так.
Увы, но этот знак сообщает о том, что его волнует лишь свой карман и «ECO» расшифровывается как «экономичный» - в данной КЛЛ использован минимум компонентов, а присутствующие выбирались из учета снижения производственных затрат. Обычно «под нож» в первую очередь идет фильтр помех по входу сети 220 вольт и другие несущественные мелочи, например, предварительный прогрев. Причем, иногда страдает от экономии не только электроника, но и сама колба. Это стоит запомнить и избегать покупки продукции с таким знаком. Впрочем, его отсутствие на «нефирменных» лампочках не значит ровным счетом ничего, просто поленились нарисовать.
Люминесцентные лампы излучают часть мощности в УФ-части спектра, но эта энергия не велика, порядка 10-15 процентов. Причем, самая опасная часть УФ-спектра (жесткий, коротковолновый ультрафиолет) задерживается стеклом колбы и это происходит вовсе не от того, что производители заботятся о безопасности пользователей, просто обычное стекло стоит дешевле. Для УФ-светильников используют кварцевое стекло, которое не задерживает излучение в этой части спектра, но при этом тяжелее обрабатывается и значительно дороже обычного известкового стекла.
Поэтому даже в «самых дешевых» КЛЛ проблемы с ультрафиолетом не возникает, уровень и характер излучения не приводит к серьезным последствиям. По крайней мере, оно не вреднее простого загара под солнцем. Кстати, если посидеть часок под светом мощных КЛЛ на небольшом расстоянии, то можно неплохо поправить цвет лица. Как мне кажется, проблема ультрафиолета явно преувеличена.
Кроме всего перечисленного, УФ оказывает отрицательное влияние на саму лампу – под действием излучения меняется цвет и деградирует пластик корпуса КЛЛ, детали электронной схемы (конденсаторы, дроссель). В качественной продукции на это обращают внимание и предпринимают контрмеры, например, тщательно покрывают концы трубок светонепроницаемым покрытием. Что до продукции класса «и так купят», то зачастую на эти «глупости» никто не желает тратить усилия, что соответственно сказывается на сроке службы таких КЛЛ.
Довольно странно, но КЛЛ могут издавать неприятные и резкие запахи. Конечно, от фирменной продукции получить подобный «сюрприз» менее вероятно. Чаще всего источником раздражающего запаха является наполнитель вокруг выхода световой трубки из корпуса лампы. Причина – использование неправильного состава или нарушение технологического процесса изготовления герметизирующего материала. Решение обычное – открыть окно и ждать, пока запах не пройдет. Однако отмечаются случаи, когда вонь не проходит и через несколько дней.
Лично я ничего не могу сказать по этому поводу, среди тестируемых ламп подобной проблемы не выявилось.
Прожив многие годы под лампами накаливания, мы привыкли, что их яркость практически не меняется со временем, ну разве что из-за мух и пыли. С КЛЛ все иначе, они стареют от времени и особенно от повышенной температуры. Падает эффективность люминофора, меняются характеристики электронного балласта, что прямо сказывается на уровне освещенности. Например, если в начале работы КЛЛ была эквивалентна лампе накаливания 75 Вт, то через год эта цифра способна снизиться до 60 и меньше ватт.
Измерение степени старения свойств КЛЛ входит в состав тестирования, поэтому обсуждение данного вопроса будет очень коротким – посмотрим цифры.
Довольно неожиданно, но КЛЛ оказались очень чувствительны к качеству соединительных элементов и патронов. Отчасти это понятно, контактирующие элементы разрабатывались под лампы накаливания с их большим током потребления, и переход на КЛЛ мог привести к неустойчивому соединению. Дело в том, что у любого элемента, обеспечивающего механическую коммутацию электрического сигнала, например, реле, есть две характеристики – «максимальный» и «минимальный» ток.
Первое понятно, оно определяется площадью и формой контакта, а второй параметр встречается реже и менее известен. Он закладывается при проектировании типа покрытия контактирующих поверхностей. Если ничего специально не предпринимать, то на поверхности контактов образуется окисная пленка, которая увеличивает сопротивление во включенном состоянии вплоть до «неустойчивого соединения». В дальнейшем на этом месте образуется «нагар», что приводит к усилению дефекта.
Некачественное соединение приводит к броскам тока заряда сглаживающего конденсатора электронного балласта КЛЛ, что снижает ресурс его работы, и скачкообразно изменяет режим работы всей КЛЛ, а это уже может привести к худшим последствиям – сгоранию электроники или разрушению цепей накала в колбе. И это не просто слова, я сам столкнулся с проявлением данного дефекта. У меня в одной комнате висит лампа с пятью рожками под лампы типа Е14 («миньон»). В одном из них сгорела люминесцентная лампа, отметил «бывает» и забыл. Но через месяц, в этом же патроне, пришла в негодность совсем новая лампа. Это показалось странным, но разбираться не было никакого желания, и лампа была просто заменена.
Увы, примерно через месяц история повторилась вновь, что было крайне странно, ведь в соседних рожках были установлены точно такие же лампы и к ним никаких претензий не предъявлялось. Единственно, что могло вызывать проблему – это патрон злосчастного рожка. Обычный карболитовый патрон, один из трёх, что были на лампе (оригинальные были уничтожены взорвавшимися лампами накаливания, что и подвигло к переходу на КЛЛ). Тщательный внешний осмотр не выявил никаких дефектов, соединение проводов надежное, контактирующие поверхности под лампу чистые и без каких-либо следов нагара. Однако в этом патроне сгорело столько ламп при непонятных причинах, от чего нельзя отмахнуться.
Что ж, обезжирил контактирующие поверхности, а потом еще и отшлифовал мелкой шкуркой. После профилактики дефект не проявлял себя, на данный момент лампа в этом рожке отработала уже больше года. Попробую предположить, что виною был тонкий слой жира на поверхности контакта, что приводило к неустойчивому соединению. Если бы на этом месте стояла лампа накаливания, то всё бы функционировало в нормальном режиме – довольно большой ток лампы пробил слой окисла и установилось надежное соединение.
Проблема выявилась именно с КЛЛ, в ней ток потребления значительно меньше, а сам ток непостоянен во времени. Отдельно хочется подчеркнуть – обращайте повышенное внимание на качество соединительных элементов и патронов при использовании ламп с низким током потребления, особенно при подозрительно низком сроке работы этих ламп. Не всё определяется качеством КЛЛ, источник проблемы может находиться и вне ее.
Данный вопрос тесно связан с предыдущим, хотя и происходит в иной области. В некоторых выключателях встроена подсветка, облегчающая его нахождение в темное время суток. Идея хорошая, только схемная реализация ориентирована на лампы накаливания – индикаторный элемент (с ограничителем тока) включается параллельно выключателю и зажигается при выключенном светильнике. С лампами накаливания все работает хорошо, а вот КЛЛ, да и трубчатые люминесцентные лампы с электронным балластом, от этого небольшого тока начинают заряжать накопительный конденсатор и периодически «вспыхивать». Частота мерцания около герца (раз в секунду), яркость незначительная … пока на улице день.
Кстати, не все КЛЛ производят этот дефект, помогает схема предварительного прогрева катодов, которая блокирует свечение в первую секунду горения. Если КЛЛ не «моргает» при работе от выключателя с подсветкой, то это не значит, что она не выполняет периодические включения – их просто не видно.
Насколько деструктивна подсветка в выключателе для самой КЛЛ? Я не могу сказать ничего конкретного про электронику, слишком много неопределенных параметров, а вот по поводу колбы все проще – периодический режим включения «вспыхивающей» лампы равносилен включению на непрогретый катод в обычном режиме. И там, и там «уносится» некоторое количество эмиссионного покрытия катода с нити накала. А теперь сопоставим энергию, которая приходит на лампу в режиме мерцания и при обычном включении. Дело, ведь, не столько в самом факте «включения», сколько в энергии, разрушающей покрытие. Лично мое мнение, колба от такого «вспыхивания» не стареет, электроника – вопрос темный. Короче говоря, это очередная «страшилка», чтобы скрыть низкое качество самих КЛЛ за надуманными причинами.
Бороться с мерцанием можно только одним способом – шунтировать КЛЛ элементом, снижающим напряжение на ней в выключенном состоянии. Это может быть или резистор 1-2 Вт номиналом 47-100 кОм или конденсатор, рассчитанный на напряжение сети 220 вольт (например, из входного фильтра блоков питания АТХ) номиналом 0.1-0.47 мкФ.
Применение конденсатора более эффективно – в отличие от резистора на нем не рассеивается тепло (активная мощность).
По норме, в однофазной сети переменного тока должно быть напряжение 220 вольт, с допуском +10/-15 % (187-242 В). В действительности, среднее напряжение может отличаться от положенных 220 В, как в большую, так и в меньшую стороны. Если говорить про лампы накаливания, то завышенное напряжение очень резко снижает их срок службы. В обратном случае, если напряжение снижено (даже немного), то время работы лампы весьма существенно возрастает. Например, для обычной «усредненной» лампы считается срок службы 1 год (1000 часов), что часто рекламируется на коробках КЛЛ.
При снижении напряжения на 5-10 процентов срок службы возрастает от трех до пяти раз, хотя это приводит к существенному падению и так невысокой эффективности преобразования электрической энергии в свет. Почему я об этом заговорил? Дело в том, что основная масса ламп накаливания, продающаяся на территории РФ, рассчитана вовсе не на 220 В, а на 230-240 В. Коль скоро лампы работают на пониженном (для них) напряжении, то они светят не так ярко и служат гораздо дольше «положенного». Если сравнивать КЛЛ с подобными лампами накаливания, то непосредственное визуальное сравнение может показать, предположим, равенство их светового потока. Но лампа накаливания работает на пониженном напряжении, о чем все забывают, поэтому она светит ниже того, что получилось бы при номинальной мощности.
Если для ламп накаливания всё более-менее понятно - завышенное напряжение их «убивает» очень малым сроком службы, а заниженное резко снижает яркость свечения, то в КЛЛ работают другие механизмы и такая лампа оказывается работоспособной в большем диапазоне питающих напряжений.
Хочется обратить внимание читателей на словосочетание «устойчива к перепадам», благо первое слово выделено красным цветом. В этом диапазоне напряжений КЛЛ должна сохранить свою работоспособность, но никто не гарантирует долговременное функционирование и качественную работу. К слову, я пробовал именно для этой лампы повышать питающее напряжение до 230 вольт – через несколько минут ее потребляемая мощность (а поэтому и яркость свечения) снизились ниже данных для напряжения сети 220 В. Наиболее вероятная причина – уход параметров электронного балласта.
При понижении питающего напряжения происходит монотонное падение яркости вплоть до уровня выключения или выхода из устойчивого режима узла преобразователя. Обычно выход из нормального режима работы происходит при довольно низком напряжении, от двух до двух с половиной раз меньше номинального (70-90 вольт). К повреждению компонентов это не приводит, просто падает яркость или работа становится неустойчивой. Минимальное напряжение не измерялось, что может быть ошибочным, но оно всегда ниже напряжения включения, а этот параметр контролировался для каждой лампы.
В продолжение статьи приведено измерение характеристик компактных люминесцентных ламп, оно проведено при питающем напряжении 220 вольт переменного тока 50 Гц. Всё другое, даже указанное производителем КЛЛ, будет неверно, ибо они обязаны адаптировать свою продукцию под те стандарты, которые действуют в стране продажи их устройств. «Стресс-тестирование» на сильно завышенное питающее напряжение не проводилось, иначе можно было оказаться без ламп, тогда и исследовать было бы нечего. Возможно, оно появится во второй части.
В люминесцентных лампах тлеющий разряд возникает за счет эмиссии электронов двух катодов, расположенных с противоположных сторон трубки. В установившемся режиме всё работает хорошо, но в момент включения (пока температура катодов не достигла номинального уровня) режим излучения электронов происходит не стационарно, с большей энергией и локализацией места испускания, что вызывает отрыв активного поверхностного слоя. Возможно, вы замечали потемнение по краям колбы лампы, это следствие описанного процесса.
Сам катод состоит не из одной лишь «банальной» нити накаливания, на нее нанесено активирующее покрытие из различных материалов со сложной технологией напыления и формирования. При испарении покрытия несколько меняется режим «горения» (что может проявляться в изменении цвета свечения лампы) и росте потерь в самом катоде. Как следствие, нить накала начинает нагреваться до большей температуры, возрастает интенсивность испарения материала нити и процесс «перегорания» резко ускоряется.
Кроме того, повышенный нагрев снижает эффективность работы КЛЛ и приводит к высокой температуре колбы в зоне катодов, что оканчивается или оплавлением пластика в этих местах или растрескиванием колбы. Пластик КЛЛ негорючий и его плавка вряд ли приведет к пожару (надеюсь), а вот трещина в колбе оканчивается засасыванием воздуха в лампу и она либо треснет окончательно, либо перестанет светить. Некоторые признаки наличия воздуха в лампе – яркий желтый свет «накала» из областей катодов, изменение цвета свечения лампы, само свечение неравномерно по всей колбе с группировкой у одного из катодов (при сильной разгерметизации).
Техническое решение проблемы повышенного разрушения нитей накала звучит так – нельзя подавать высокое напряжение на лампу, пока катоды не нагрелись до нужной температуры, то есть, необходим их предварительный прогрев с задержкой подачи напряжения на саму лампу. Этот дефект свойственен не только КЛЛ, но и всем электронно-вакуумным приборам, работающем на принципе эмиссии электронов горячим катодом.
Например, в «старых» телевизорах со стеклянным кинескопом изображение появлялось не сразу, приходилось ждать около 30 секунд до того, как яркость картинки становилась нормальной. Эта задержка выполнялась не ради специального эффекта, а по банальной причине – напряжение анода кинескопа подавалось лишь после того, как был прогрет катод. Другим решением данной проблемы могло служить обеспечение небольшого напряжения на катоде в выключенном состоянии телевизора, что не позволяло ему остыть ниже критической температуры и снижало деструктивные последствия в момент включения. Телевизоры с таким техническим решением включались очень быстро, буквально за пару секунд.
Применительно к КЛЛ, предварительный прогрев катодов может быть реализован двумя способами - или специальной последовательностью режимов управляющей микросхемы (которую не ставят в КЛЛ того класса, что участвуют в тестировании), или более простым способом – «закорачиванием» выводов лампы в начальный момент включения. Обычно, эту функцию выполняет терморезистор, который увеличивает свое сопротивление при повышении его температуры. При старте лампы резистор забирает всю энергию себе, нагревается, что приводит к резкому возрастанию сопротивления, перестает шунтировать (закорачивать) выводы светоизлучающей трубки и на нее начинает подаваться полное напряжение питания высокой частоты.
Чаще всего, когда говорят об этом резисторе, то используют термин «PTC» (Positive Temperature Coefficient), который означает лишь тип элемента с положительной тепловой зависимостью. От объема активной части резистора зависит как время удержания подачи высокого напряжения на лампу (время предварительного прогрева катодов), так и тепловая мощность, рассеиваемая на нём в стационарном режиме работы. Не удивляйтесь, на нем всегда выделяется тепло, что снижает КПД лампы. Поэтому задача выбора рабочей мощности резистора «задержки прогрева» не самая простая и всегда с массой компромиссов. Хочется повысить время, чтобы лампа не так «слепила» по включении? Значит, придется мириться с потерей эффективности и возросшим тепловыделением в блоке электронного балласта. В последнее время особо ужесточились требования по светоотдаче ламп, поэтому трудности с выбором резистора задержки весьма обострились.
С другой стороны, если отказаться от довольно спорной функции плавного повышения яркости при включении лампы, то время задержки можно уменьшить до минимальных значений, необходимых только для выполнения основной задачи – прогрева катодов до рабочей температуры перед подачей напряжения на колбу. В КЛЛ используется катод с прямым накалом, то есть, сама нить накала выполняет функции катода, и для его нагрева требуется совсем немного времени. Посмотрите на лампочку карманного фонаря – разве она начинает светить не сразу по включении?
Отсюда - геометрические размеры резистора задержки можно сделать небольшими, что позволит сохранить низкий уровень разрушения катодов при включении и при этом не сильно ухудшить общую эффективность лампы. К сожалению, четко определить «на глазок» присутствие в КЛЛ предварительного прогрева ускоренного режима не представляется возможным.
Как влияет на срок службы КЛЛ отсутствие данной функции? Увы, отрицательно, особенно в местах с частым включением света. Производители по этому поводу заявляют количество включений, при этом цикл нормируется из расчета времени включенного и выключенного состояния лампы, по три часа каждый. Возникает вопрос, как связано общее время работы лампы с количеством циклов? Входит ли одно в другое или общее время работы берется из режима постоянного включения?
В документации, а часто и на упаковке лампы, пишется текст вида «8000 часов = 8 лет, при времени работы 2.7 часа в сутки». К этой информации бывает приписка, что с уменьшением количества включений время работы лампы увеличивается. Дополню от себя – увеличивается выше декларированного времени работы.
Иначе говоря, для лампы, на которой написано «8000 часов = 8 лет», номинальным является 8*365 (примерно 3000) количество включений. К слову, уважаемые фирмы указывают эту характеристику в спецификации своих изделий, а «кЭтай» … и хорошо, что не приводят, будет меньше вранья на коробке.
В местах общего пользования необходимо устанавливать КЛЛ с предварительным прогревом катодов, иначе их срок службы окажется крайне низок и применение энергосберегающих ламп, даже самых-самых дешевых, окажется экономически нецелесообразным.
В заключение хочется отметить, что устойчивость к включению зависит не только от наличия и исполнения предварительного прогрева катодов, но и от качества самих катодов. «Оптимизация» покрытия и низкое качество производства не сможет устранить никакая электроника.
Человеческое зрение очень нелинейно и больше напоминает логарифмическую зависимость. Сравнение КЛЛ между собой и с лампами накаливания усугубляются разницей в спектре ламп. В результате, КЛЛ может казаться «лишь чуть-чуть» менее яркой, что в действительности составит значительную величину – до двух раз и более. Кроме того, яркость свечения ламп накаливания гораздо резче зависит от напряжения питания, даже небольшое его снижение весьма чувствительно сказывается как на световом потоке, так и на уменьшении цветовой температуры.
У люминесцентных ламп напряжение влияет на яркость не столь остро, а цветовая температура если и меняется, то незначительно. В результате, сравнение «в лоб» КЛЛ с лампой накаливания, хоть и кажется корректным, но может оказаться весьма спорным. А поэтому, не ведитесь на россказни продавцов, что КЛЛ светят почти так же, как лампы накаливания, или чуть меньше. В данном случае сравнение «чуть меньше» неприменимо, только «больше» (ярче).
Кроме того, у КЛЛ есть проблемы с яркостью, не свойственные лампам накаливания:
Обычный человек привык к лампам накаливания и знает, сколько ламп какой мощности ему необходимо для освещения комнаты. Переход на КЛЛ означает, что ему придется научиться правильно пересчитывать «непонятную» мощность КЛЛ, или еще более непонятные «Люмены», в «те же лампы накаливания». Для того, чтобы облегчить переход на КЛЛ, производители приводят на упаковке ламп эквивалент мощности. Фраза «25 Вт = 125 Вт» проста и понятна покупателю. Но есть одна беда – эти «формулы» не соответствуют действительности. Фирменная, качественная продукция может выдержать проверку измерительными приборами, а вот категория «что подешевле» не брезгует обманом. Об этом тоже будет рассказано дальше, с цифрами, поэтому вопрос пока закроем.
Одна рекомендация при выборе ламп – если на упаковке указан световой поток, то можно достаточно просто пересчитать его в эквивалентную мощность лампы накаливания, поделив на 12. Результаты этого расчета не учитывают изменение световой отдачи ламп накаливания различной мощности, поэтому полученная цифра будет весьма условна, но она может оказаться честнее той информации по эквивалентной лампе накаливания, что производитель указал на упаковке.
Например, лампа OSRAM 14 Вт, декларируется световой поток 860 лм, эквивалент ЛН = 68 Вт. Считаем, 860/12=71 Вт, что очень близко к заявленной эквивалентной мощности лампы накаливания 68 Вт. Если выполнить аналогичный расчет с продукцией «GamBiT», то для модели RF 051 декларируется 340 лм и эквивалент ЛН = 45 Вт. Простейший пересчет 340/12=28 Вт показывает более реальные цифры, вот на них и следует ориентироваться.
В человеческом глазе два типа рецепторов – «палочки», отвечающие за зрение в темноте и не различающие цвета, и «колбочки», способные распознавать цвет. Второго класса рецепторов три вида, ориентированных на восприятие трех основных цветов – «синего», «зеленого» и «красного». Однако характеристика чувствительности этих рецепторов просто ужасна, уж простите за столь нетехнический термин – зоны «зеленого» и «красного» практически накладываются и простираются в область «синего». Без дополнительной обработки человек видел бы мир в сине-желтой гамме.
Поэтому, параллельно основной теории восприятия цвета, существует альтернативная теория цвета Эвальда Геринга. Позже её развили Давид Хьюбл (David H. Hubel) и Торстен Вайзел (Torsten N. Wiesel), за что они были удостоены Нобелевской премией 1981 года. Суть их теории в том, что мозг обрабатывает поступающую информацию от глаза не в «красном» (L), «зелёном» (M) и «синем» (S) цветах, а оперирует понятием разности этих составляющих – минимальной и максимальной яркости; разности цветов «зелёного» и «красного» (M-L); «синего» и «желтого» (S-[M+L]). Позволю себе изобразить условное построение этих зависимостей.
Сплошными линиями изображены спектральные чувствительности «колбочек», то, как воспринимает мир наш глаз. Пунктирными линиями отмечены графики, полученные в результате простейших действий, предположительно выполняемых мозгом над первичной информацией из глаза. Серый график с редким пунктиром показывает кривую спектральной чувствительности «палочек».
После преобразования «зеленый» и «красный» уже не находятся один-в-другом, как это было в первичных компонентах «M» и «L», хотя следует отметить, что приведенный на рисунке пересчет не соответствует действительности – максимум чувствительности зеленого цвета находится где-то в районе 540-550 нм, а на данном графике в этом диапазоне получился ноль. Видимо, обработка в мозге идет не столь прямолинейно, с использованием массы адаптивных механизмов. Но, важнее здесь другое – максимумы чувствительности глаза (S, M, L) не соответствуют максимумам видимой чувствительности, полученной после обработки мозгом.
Если пик графика «L» приходится на 564 нм, то в разностной функции «L-M» он смещается на 590 нм. А он не может не сместиться, ведь красный цвет получается как «разностная» функция. Почему именно «разностная»? Просто потому, что спектры чувствительности «M» и «L» находятся настолько близко, входят один в другой, что различить цвета можно только одним способом – вычесть их один из другого, иного просто не дано, в мозг поступает только та информация, что приходит из фоторецепторов глаза.
Из данных рассуждений становится очевидным, что построение «интегральной кривой спектральной чувствительности глаза» в виде обычного нормального распределения лишено смысла. Я не стал отмечать эту характеристику на рисунке, она полностью повторяет «желтую» составляющую (M+L) с плавным спадом до нуля при длине волны 400 нм. Извините, глупость это. С «красной» и «зеленой» составляющими проблем не возникает, сложности начинают появляться при анализе синего цвета.
Фоторецептор видит синий цвет лучше всего в полосе 400-450 нм, а «интегральная кривая» вообще игнорирует этот диапазон. Я понимаю, что теории световосприятия и измерений разрабатывались задолго до люминесцентных ламп с их «линейчатым» спектром, но применять эту же технологию сейчас было бы ошибочным. А именно, для оценки уровня освещенности с учетом видимости глазом надо использовать три датчика с максимумами примерно на 420, 540, 590 нм и последующим их сложением с коэффициентами пересчета чувствительности этих составляющих. Обычным фотодиодом с простым полосовым фильтром не обойтись. Увы, КЛЛ такого не позволяет.
Одна из характеристик КЛЛ выглядит довольно странно – цветовая температура. Вроде бы, какая связь между цветом свечения и какой-то абстрактной «температурой»? Дело в том, что при нагреве любой объект начинает испускать излучение, и чем выше его температура, тем меньше длина волны. За образец берется «абсолютно черное тело», ведь оно лишено цветовой окраски и обладает максимально предсказуемым спектром.
Типичным представителем такого объекта является обычная лампа накаливания и, фактически, цветовая температура есть не что иное, как температура и цвет свечения ее нити накала. Даже больше, до 3300-3500К в качестве образцовых источников используются светильники с нитью накала. Трудности возникают с получением калиброванных источников на большую температуру – самый тугоплавкий металл, вольфрам, плавится при 3695К. Определив температуру тела (цветовую температуру), можно однозначно охарактеризовать распределение спектра излучения этого источника.
Пожалуй, подобное представление не вносит ясности в вопрос, надо взглянуть на проблему шире.
На более «крупном» графике уже четко заметна тенденция – форма спектра излучения мало зависит от цветовой температуры, меняется лишь длина волны ее максимума.
Говоря про цветовую температуру, надо помнить о двух моментах – во-первых, само значение цветовой температуры, которая может измеряться и вычисляться несколькими способами, описано в ГОСТ 23198-94, во-вторых, меру отклонения от кривой температуры черного тела, которое придает цвету свечения паразитный цветовой оттенок. Две лампы могут характеризироваться одной и той же цветовой температурой, но обладать различными оттенками свечения. И здесь сразу вспоминается продукция «GamBiT» с характерным фиолетовым светом.
Наверно, не стоит утяжелять статью рассказом о цветовом пространстве CIE 1931. Если появится желание, вы можете самостоятельно ознакомиться с этим вопросом в «Википедии» или любом другом источнике.
Вторая, по значимости, характеристика КЛЛ – это индекс цветопередачи. Различные осветительные приборы могут быть с одной и той же цветовой температурой, но по-разному освещать цветные объекты. Возьмем два источника света – лампу накаливания с ее непрерывным спектром и, скажем, люминесцентную лампу с галофосфатным люминофором. Положим, и та и другая лампа окажутся со схожей цветовой температурой, то есть – с одинаковым характером окраски свечения. Означает ли последнее, что в этом свете цветной предмет, например, со светло-голубой поверхностью, будет выглядеть одинаково? Конечно же, нет, спектр лампы накаливания непрерывен, уж извините за повтор, он одинаково освещает предмет любого цвета во всем видимом диапазоне (с учетом кривой интенсивности свечения).
Так вот, лампа накаливания не искажает восприятие цвета, а в спектре люминесцентных ламп низкого качества цветопередачи, на что явно указывает примененный люминофор, между «синим» (435 нм) и «зеленым» (546 нм) ртутными линиями спектра ничего нет. Как следствие, голубые предметы будут освещаться только за счет ближайших компонент – «синей» и «зеленой» линий спектра. Если у выбранного предмета есть поверхность с высокой добротностью спектра, то есть, он очень узок, то эти компоненты окажутся вне зоны прозрачности и будут поглощены. В результате, предмет вместо «голубого» будет выглядеть «черным».
По счастью, вокруг нас мало объектов с четко выраженными цветами, поэтому для приведенного примера вместо полного почернения мы увидим предмет просто немного «темнее». Для устранения дефекта источник света должен обладать непрерывным спектром или, хотя бы, не содержать продолжительных пропусков, что может обеспечить «трехполосный» люминофор.
Методика измерения индекса цветопередачи (Ra) основана на сравнении качества воспроизведения цвета некоторого (стандартного) набора цветовых поверхностей для выбранного и образцового источников света. Это важно, индекс цветопередачи измеряется исключительно для выбранной цветовой температуры и теряет смысл без нее. Например, лампа накаливания хорошо освещает цветные объекты и ее Ra равно 100%, ибо она является «идеальным» источником для своей цветовой температуры – тем самым «черным телом» с заданной температурой. Но это же глупость, цвет свечения лампы накаливания «желтый», как он может «идеально» воспроизводить цвет объекта? Никак, но такова методика.
Другие варианты измерения еще хуже – абсолютное значение спектра свечения лампы накаливания хоть и непрерывно, но монотонно спадает по мере понижения длины волны «красного» к «синему». При этом «усреднение» спектра покажет какой-то смешной результат, порядка 30 процентов, если за 100% брать максимум значений (в красной области спектра). И как с этим работать? Лампа накаливания показывает 30%, КЛЛ, скажем, 10%. Если перейти на большую цветовую температуру с ее более пологой кривой распределения спектра, то усреднение спектра покажет для аналогичной КЛЛ уже 15-20%. Получается глупость.
Поэтому, в колометрии принято выбирать образцовый осветитель (заданную цветовую температуру) и в процентах от его спектра считать индекс цветопередачи. В первом приближении (и сильном упрощении) берется график распределения спектра для образцового источника и считается, насколько похож на него спектр тестируемой лампы. Впрочем, сама методика гораздо сложнее и измерения ведутся для определенного набора цветных поверхностей. Как вы понимаете, без задания цветовой температуры понятие Ra теряет всякий смысл.
При проведении тестирования Ra не измерялся в виду сложности его получения, и, извините, очевидной глупости этого параметра. Данная характеристика была разработана для источников света с непрерывным спектром, что «не особо» применимо к люминесцентным лампам.
Исходя из методики вычисления, индекс цветопередачи измеряется в процентах и не может быть больше 100%. Лампы могут описываться следующими градациями этого параметра:
| Характеристика | Степень цветопередачи |
Индекс цветопередачи |
Характерные примеры ламп |
| Самая хорошая | 1А | 9х | Лампы накаливания, КЛЛ с улучшенным трехполосным люминофором |
| Очень хорошая | 1В | 8х | КЛЛ с трехполосным люминофором |
| Хорошая | 2А | 7х | КЛЛ с галофосфатным люминофором |
| Хорошая | 2В | 6х | КЛЛ с галофосфатным люминофором |
Довольно часто при нанесении маркировки на лампу совмещают индекс цветопередачи и цветовую температуру в одно число. Например, «830». Первая цифра означает индекс цветопередачи 8х, две последующие – цветовую температуру 3000К.
Лампы с Ra меньше 8х не следует применять в жилых помещениях.
В середине 2011 года правительством РФ были утверждены требования к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока. Полный текст можно скачать по этой ссылке. Текст короткий и к прочтению настоятельно рекомендуется.
Процитирую некоторые моменты этого, без сомнения, полезного документа.
При измерении характеристик ламп данные требования учитываются - приведен расчет максимальной потребляемой мощности по пункту 3в. и на цветовом пространстве CIE 1931 размечена сетка допуска по пункту 8.
Коэффициент мощности каждой лампы не измерялся, но выборочная проверка показала нахождение этого параметра в диапазоне 0.52-0.65.
Если вы прочитали текст постановления, то наверняка задались вопросом – это всё декларации, но где же ответственность на нарушения? С этим вышел казус, в первоначальной версии документа, которая была подана на утверждение, было поручение о разработке изменений в кодекс РФ об административных правонарушениях в части установления ответственности за нарушение требований к осветительным устройствам. В утвержденном документе оно отсутствует. Что интересно, при этом практически все протестированные лампы нарушают оговоренные требования. Извините, навевает нехорошие мысли.
В настоящее время ответственность за нарушение следует из общих положений статьи 14.2 Кодекса РФ об административных правонарушениях, согласно которой предусмотрена административная ответственность за незаконную продажу товаров (иных вещей), свободная реализация которых запрещена или ограничена законодательством.
Без комментариев.
Самый интересный стимул КЛЛ – это их обещанный долгий срок службы. Отсюда сразу проистекает встречный и еще более интересный вопрос о гарантии на этот вид продукции. Лично я предпочитаю расправляться с данным товаром так же, как и большинство других, но это же неправильно, и стоит немного разобраться в этом важном вопросе.
Производитель гордо рапортует о баснословных сроках службы их ламп, на каждой упаковке КЛЛ обязательно присутствует время наработки или срок службы, а зачастую - обе цифры вместе, благо они легко пересчитываются одна в другую из расчета использования лампой 2.7 часа в сутки.
Кроме того, на той же коробке довольно часто размещают указание о гарантийном сроке.
Откуда сложности? Производитель заявляет обмен вышедших из строя ламп, при этом обещает длительный срок службы и после окончании гарантийного срока. Проблема возникнет тогда, когда вы попробуете воспользоваться своим правом на гарантийное обслуживание. Время на обмен у магазина и производителя может «несколько не совпадать» по продолжительности. На просторах интернета много тем обсуждения энергосберегающих ламп, одна из интересных и поучительных расположена в конференции ixbt.
Позволю себе вольность процитировать несколько сообщений из этой темы обсуждения:
В комментариях не нуждается. Думаю, всё ясно, в такой стране живем. Отсюда весьма логичен вывод:
С приоритетом выбора полностью согласен, но акцент на самую-самую дешевую продукцию напоминает поговорку про того, кто платит дважды». Впрочем, в статье приводится измерение некоторых технических характеристик ряда КЛЛ, вы можете сделать собственные выводы.
Кстати, довольно интересен механизм вычисления срока службы ламп. Понятно, что в продукции «noname» в качестве срока службы указывается то, что разглядел маркетолог на потолке. Для ответственных производителей это время считается как … наверное, вы думаете, как гарантированное время работы устройства, при котором оно «точно» не сломается?
Отнюдь, под сроком службы понимается интервал времени, за которое выйдет из строя не более половины ламп. Причем, без определения минимальной наработки, КЛЛ может «сгореть» и сразу по включении, и через час, и за пять минут до окончания срока службы, всё это будет считаться нормальным. Купили вы четыре лампы и две из них просто не включились – и это «нормально». Надо сразу отметить – ответственный производитель дает достаточно большую гарантию на свою продукцию. Но, смотрите обсуждение выше, и не выбрасывайте чеки!
Процитирую довольно интересное сообщение из темы по энергосберегающим лампам.
В данной статье не такое уж и большое количество ламп, но я нашел ссылки от производителей далеко не на всё изделия. Я бы понял, если бы это касалось «дешевой» продукции неизвестного происхождения, но данная проблема коснулась и представителей OSRAM, Philips.
Процитирую несколько сообщений по этому вопросу, чтобы в статье фигурировали мнения других людей.
И еще пара довольно очевидных суждений.
Ничего не могу сказать по ценам на барахолках Америки, но интернет-магазины предлагают похожие цены. Комментарии излишни. Однако перейдем от слов к делу.
Для проведения работ необходим широкий ассортимент оборудования, а последнее стоит весьма недешево и не особо распространено. Собственно, на данном пункте статья должна была бы и закончиться. Но, так ли уж обязательно наличие высокоточного оборудования? Понятно, что «очень хочется», но при его отсутствии неужели нельзя что-то предпринять? Увы, при этом потеряется важное качество – нельзя будет вынести какой-то четкий вердикт по работе ламп … и это ничем не заменишь.
При тестировании необходимо получить информацию о световом потоке лампы на момент начала работы и по прошествии некоторого времени. Если будет устройство, которое позволит довольно точно измерить его уровень на начало и на момент окончания теста, то в процентном отношении полученные результаты будут отражать реальное положение дел.
Кроме освещенности хорошо бы получить информацию о цвете свечения лампы.
Для первого условия требуется фотометрический шар, который (при некоторых оговорках) можно изготовить самостоятельно.
Полный шар изготавливать нет необходимости, хватит и его половины – компактные люминесцентные лампы довольно симметричны и световой поток в оба полушария примерно одинаков. Конечно, можно было изготовить и полный вариант, но к улучшению точности это бы не привело – замкнутое пространство приводит к повышению температуры объекта, да и отраженные лучи не полностью поглощаются темной поверхностью и частично переотражаются во вторую половину сферы, складываясь с основным световым потоком лампы. Для более-менее адекватного восприятия освещенности необходимо большое количество датчиков, поэтому выбрано их повышенное число - 73 штуки, равномерно распределенное по внутренней поверхности полусферы.
Как показала проверка в работе, у данного решения существуют довольно существенные недостатки, но к моменту выяснения этих дефектов все лампы были уже измерены и отправлены на стенд, а потому что-то изменять в его устройстве не представляется возможным. Увы, не всё удается с первого раза.
Решение со сферой является вынужденной мерой, иначе просто нереально получить информацию о деградации яркости КЛЛ по мере ее работы - очень уж неравномерна сила света в различных направлениях и это исключает «ручное» измерение яркометром.
Для примера, возьмем «спиральную» и «3U» лампы:
За «0» градусов принята точка над лампой, прямо противоположная ее цоколю.
Характер распределения силы света неравномерен, особенно у «спирали» с ее явным увеличением интенсивности под углом около 45 градусов к оси. Снимать данные кривые вручную с последующим интегрированием по всей поверхности – задача не столько трудная или нудная, вовсе нет, при этом резко падает точность замера. Поэтому пришлось отказаться от обычного яркометра в пользу самодельного устройства. Впрочем, и ему нашлось применение.
Вторая проблема – необходимость получения информации о цвете. Фотоаппаратом можно сделать снимок светящейся лампы и получить невразумительную картинку ее цветовых характеристик. Можно, но смысла очень мало, нужен спектрометр. Готовое устройство стоит соответствующе, но вполне возможно сделать что-то подходящее и в кустарных условиях. По счастью, самой труднодоставаемой деталью является дифракционная решетка, что не является серьезной проблемой и здорово упрощает жизнь.
Для проведения работ был изготовлен щелевой дифракционный спектрометр по самой тривиальной технологии:
Всё просто – свет проходит через узкую щель, попадает на дифракционную решетку и разлагается в спектр. Если изготавливать из элементов сантехники, то на сборку можно потратить всего пару часов. Но, увы, ничего осмысленного с данного аппарата получить не удастся, фотоаппарат не предназначен для снятия спектра. По крайней мере, та «мыльница», что была использована в моём аппарате. Проблема даже не столько в насыщении пиков уровня, сколько в нелинейности фильтров R-G-B матрицы фотоаппарата.
В качестве образца света снята галогенная лампа накаливания. По теории, интенсивность цвета должна снижаться по мере перемещения в высокочастотную часть спектра (синий цвет), здесь же творится черт-те-что, особенно на стыке зеленого и красного. Вполне очевидно, что «измерения» на таком оборудовании откровенно несостоятельны. Однако существует механизм калибровки, который способен повысить точность – спектр образцовых источников света монотонно спадает от «красных» к «синим» цветам, причем данная зависимость известна и зависит, по большому счету, только от температуры нити накала.
А это означает, что хотя фотоаппарат и не удовлетворяет по качеству работы, но может быть использован с калибровочным профилем. Понимая очевидную глупость задачи, готовую программу искать даже не пытался, пришлось написать что-то свое. Попутно обнаружились нелинейности не только по разделительным фильтрам, но по уровням и цветам. Для данного фотоаппарата гамма непостоянна и уменьшается по мере снижения уровня.
Конечно, я пробовал найти более подходящий вариант фотоаппарата, но среди «мыльниц» плохо то одно, то другое. Где-то игнорируется фиксированный режим цветового баланса, где-то чудовищно обрезается уровень (насыщение). Увы, «дешево и хорошо» – это сказка.
Ладно, сделано и откалибровано, но насколько всё это соответствует действительности? На просторах интернета много работ по измерению спектра люминесцентных ламп, можно попробовать найти что-то похожее и сравнить с показателями самодельного устройства.
Например, в статье «Спектроскопия» сайта «Новое и старое» приводятся численные данные замера КЛЛ Navigator NCL-3U-15-827-E27. Точно такой же лампы приобрести не удалось, просто не подвернулось под руку. Как мне кажется, ближайшей к ней будет «Космос 2700К», модели 9 и 25 Вт.
Данные статьи:
У меня для ламп «Космос 2700К» вышло следующее:
Для единообразия пересчитаю величины в процентах от максимума зеленого цвета (546.04 нм).
| Длина волны, нм | Данные из статьи по КЛЛ «Navigator», % |
Мои данные по «Космос», % |
| 436.81 | 108 | 87 |
| 488.1 | 9.4 | 10 |
| 546.04 | 100 | 100 |
| 586.48 | 17.7 | 24 |
| 629.73 | 23.1 | 30 |
Довольно хорошо видно, что спектр с низким уровнем примерно совпадает (завышение одинаковое, около 20%), а вот высокий уровень искажен – особенно это касается зоны красного цвета. И тому, и другому есть простое объяснение: хотя в фотоаппарате и была выставлена отрицательная коррекция экспозиции, но всё равно он ограничил уровень. Свою лепту внесла коррекция профиля в программе – «форма» спектра восстановлена правильно, насколько это возможно, но обрезанные максимумы по цветам R-G-B перестали быть «максимальными» значениями. Посмотрите, у красного на длине волны около 612 нм очень «размазанная» (плоская) верхушка, что явно следует из ограничения уровня.
Хоть это и не совсем верно, но на общее распределение спектра не оказывает существенного влияния, «отрезанное» не вносит столь уж значимый вклад в общую энергию свечения, который формирует цвет свечения лампы.
К слову, спектр ртути и люминофора не зависит «от чего-либо», поэтому на графиках нет разметки длин волн – это загромоздит и так мелкие картинки, а цифры везде одни и те же.
Программа считает отношение средней энергии излучения к ее максимальному значению, как простейший вариант оценки равномерности излучаемого света. Кроме того, она строит диаграмму цветового пространства CIE 1931, что позволяет получить цветовую температуру источника света.
К обычному графику температуры черного тела и «рискам» цветовых температур добавлена сетка зон на соответствии приложения №2 требований «Постановления №602».
Довольно безыдейно выпускать статью без проверки качества работы испытуемых устройств. Для сего было приобретено в магазине Метро некоторое количество КЛЛ самой популярной серии «подешевле». Можно долго и сладостно «петь» о достоинствах ламп по 500 рублей и выше, но лучше всего раскупается именно этот самый «подешевле», что и представляет наибольший интерес для тестирования.
Торговая марка GamBiT представляется ООО "Шелфер", здесь можно привести дополнительную ссылку.
В магазине были КЛЛ в упаковках двух цветовых гамм – синей и желто-зеленой. Первый вариант исполнения приобретен в виде двух блоков - лампы 9 Вт, три штуки и 13 Вт, пять штук.
В блок входят три лампы:
Модель: RF 051.
Следующая лампа также поставляется в блоке, теперь уже на пять штук.
Посмотрим на саму лампу поближе.
Модель: RF 049.
От «синей» серии переходим к «желто-зеленой». Увы, на сайте производителя и в описании на коробках ламп нет никакого упоминания о цветной дифференциации штанов ламп.
Модель: RF 064.
Модель: RF 066.
Модель: RF 067.
На упаковке можно найти ссылку вида «economka.com», но при переходе выясняется, что это очередная «мурзилка». Поиск google показал, что слово «лампа» там даже не встречается. Наиболее правдоподобный вариант - http://economka.com.ua, но и на нем данная модель отсутствует.
Экономный покупатель берет блоками, так выходит дешевле. Что ж, нет никаких причин не последовать этому разумному (или нет?) совету. Для исследования был приобретен блок из пяти ламп.
Вообще-то, использование в тестировании не одиночных ламп, а блоков приносит много полезной информации – можно оценить меру стабильности характеристик ламп в одной партии, так сказать, культуру производства. Кроме того, это позволит задействовать лампы блока в различных режимах работы, что предоставит возможность четче определить изменения.
Но для этих КЛЛ у меня совершенно случайно оказался экземпляр из совсем другой партии, приобретенный примерно полгода назад. Из внешних отличий я смог найти только желтый фон под текстом «Теплый цвет» на упаковке новых ламп, старая была лишена цветового выделения.
Модель: 2U 15w E2727 eco.
На корпусе ламп размещена ссылка на сайт «www.kosmos.ru», но его посещение, как и в предыдущем случае, лишено смысла, перед нами очередной представитель сайтов категории «мурзилка». Кроме рекламной чуши ничего полезного не найти, техническая документация оканчивается «Сайт временно не доступен» с датой 27/09/2010. Наиболее правдоподобная ссылка - kosmos.com.ua.
Модель: T2 SPC 9W E2727.
Модель: T2 SPC 15W E2727.
Все размеры и характеристики аналогичны модели «Е27», все отличие в установке другого цоколя.
Модель: T2 SPC 15W E2742.
Модель: T2 SPC 15W E2764.
Модель: T2 SPC 25W E2742.
Модель: T2 SPC 25W E2764.
Завершают список две лампы с маркировкой «без ртути». По крайней мере, именно так расшифровывают покупатели значок на упаковке.
Модель: T2 SPC 20W E2764.
Модель: T2 SPC 25W E2727.
START. Честно говоря, после сбора ламп захотелось несколько расширить ассортимент, поэтому отправился на поиски в закрома. Результат блужданий – пара КЛЛ довольно известной торговой марки, лампы в работе не были и могут участвовать на равных условиях. Приведу ссылку на страницу описания ламп.
Модель: 23SP.
Модель: 26 3U.
Продукция фирмы OSRAM, хоть и производится по всему миру, но славится своим качеством, по крайней мере, по сравнению со всеми перечисленными ранее участниками. Как следствие, их КЛЛ существенно дороже и их берут значительно реже. Может зря, ведь «скупой платит дважды»?
Но в данном случае все оказалось не так просто. Найти описание на модели «Micro Twist» на сайте производителя не предоставляется возможным, а серии «Mini Twist» и «Micro Twist» отнюдь не синонимы. Для получения хоть какой-то информации можно воспользоваться данным документом.
Модель: DULUXSTAR.
Модель: DULUXSTAR Micro Twist.
Модель: DULUXSTAR Micro Twist.
В следующем случае мне немного повезло, поскольку лампы продавались блоком на три штуки по весьма заманчивой цене.
Внешне КЛЛ выглядит следующим образом.
Модель: DULUXSTAR.
Завершает ламп список еще более «дорогая» фирма, достаточно сказать, что ее продукция стоит дороже всех моделей, представленных ранее, в том числе и OSRAM.
Коль скоро «дорого», значит, обойдемся двумя моделями. Средства на приобретение ламп выделялись из собственного кармана, а он не резиновый.
Модель: Tornado 8W.
По традиции, есть сайт, но отсутствует документация на данную модель.
Модель: Genie 14W.
От эстетики пора перейти к практике.
