Наша цивилизация немыслима без искусственного освещения, ведущего свою родословную с древних костров и факелов. В качестве «солнца на столе» более века служили привычные всем лампы накаливания (ЛН, патент Эдисона от 1879 года), но их судьба предрешена. В ближайшие годы ЛН будут массово вытеснять современные источники света — компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) и светодиодные лампы (СДЛ). Собственно, в уличном освещении, на производстве и в офисах это произошло уже давно, и теперь основной (он же последний) бастион ЛН — наши жилища.
Так что технический прогресс коснется каждого. Даже если кто-то ничего менять не хочет, менять придется: старые добрые ЛН попросту негде будет купить. Еще с 2011 года в России запрещен оборот ЛН мощностью 100 Вт и более, а с 2013-го под раздачу, скорее всего, попадут более популярные 75-ваттные лампочки. 2014 же год может стать в этом смысле рубежным: все, что мощнее жалких 25 Вт, будет отсечено от потребителей федеральным законом №269.
Эта 150-ваттная ЛН дорабатывает свой век. Больше такую не купишь
Ей на смену идет светодиодная лампа характерного дизайна «кукурузина». 88 светодиодов дают световой поток 1000 лм (почти заменяет 100-ваттную ЛН), правда, и стоит такая прелесть в немецком исполнении больше 2 000 р.
В свете этих перспектив полезно провести сравнительный анализ ЛН, КЛЛ и СДЛ. Как мы все знаем, не бывает идеальных технических решений: любая новая технология несет как плюсы, так и минусы. Новые и недешевые источники света непосредственно касаются нашего кармана, и что гораздо важнее — нашего здоровья. Понятия зрительного комфорта, зрительной гигиены, отработанные в предыдущие десятилетия применительно к ЛН, теперь должны быть переосмыслены. Кроме чисто светотехнических характеристик, КЛЛ и СДЛ выделяют излучения, могущие повлиять на человека и технику. Наконец, в экологическом плане современные лампочки резко отличаются от простейших (металл да стекло) ЛН, и, понятно, не в лучшую сторону. Все это довольно неочевидным образом влияет на организм и в первую очередь на зрение.
Между тем нынешнее поколение испытывает огромные зрительные нагрузки, непредставимые еще 30-40 лет назад. Компьютеры, смартфоны, планшеты, электронные книги и т.п. нас окружают повсюду, и мы часами всматриваемся в их экраны, считывая зачастую мелкие буквы и детали картинок. Особенно страдает неокрепшее детское зрение. В советские времена одним из обязательных требований к школьным учебникам был размер (12-16 пунктов) и контрастность шрифта. Сейчас продвинутый школяр закачивает все материалы в свой смартфон и устанавливает 4-пунктовый диамант (1,4 мм по высоте), чтобы больше текста влезло на крохотный экранчик. Вот и выходят из 11 класса через одного очкарики…
В свете указанных проблем имеет смысл присмотреться к новым источникам света повнимательнее. Я постараюсь показать, что в квартирах наиболее выгодно гибридное освещение, сочетающее все виды лампочек. Каждый из источников хорош на своем месте, и далеко не всегда замена ЛН на КЛЛ, скажем, на письменном столе, оправдана, что бы ни говорила реклама и некомпетентные (в лучшем случае) продавцы. Многие факты, приведенные ниже, хорошо известны, но что-то, возможно будет внове. В любом случае их систематизация небесполезна.
⇡#Разберемся с производителями
Итак, о чем пойдет речь? Рассмотрим номенклатуру основных источников света, а также их поставщиков на российский рынок. Особое внимание при этом уделим качеству продукции.
Заранее извинюсь, что интернет-торговлю я не рассматриваю. На мой взгляд, привычка к импульсивным покупкам (а ЛН были таковыми на протяжении десятилетий) еще не преодолена. Большинству потребителей пока что привычнее пойти в ближайший магазин, выбрать лампочку среди десятков моделей, проверить в деле и только тогда купить. Если что, проблем с возвратом не будет. Не спорю, на ebay или dealextreme можно совершить весьма удачные покупки, особенно по светодиодным системам, но это больше для энтузиастов, точно знающих, что им надо, и готовых связываться с нашей почтой и ее выкрутасами.
ЛН включают как классические лампочки в виде груши, так и галогенные лампы (ГЛН) в колбах из кварцевого стекла. Галогенки выпускаются как на сетевое (220-230 В), так и на низкое (обычно 12 в) напряжение, получаемое с помощью трансформаторов. Их характеристики заметно отличаются, что зачастую требует отдельного рассмотрения.
Производителей ЛН/ГЛН можно разделить на три группы: оставшиеся электроламповые заводы РФ и ближнего зарубежья; китайские компании, зачастую маскирующиеся под российские; международные бренды типа Osram-Sylvania и Philips. Производство ЛН с его миллиардными объемами отлажено до мелочей, в силу чего ЛН сравнительно однородны по качеству (кроме разве что реального срока службы, отличающегося от номинальных 1000 часов порой вдвое). Вместе с тем у галогенок разброс куда сильнее: китайцы так толком и не освоили технологии 40-летней давности. ГЛН китайские и, скажем, осрамовские — это две большие разницы. Их цена на нашем рынке различается в 4-5 раз, но и качество — минимум вдвое, не говоря уже о безопасности (китайские галогенки могут легко и непринужденно взорваться, последствия в жилой комнате оцените сами).
Китайская галогенка марки «Старт». Спираль при эксплуатации провисает и может соприкоснуться с колбой, тогда вероятен взрыв
КЛЛ произошли примерно 25 лет назад от линейных люминесцентных ламп — знакомых всем по офисам и присутственным местам длинных трубок (60 или 120 см). Фактически это те же трубки уменьшенного размера, только свернутые в клубок и снабженные интегрированным электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА, обиходное название — балласт). Чаще всего они имеют резьбовой «эдисоновский» цоколь Е27 или Е14, позволяющий ввернуть КЛЛ в патрон любого традиционного светильника. Все больше производится КЛЛ и с другими видами цоколей — либо специально разработанными для них (например, G23), либо призванными заменить ЛН и ГЛН в более современных осветительных системах (спотах, встраиваемых светильниках, рефлекторах и даже прожекторах).
На базе КЛЛ созданы сверхтонкие встраиваемые светильники для подвесных потолков и мебели. Толщина такого светильника всего 38 мм, а мощность лампы — 13 Вт
У КЛЛ уже значительно больше эксплуатационных параметров, чем у ЛН: не только напряжение и мощность, но и цветовая температура, и заявленный срок службы, и вид колбы (от него зависит светораспределение и габариты лампы). Все это должно быть в четком и понятном виде указано на упаковке, желательно на нескольких гранях — это облегчит выбор. Немаловажны, но не всегда приводятся такие моменты, как температурный интервал эксплуатации или гарантированное число включений. КЛЛ приличных производителей всегда сопровождаются гарантией — от полугода до трех лет, и это весьма существенно для потребителя: цены на КЛЛ, особенно мощные, далеко не копеечные. Замечу, что мы не привыкли хранить так долго упаковку и чеки от лампочек, а придется…
Last but not least — производитель. Его добросовестность и соблюдение технологий критичным образом влияет на все аспекты качества КЛЛ — от соответствия заявленных и фактических параметров и реального срока эксплуатации до влияния лампочки на здоровье (точнее говоря, степени неблагоприятности этого влияния). Если производство ЛН давным-давно устоялось, то КЛЛ оставляет массу возможностей для «оптимизации» (читай: удешевления) конструкции, и китайские (а какие же еще) компании вовсю этим пользуются. Жару добавляют и наши торговцы электротоварами, заказывающие в Поднебесной самые дешевые модели: в глазах этих господ любая прибыль менее 50% — разорение, и в цене на лампочку они торгуются буквально за каждую копейку.
В итоге на нашем рынке присутствуют три существенно различных (по качеству и цене) категории КЛЛ:
Одна из продвинутых ламп Osram. За 600 р. вы получаете встроенный датчик освещенности и срок службы 20 000 часов
Завод «Алекс-Свет» во Владимирской области выпускает КЛЛ неплохого качества. Во всяком случае, к ЭПРА претензий нет
Что ж, нас никто (кроме собственной глупости) не заставляет покупать подобную дрянь. Справедливости ради стоит сказать, что в последнее время на рынке ее становится меньше и качество КЛЛ в среднем растет. Не то что в Таджикистане — в мае 2009 президент Рахмон издал указ об энергосбережении, и вскоре по домам уже ходили управдомы с милицией. Они принудительно выкручивали ЛН и вручали под расписку такое же количество самых дешевых КЛЛ, закупленных в Китае по госконтракту. После чего дети в бедных семьях попросту слепли. У них там не забалуешь…
Светодиоды – это подлинное светлое будущее освещения. Твердотельные источники света имеют неоспоримые преимущества перед всеми другими, хотя бы за счет малых габаритов, высокой механической прочности и долговечности. Применение СД для освещения стало реальным в 1971 году, когда был изобретен светодиод синего свечения. Наложите на кристалл желтый люминофор — и вы получите белый свет (принцип такой же как у КЛЛ). Конечно, можно обойтись и RGB-триадами, и в этом есть своя прелесть (любые переливы цветов от пульта управления по настроению), но при сколь-нибудь значительном световом потоке это решение крайне дорогое и непрактичное. Примерно как освещать комнату плазменной панелью — представили?
Для управления цветом RGB-лампа комплектуется пультом
Несколько таких ламп позволяют менять по настроению интерьерную подсветку
С годами светоотдача и единичная мощность белых СД неуклонно росла, и 5-6 лет назад они стали пригодны не только для карманных фонарей и декоративной подсветки, но и для основного освещения. В разработки сверхъярких СД вкладываются огромные деньги, и результат налицо: сейчас серийно производятся кристаллы со световой отдачей 120-140 лм/Вт, что вдесятеро превышает эффективность ЛН и вдвое — КЛЛ. Летом прошлого года фирма Cree, один из ведущих производителей СД, достигла отдачи 231 лм/Вт. Это пока всего лишь лабораторный эксперимент, но результат все равно впечатляет. Ведь теоретический максимум светоотдачи составляет 285-310 лм/Вт (разброс связан со спектральным составом белого света, который может различаться). Выходит, получен световой КПД 80% — внушительная цифра. Поднять его еще на 10%, и проблема освещения будет решена раз и навсегда…
Конечно, в реальности дело обстоит не так радужно. Упомянутые высокоэффективные СД пока что слишком дороги, а их производство недостаточно. Ведь лучшие кристаллы получают путем отбора из больших партий, и «выход годных» невелик. Массовые же изделия имеют светоотдачу на уровне 70-90 лм/Вт, которая еще падает при сборке лампы: что-то потребляет схема питания (т.н. драйвер), неизбежны потери света в отражателе и рассеивателе, да и сам СД работает стабильнее, если нагружен не на максимум.
Трехваттный светодиод Cree, на котором собираются многие модели СДЛ. Его световой поток 210-220 лм
В итоге рядовая, но хорошая светодиодная лампочка светит на уровне 55-80 лм/Вт, что в 6-7 раз лучше, чем ЛН. Так, 4-ваттная модель (4 одноваттных кристалла на общей пластине) дает на выходе 220-320 лм, а 9-ваттная СДЛ (3 трехваттных кристалла) с ее 630-650 лм полностью заменяет 60-ваттную ЛН. Учитывая естественную для светодиодов направленность света (угол раскрыва, в зависимости от оптики лампы, составляет 30°-180°), получаем крайне приятный и долговечный источник света. RGB-лампы тоже производятся, но по отдаче они вдвое уступают белым светодиодам (25-35 лм/Вт) при почти тройной цене. Использовать их за пределами декоративной подсветки непрактично.
Производство СДЛ сейчас бурно растет, а цены заметно снижаются. На высокомощные, наиболее интересные лампы (6-7 Вт и более) они за последние год-полтора упали вдвое, а более мелкие подешевели еще значительнее. Как итог, СД находят все более широкое применение. Правда, это все касается заграницы. В нашей торговле, к сожалению, уровень цен держится высоким: все, что чуть лучше позорных «кукурузин», стоит под 1 000 р.
На ebay — тысячи предложений светодиодных ламп по гуманным ценам, зачастую с бесплатной доставкой. В местном магазине придется переплатить минимум вдвое
⇡#Сравнительная анатомия: развенчание мифов
На мой взгляд, все три вида источников света (ЛН, КЛЛ, СДЛ) имеют право на существование. Чтобы грамотно их применять, надо в каждом конкретном случае осознавать плюсы и минусы того или иного решения. В этом плане полезно сравнить лампочки по основным параметрам, важным для конечного потребителя. Я бы выделил экономические, эксплуатационные, гигиенические и экологические показатели.
Экономические показатели — это снижение энергопотребления осветительных приборов (разумеется, без ухудшения или даже с улучшением освещенности) и соответственно меньшие счета за электроэнергию, в увязке со стоимостью самих ламп и реальным сроком их службы.
Эксплуатационные показатели включают в себя стойкость тех или иных источников света к колебаниям напряжения в сети, диапазон рабочих температур, а также более частные вопросы, такие как время выхода на рабочий режим и стойкость к многократным включениям. Немаловажна совместимость ламп с существующей инфраструктурой освещения — здесь, как показывает практика, таится немало подводных камней.
Очень важны гигиенические показатели, куда входит качество света (цветовая температура, качество цветопередачи, уровень мерцаний) и наличие вредных излучений (ультрафиолет, электромагнитные поля). Негигиеничные лампы и светильники ни в коем случае нельзя применять для напряженных зрительных работ (чтение, письмо, черчение, вышивание и т.п.), особенно если речь идет о детях. Здесь допускается немало труднопоправимых ошибок, так что читайте внимательно.
Наконец, экологические показатели включают наличие вредных веществ внутри лампы и их возможное влияние на здоровье человека и окружающую среду в ходе эксплуатации и последующей утилизации. Понятно, что разговор в первую очередь пойдет о КЛЛ, в колбе которых содержится ртуть. Рациональные правила обращения с «ртутной гадостью» весьма актуальны, тем более что о них до сих пор не все знают.
Больше всего, разумеется, потребляют ЛН. Их КПД по любым меркам постыдно мал и составляет 2-5% в зависимости от мощности. Световая отдача при этом 10-17 лм/Вт, цветовая температура 2700-2800 К. Самые ходовые лампы мощностью 40-100 Вт имеют КПД 2,5-3%. Казалось бы, и говорить не о чем — вон из дома! Зачем греть воздух?
Но вспомним, что у нас холодная северная страна, где батареи отопления гораздо важнее кондиционеров (посчитайте число «сплитов» и «оконников» на фасадах домов и сравните с общим количеством окон. Где есть окно — там есть и батарея). На большей части территории отопительный сезон длится 7-9 месяцев. Все это время ЛН работают как дополнительные приборы отопления, причем в самое холодное вечернее и утреннее время. С учетом плачевного состояния отопительных сетей, а также слабой теплоизоляции стен и окон, подмога далеко не лишняя. А пару недель до включения отопления и неделю после выключения ЛН обогревают стылые жилища вообще в одиночку. Получается, три четверти года то, что ЛН больше нагревательный прибор, чем осветительный, многих только радует.
Калашниковский электроламповый завод изящно обошел законодательный запрет на мощные ЛН, обозвав их инфракрасными электрообогревателями. Не поспоришь
Есть, кстати, способ резко повысить эффективность ЛН. Для этого надо попросту поднять питающее напряжение. Берете ЛН 40 Вт и подключаете к ЛАТРу (регулируемый автотрансформатор). Последовательно с нагрузкой включаете ЛН 150 Вт — она будет играть роль предохранителя — и плавно повышаете напряжение до 270-280 В. Voila! Лампочка светит, как двухсотватка, прекрасным искристым белым светом — хватит на небольшую комнату. КПД подскакивает вчетверо, до 8-10%, что уже близко к показателям КЛЛ. Конечно, больше недели в таком режиме лампа не протянет, сгорит (на это и предохранитель). Ну так купите 50 штук по оптовой цене, и за 300-350 р. (КЛЛ с таким световым потоком стоит примерно столько же) будете целый год с отличным, к тому же полностью регулируемым светом.
Галогенки на 30-50% эффективнее обычных ЛН, их световая отдача составляет 14-28 лм/Вт. Благодаря более высокой температуре спирали (2900-3100 К) «галогенный» свет белее и приятнее глазу. Это справедливо в первую очередь для низковольтных ГЛН, где массивная спираль допускает повышенный нагрев без снижения срока службы. По мнению многих дизайнеров, галогенки 12 В — наилучший вариант для жилых помещений. В их свете прекрасно передаются цвета мебели и интерьера в теплой и нейтральной гамме, а также цвет лица человека.
Качественная низковольтная галогенка, все параметры приведены на упаковке. Обратите внимание на срок службы, цветовую температуру и 100%-ю цветопередачу (параметр Ra). Также упоминаются неограниченное число включений, диммируемость, отсутствие ртути и УФ-фильтр
Благодаря компактной, почти точечной спирали свет низковольтной лампы легко и точно фокусируется и направляется в нужное место, что позволяет снизить потребляемую мощность. Так, ГЛН 50 Вт дает световой поток 950 лм, чего при хорошем отражателе хватает на большой письменный стол. По собственному опыту могу сказать: КЛЛ 20 Вт (номинальный поток 1200 лм) светит слабее. Дело в том, что в настольном светильнике с отражателем колба (U-образной или спиральной формы) затеняет сама себя и до рабочей поверхности доходит лишь часть света.
КЛЛ, как утверждает реклама, впятеро эффективнее ЛН. Почти на каждой упаковке ласкает глаз цифра 80%: считается, что 100-ваттную ЛН без ущерба для освещенности можно заменить КЛЛ мощностью 20 Вт и тем самым сэкономить 80% электроэнергии.
Казалось бы, все верно: светоотдача современных КЛЛ составляет 55-70 лм/Вт, что ровно в пять раз больше, чем у ЛН. Но дело в том, что не стоит слепо верить надписям на коробке. По данным независимых измерений, фактическая мощность КЛЛ зачастую оказывается на 10-20% меньше заявленной, а световой поток — на 15-25%. Корень зла — как жадность производителей (у более слабой лампы и себестоимость пониже), так и их стремление уменьшить габариты: компактные модели лучше продаются. Увидит простак-покупатель КЛЛ с маркировкой 20 Вт, размеры которой совпадают с 15-ватткой, и возьмет не думая. А то, что она и светит на 15 Вт, он обнаружит только дома…
Существуют честно маркированные лампы, но это большей частью изделия ведущих мировых брендов, причем средних и старших модельных рядов. На нашем рынке они редкие гости (лишь в крупных городах, и то не во всех), а их стоимость заставляет забыть об экономии. Массовые же марки КЛЛ, как сказано, светят не столь ярко. Эффект затенения, упомянутый выше, дополнительно снижает поток (это, впрочем, зависит от светильника). Поэтому при замене ЛН ее мощность надо делить не на 5, а на 3,5-4. С учетом снижения потока в ходе эксплуатации (КЛЛ со временем неизбежно тускнеет на 20-25%) лучше и вовсе делить на 3-3,5. Так что 100-ваттную ЛН на практике надо заменять не 20-ваттной КЛЛ, а 26-32-ваттной.
Светодиодные лампы потребляют меньше всех. Одно время реклама кричала, что они в 10 раз экономичнее ЛН. Сейчас приводится более реалистичная цифра семикратной экономии. Она действительно совпадает с опытом использования (современная СДЛ 9 Вт заменяет ЛН 60 Вт, а более редкая и дорогая 15-ваттная СДЛ, продающаяся на ebay за $60, а у нас за $100 и больше, светит как стоваттка).
Однако следует учитывать два момента. Во-первых, СДЛ изначально дают направленный свет. Первичная оптика (линза на кристалле) обеспечивает угол раскрыва 60°, вторичная оптика (корпус лампы) может расширить его до 120°-180° либо ужать до 30°, это зависит от конструкции. Узкий угол идеально подходит для акцентированного освещения, но даже 180° — это полусфера, и в люстру такое ставить не годится. Существуют СДЛ с углом 220°-270°, по светораспределению они приближаются к ЛН. Увы, это достигается с помощью дополнительного рассеивателя, который поглощает до 30% света. Таким образом точный светодиодный аналог лампы накаливания экономичнее ее «всего» в пять раз.
Микролинзы в этой светодиодной лампе дают узкий пучок в 30°. Равномерность пятна, в отличие от зеркальных галогенок, идеальная, так что это прекрасный вариант для подсветки мелких предметов
Во-вторых, длительный срок службы СДЛ (по спецификациям — 20-40 тыс. часов) служит им плохую службу (извините за невольный каламбур). Отдача светодиодов начинает падать уже со второй сотни часов наработки и в дальнейшем неуклонно снижается. Через 3-5 тысяч часов (это 2-3 года эксплуатации) лампа тускнеет на 10-20%, и мы опять приходим к пятикратной экономии по сравнению с ЛН. В конце срока службы светодиоды вообще могут светить, но не освещать. ЛН до такого состояния не доходят — они перегорают раньше, чем успевают существенно потускнеть. Выходит, мы сравниваем «пожилую» СДЛ с «молодой» ЛН, что не совсем корректно. Но что делать?
Продолжение следует