Lampade a risparmio energetico – dettagli

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In questo articolo: la storia della lampada fluorescente compatta la sua struttura e principio di funzionamento; lo spettro di una lampada a risparmio energetico dipende dalla composizione del fosforo; i pro ei contro delle lampade fluorescenti a risparmio energetico; come scegliere una lampada a risparmio energetico.

Lampade a risparmio energetico

Il divieto di vendita e produzione di lampade a incandescenza a cui siamo abituati in Russia ha dato origine a una serie di voci persistenti sulle lampade a risparmio energetico. Per un normale consumatore, come voi e io, il compito principale dei dispositivi di illuminazione è stato e rimane la qualità stessa dell’illuminazione. E, naturalmente, non voglio sostenere i costi aggiuntivi per l’acquisto di queste lampade “newfangled”, perché costano molto più delle “lampade di Ilyich”. Considera le caratteristiche delle lampade a risparmio energetico in questo articolo..

Storia della creazione

Ufficialmente, la prima lampada fluorescente o, come viene anche chiamata, fluorescente fu creata all’inizio del secolo scorso da un ingegnere-inventore degli Stati Uniti, Peter Cooper Hewitt, che ne ottenne il brevetto il 17 settembre 1901. Sebbene alcuni ricercatori contestino il suo primato nell’invenzione, chiamando il “padre” della lampada fluorescente il poco noto fisico tedesco Martin Arons, che ha sperimentato le lampade al mercurio alla fine del XIX secolo.

La lampada fluorescente inventata e brevettata da Hewitt conteneva mercurio, i cui vapori erano riscaldati da una corrente elettrica che la attraversava. La lampada Hewitt era sferica e leggermente curva, dava più luce delle lampade Lodygin-Edison, ma questa luce era verde-bluastra, sgradevole alla vista. Per questo motivo, le prime lampade al mercurio sono state utilizzate solo dai fotografi e non sono state ampiamente utilizzate..

Lampade a risparmio energetico
Peter Cooper Hewitt. 1861-1921

La lampada fluorescente nella sua forma quasi moderna fu creata da un gruppo di inventori tedeschi guidati da Edmund Germer, che brevettò la loro invenzione il 10 dicembre 1926. È stato Germer che ha avuto l’idea di applicare un rivestimento fluorescente sulla superficie di vetro della lampada dall’interno, che converte il bagliore ultravioletto della lampada al mercurio in luce bianca che non taglia l’occhio. Albert Hull, un ingegnere di General Electric, sviluppò una lampada fluorescente con rivestimento simile all’inizio del 1927, ma la società fu costretta ad acquisire un brevetto da Edmund Germer, che l’aveva rilasciato in precedenza..

Dall’acquisizione del brevetto di Germer, gli ingegneri della General Electric hanno sviluppato attivamente lampade fluorescenti, cercando di portarle alla produzione di massa. Per ridurre le dimensioni della lampadina, sono state create lampade rotonde ea forma di U, esposte allo stand GE alla fiera mondiale di New York del 1939, lampade a spirale compatta progettate dall’ingegnere elettrico generale Edward Hammer nel 1976. Tuttavia, le lampade fluorescenti a spirale non entrarono mai in produzione negli anni ’80, poiché i dirigenti dell’azienda ritenevano eccessivi i costi di costruzione di nuove fabbriche. Nel 1995, i produttori cinesi hanno approfittato della lentezza di General Electric lanciando lampadine a spirale a risparmio energetico..

Lampada a fluorescenza
Edward Hammer con la sua invenzione: una lampadina a spirale compatta

La lampada avvitabile Magnetic Ballast (SL) è stata sviluppata da Philips nel 1980 ed è diventata la prima lampada fluorescente del suo genere a competere con le lampade a incandescenza. Una lampada a risparmio energetico con reattore elettronico (CFL) nel 1985 fu dimostrata per la prima volta dalla preoccupazione tedesca “Osram”.

Come funziona e funziona una lampada a risparmio energetico

I principali elementi strutturali di una lampada fluorescente sono una lampadina, un reattore elettronico e una base. Una base filettata da avvitare nel portalampada e con contatti per il suo alimentatore è praticamente la stessa della base di una lampada a incandescenza convenzionale.

Come funziona e funziona una lampada a risparmio energetico

Il bulbo curvo di una lampada fluorescente è coperto da strati di fosforo, riempito con un gas inerte e, in piccola parte, con vapore di mercurio – la loro ionizzazione e fa brillare la lampada quando è collegata l’alimentazione. Il contenuto di mercurio nelle lampade fluorescenti varia da 1 a 70 mg. All’interno del pallone ci sono elettrodi di tungsteno rivestiti con una miscela di ossidi di bario, calcio, zinco e stronzio. Il fosforo applicato sulla superficie interna del bulbo di vetro nelle lampade fluorescenti compatte contiene metalli alcalini terrosi, e quindi il 40% più costoso dei fosfori utilizzati nelle lampade fluorescenti allungate per apparecchi a soffitto. I metalli alcalino terrosi nella composizione del fosforo delle lampade compatte forniscono un funzionamento ad alta intensità di irraggiamento, grazie a loro è diventato possibile ridurre il diametro della lampadina. La forma fantasiosamente curva della lampadina nelle lampade fluorescenti consente di ridurne la lunghezza dividendola in diverse brevi sezioni comunicanti.

Le lampade stesse, rivestite con fosforo e contenenti vapori di mercurio, non funzioneranno quando è collegata l’alimentazione: è necessario un dispositivo di avviamento del reattore incorporato nella lampada tra la base e la lampadina. Consumando una corrente ad alta frequenza dell’ordine di 50 kHz, il reattore elettronico (CFL) elimina l’effetto sfarfallio delle lampade a risparmio energetico, aumentando la produzione di luce. Il reattore elettronico aumenta da solo la corrente ad alta frequenza – contiene un inverter nel suo circuito. Inoltre, i compiti del reattore includono il riscaldamento degli elettrodi e il mantenimento della potenza della lampada fluorescente a un livello nominale, indipendentemente dalle cadute di tensione nella rete. La durata di vita della lampada a risparmio energetico dipende dal modo in cui viene prodotta la reattanza elettronica..

Come funziona e funziona una lampada a risparmio energetico

Come funziona una lampada fluorescente? L’applicazione della potenza provoca una scarica tra gli elettrodi, la corrente passa attraverso una miscela di gas inerte e vapore di mercurio, gli elettroni veloci si scontrano con lenti atomi di mercurio – la lampada viene accesa. Tuttavia, il 98% della luce prodotta da una lampada a risparmio energetico è ultravioletta, che è invisibile agli occhi umani. E la luce visibile che viene da essa è fornita dagli strati di fosforo, che si illuminano sotto l’influenza della radiazione ultravioletta. Il colore dell’illuminazione prodotta dalle lampade fluorescenti dipende dalla composizione chimica del fosforo applicato al bulbo di vetro dall’interno..

Dipendenza dello spettro visibile di una lampada fluorescente da un fosforo

La luce generata da lampade a basso consumo energetico è spesso spiacevole per gli occhi: il suo spettro è dominato dai colori blu e giallo, di conseguenza, il colore degli oggetti nella stanza illuminata è innaturale. Le ragioni risiedono nel tipo di fosforo contenente alofosfato di calcio economico. Tali lampade, che possiedono un’alta efficienza luminosa, sono destinate all’illuminazione di locali non residenziali (magazzini, ecc.): Producono esternamente luce bianca, ma il riflesso degli oggetti rivela uno spettro incompleto (assenza di colori rosso e verde).

Lampade a risparmio energetico

Perché le lampade a risparmio energetico per l’illuminazione domestica hanno un prezzo più elevato il fosforo in essi crea 3-5 fasce di colore (ad esempio, rosso, verde e blu) dallo spettro visibile all’occhio umano e simula l’effetto della luce naturale, ma allo stesso tempo riduce l’emissione di luce.

Caratteristiche della lampada a risparmio energetico

Va notato subito che le seguenti caratteristiche positive dipendono dal produttore di questa lampada: il suo desiderio di risparmiare su materie prime e componenti riduce seriamente la qualità e la durata delle lampade fluorescenti.

professionistilampade a risparmio energetico:

  • significativamente più basso, rispetto alle lampade a incandescenza, il consumo energetico con un’emissione luminosa più elevata. Se una lampada a incandescenza da 100 W ha una potenza luminosa di 100-150 lumen, la potenza luminosa di una lampada fluorescente da 20 W sarà di 1.100-2.000 lumen – la differenza è evidente. Il basso consumo di energia delle lampade a risparmio energetico, tra le altre cose, riduce significativamente il carico sul cablaggio;
  • vita utile significativa, 8-10 volte più lunga delle lampade a incandescenza. Quando si lavora in media 2,5-3 ore al giorno, una lampada fluorescente illuminerà una stanza per 8.000-11.000 ore e durerà per diversi anni (a seconda del modello e del produttore), circa 6-8 volte più a lungo della solita “lampada Ilyich”;
  • durante l’intero periodo di funzionamento, l’intensità dell’illuminazione delle lampade fluorescenti compatte non cambia;
  • la temperatura massima di una lampada funzionante a risparmio energetico non supererà i 60 ° C. Il 95% dell’energia nelle lampade a incandescenza viene utilizzata per il riscaldamento, ad es. a una potenza di 100 W, la lampada a incandescenza si riscalda fino a 95 ° C;
  • vengono prodotte lampade con diverse tonalità di luce, le principali sono la luce del giorno calda (simile al colore dell’illuminazione delle lampade a incandescenza), la luce del giorno e la luce del giorno fredda;
  • non c’è sfarfallio nel flusso luminoso prodotto (effetto stroboscopico), la stabilità dell’illuminazione è fornita dal reattore elettronico della lampada;
  • garanzia di fabbrica del produttore per ciascuna lampada a risparmio energetico. Non ci sono mai state garanzie per le “lampade Ilyich”.

Aspetti negativilampade a risparmio energetico:

  • alto prezzo. Se le lampade a incandescenza costano 10-25 rubli, le lampade fluorescenti costeranno 80-400 rubli. Le lampade cinesi e domestiche a risparmio energetico sono più economiche, quelle europee sono più costose;
  • la sporgenza sulla base in cui si trova l’alimentatore della lampada a volte interferisce con la sua installazione. Una lampada con reattore elettronico non sembra nemmeno installata in un lampadario, perché la base è troppo visibile;
  • queste lampade impiegano da 30 secondi a due minuti per riscaldarsi alla piena luminosità dell’emissione luminosa;
  • La durata delle lampade fluorescenti compatte dipende dalla frequenza di accensione e spegnimento: più spesso ciò accade, più velocemente la lampada si guasta. Tra la disconnessione e la riconnessione, è necessario mantenere una pausa di almeno 5 minuti;
  • tali lampade non dovrebbero essere utilizzate da persone con malattie della pelle ed epilessia, perché l’intensità di illuminazione delle lampade a risparmio energetico è superiore al normale e può portare a conseguenze negative;
  • Non rompere il bulbo di vetro della lampada, perché i vapori di mercurio entreranno nei locali e dovranno essere ventilati per diverse ore in qualsiasi momento dell’anno, ei residenti dovranno lasciare i locali della casa (appartamento) per l’intero periodo di ventilazione – questo è importante. Se più lampade si rompono contemporaneamente, è necessario chiamare gli specialisti del Ministero delle situazioni di emergenza per eseguire la demercurizzazione. Non rompere le lampade fluorescenti;
  • non è affatto chiaro come smaltire le lampade fluorescenti fuori servizio – è vietato smaltirle per i rifiuti, e non ci sono punti di raccolta specializzati nella maggior parte degli insediamenti.

Come scegliere una lampada a risparmio energetico

Prima di tutto, assicurati dell’integrità della lampada offerta dal venditore, della connessione affidabile della lampadina con la base – le lampade di piccoli produttori cinesi, assemblate a mano, di solito peccano con una connessione allentata..

La potenza di una nuova lampada è determinata dalla potenza delle lampade a incandescenza precedentemente utilizzate in una determinata stanza con una diminuzione di 4-5 volte. Coloro. se hai usato “lampade Ilyich” da 100 W – avrai bisogno di una lampada fluorescente da 20-25 W (è meglio prendere con una piccola riserva di carica).

Caratteristiche della lampada a risparmio energetico

L’intensità di illuminazione di questa lampada è determinata in termini di temperatura sulla scala Kelvin indicata sulla confezione: da 2.700 a 4.000 oK – luce calda (analogo alla luce di lampade a incandescenza), tali lampade sono adatte per l’illuminazione di camere da letto e cucine; da 4000 a 5000 oK – luce bianca calda, adatta per soggiorni e sale; da 6.000 a 6.500 oK – luce bianca fredda, utilizzata per aule e uffici. Le lampade di quest’ultimo tipo per l’illuminazione delle case non devono essere acquistate: la luce è troppo satura, difficile da sopportare.

Dimensioni della lampada. La base delle lampade fluorescenti, come notato sopra, ha una lunghezza maggiore rispetto alla base delle lampade a incandescenza – per l’illuminazione domestica, la base dello standard E27 (lunghezza – 105 mm, diametro – 60 mm), le cui dimensioni sono simili alle prese per “lampade Ilyich”.

Garanzia e durata operativa. Sono indicati dai produttori sulla confezione: la durata operativa ottimale è compresa tra 6.000 e 12.000 ore; garanzia – da un anno in su. Si noti che non tutte le marche di lampade fluorescenti avranno i termini dichiarati validi – i produttori cinesi potrebbero indicare termini elevati, ma in realtà le lampade falliranno molto prima.

Produttori e marchi. Sul mercato russo ci sono lampade a risparmio energetico di marchi europei: tedesco “Osram” e “Wolta”, olandese “Philips”, danese “Comtech”, polacco “Ikea”, americano “General Electric”; Russo – “Ecola”, “Cosmos”, “Aladin”, “Lisma”, “Uniel”; Cinese – “Camelion”, “Navigator”, ecc. Naturalmente, i prodotti dei più grandi produttori europei sono di alta qualità e prestazioni, ma va notato che anche le lampade fluorescenti compatte domestiche hanno una buona qualità a un costo inferiore.

In custodia

Come puoi vedere da questo articolo, le lampade fluorescenti risparmiano davvero energia e funzionano correttamente, a condizione che siano soddisfatti i requisiti per il loro funzionamento. L’alto costo e alcuni contenuti dei vapori di mercurio, ovviamente, rimangono un problema per i consumatori, ma i produttori stanno cercando di risolverli – ad esempio, nei moderni modelli di lampade a risparmio energetico, il mercurio è legato dall’amalgama di calcio e non evaporerà, secondo i produttori, se la lampada è danneggiata.

Un altro modo per risparmiare energia e garantire che il vapore di mercurio non entri in casa è utilizzare lampade a LED, ma questo argomento è per un articolo separato..

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