Вред и польза от энергосберегающих люминесцентных ламп

В последние годы политика перехода на энергосберегающие технологии привела к появлению в продаже большого количества люминесцентных ламп. Хотя используется такой тип осветительных приборов уже достаточно давно, споры о их безопасности не умолкают до сих пор. Так каковы же вред и польза от энергосберегающих люминесцентных ламп, попробуем разобраться в этой статье.

Люминесцентные лампы различной формы

Свойства ртути

Все опасения при использовании люминесцентного освещения родились не на пустом месте. Ведь в производстве ламп используется небольшое количество паров ртути, которые ядовиты для человека, как считает большинство. Понять смысл этого стереотипа позволят знания о свойствах этого единственного жидкого в естественных условиях металла.

Из курса химии мы знаем, что при комнатной температуре ртуть находится в жидком состоянии. Сам по себе это тяжелый серебристый металл не представляет опасности. Однако ртуть способна испаряться даже при такой невысокой температуре, не говоря уже о более серьезных ее значениях. Эти пары способны не только самостоятельно распределяться по воздуху внутри помещения, но и образовывать летучие соединения с органическими веществами, абсорбироваться на предметах обихода, мебели и даже на обычных частичках пыли.

Капли ртути в пробирке

Пары могут проникать через строительные материалы, толщу воды и почвы. Жидкая ртуть обладает слабой вязкостью и большим поверхностным натяжением, что способствует разделению одной капли на множество более мелких. Это еще больше увеличивает площадь испарения. Частицы жидкой ртути очень подвижны, что сильно затрудняет демеркуризацию помещения. Они легко растворяются в органических растворителях и даже в воде в отсутствии свободного кислорода. При рН = 8 растворимость находится на минимуме. При изменении этого показателя в любую сторону растворимость увеличивается. Жидкая ртуть способна без труда растворять некоторые металлы, даже благородные. При этом образуются так называемые амальгамы. В связи с этим закономерно, что это вещество разрушающе действует на металлические конструкционные материалы.

Химические свойства ртути таковы, что она очень сильно ионизирована, а это создает большие сложности при превращении ее паров в относительно безопасные соли. При комнатной температуре невозможно ее окисление на воздухе. Нужны очень сильные окислители. Не подходят даже разбавленные кислоты, такие, как серная и соляная. Требуется концентрированная азотная кислота или царская водка, чтобы прошла реакция окисления ртути. Именно сложность нейтрализации этого ядовитого вещества и обуславливает необходимость принятия серьезных мер безопасности при использовании ртути в различных приборах, в том числе и в люминесцентных лампах.

Преимущества и недостатки люминесцентных ламп

Разобравшись в химических свойствах ртути, нам становится понятно, почему люминесцентные энергосберегающие лампы при всех своих преимуществах имеют и серьезные недостатки.

Сегодня мы уже не можем представить свою жизнь без использования искусственного освещения. Каким бы оно ни было, для его создания применяются лампы. Чаще всего еще с начала 20 века мы применяем обычные лампы накаливания, которые бывают различной мощности – 40 Вт, 60 Вт, 100 Вт. При такой достаточно высокой мощности, лампы накаливания обладают небольшой светимостью, что сильно влияет на их КПД, который вряд ли достигает даже 50%. То есть, мы платим деньги не только за освещение, но и половину за нагрев нити в лампе.

Такое расточительство в современных условиях все более становится неуместным, поэтому на свет появилась комплексная люминесцентная лампа. Ее еще называют энергосберегающая.

Чем принципиально энергосберегающая лампа отличается от лампы накаливания?

Устройство лампы накаливания достаточно просто, чтобы его понимали и знали о нем большинство людей. Помещенная в стеклянную колбу, из которой выкачан воздух, вольфрамовая нить накаляется до яркого свечения под воздействием проходящего по ней электрического тока. Устройство же люминесцентной лампы понимают не все. Энергосберегающая лампа представляет собой стеклянную колбу, которая наполнена парами ртути и инертным газом аргоном. Также в комплекте может иметься, но не обязательно, пускорегулирующее устройство или стартер. Внутренняя поверхность колбы имеет напыление из специального вещества люминофора. Оно под воздействием ультрафиолетового излучения излучает видимый свет. При включении энергосберегающей лампочки возникает электромагнитное излучение, которое провоцирует пары ртути создавать ультрафиолетовое излучение. Оно в свою очередь, проходя через нанесенный на поверхность лампы люминофор, преобразуется в обычный видимый свет.

Устройство люминесцентной лампы

Спектр видимого света может иметь смещение в ту или иную сторону. Поэтому бывают люминесцентные лампы, имеющие свет, спектр которого ближе к желтому, а бывают ближе к синему. Первые более естественны, так как их спектр аналогичен спектру солнечных лучей. Современные лампы имеют такой же цоколь, что и у ламп накаливания, внутри которых спрятан электромагнитный излучатель. Диаметр цоколя бывает 14 или 27 мм. Это стандартные размеры, позволяющие вкручивать такие лампы в любые современные светильники и люстры.

Преимущества современных энергосберегающих ламп

Теперь мы можем перечислить все те достоинства, которыми обладают энергосберегающие люминесцентные лампы:

• Серьезная экономия электроэнергии. Благодаря тому, что КПД у таких ламп очень высокий, они отдают в 5 раз больше световой энергии, чем лампы накаливания. Люминесцентная лампа мощностью всего в 20 Вт выдает столько же света, сколько 100 ваттная лампа накаливания. Экономия при этом составляет около 80%. Со временем снижения светимости не наблюдается в отличие от ламп накаливания.
• Качественные люминесцентные лампы имеют срок службы, в несколько раз (от 5 до 15) больший, чем у простых лампочек. Производитель указывает 5 – 12 тысяч часов работы. Это обусловлено тем, что в них отсутствуют нагревающиеся до высоких температур детали. Это свойство удобно в тех местах, где частая замена ламп проблематична.
• Люминесцентные лампы обладают низкой теплоотдачей, так как вся их энергия преобразуется в световой поток. Такие лампы слабо нагреваются. Поэтому их можно использовать в любых люстрах и светильниках, даже в тех, где обычная лампа более высокой мощности может расплавить патрон.
• Повышенная светоотдача появляется благодаря тому, что энергия не тратится на нагревание вольфрамовой нити, как в лампах накаливания. Энергосберегающая лампа отдает свет абсолютно со всей своей поверхности. Ее свет более мягкий и рассеянный, что благоприятно сказывается для глаз. Различные оттенки люминофора позволяют изготавливать лампы с мягким или холодным, желтым или белым светом. Каждый волен выбирать более подходящий для себя оттенок.

Перечисленные выше преимущества во многом обусловили популяризацию люминесцентных ламп в последние годы. Этому способствовала и унификация цоколя с обычными лампочками. Тем не менее существуют недостатки, которые пока препятствуют полному замещению ламп накаливания люминесцентными.

Недостатки энергосберегающих ламп

В настоящее время самым главным недостатком энергосберегающих ламп является их слишком высокая стоимость, которая превышает стоимость ламп накаливания в 10 – 20 раз. Однако этот недостаток нивелируется экономичностью и длительность использования. Согласно расчетам, качественная люминесцентная лампа способна окупиться менее чем за год в некоторых случаях. Это касается тех мест, где освещение требуется ежедневно. При этом важным условием является использование именно качественных ламп, так как некоторые китайские экземпляры обладают таким же сроком службы, как и лампы накаливания, если не меньшим.

Есть еще одна важная особенность энергосберегающих ламп, которую несомненно нужно отнести к недостатку. Это ртутные пары, которыми она наполнена. Выше мы уже рассмотрели опасность этих паров и трудность их нейтрализации. Поэтому слишком опасно разбивать лампы в квартире и ином помещении. Обращаться с ними необходимо очень осторожно. Это заставляет отнести их к экологически опасным приборам, поэтому их утилизация регламентируется специальными нормативными актами и представляет определенные неудобства пользователю. Выбрасывать отработавшие лампы запрещено.

Способы правильной утилизации энергосберегающих ламп

Важным недостатком энергосберегающих ламп является применение ртутных паров в их конструкции. Это делает недопустимым их выбрасывание в мусоропровод или в контейнер. Их утилизация строго регламентируется. Известно два способа утилизации:

• Перегоревшие энергосберегающие лампы необходимо отнести в районный ДЕЗ или РЭУ. У них должны быть установлены специальные контейнеры. Приемка в Москве осуществляется бесплатно на основании Распоряжения правительства Москвы «Об организации работ по сбору, транспортировке и переработке отработанных люминесцентных ламп» от 20 декабря 1999 г. № 1010-РЗП. В других регионах могут существовать свои региональные нормативно-правовые акты, регламентирующие утилизацию.
• Если ламп достаточно много (это касается предприятий или офисов), то заключается соответствующий договор с организациями, которые занимаются деятельностью по приему и утилизации ртутьсодержащих изделий. На сайте организации Гринпис можно найти список пунктов приема люминесцентных ламп.

Следует помнить, что от правильной утилизации опасных приборов зависит наша экологическая безопасность.

На что следует обратить пристальное внимание при покупке люминесцентных ламп

Выбирая для покупки энергосберегающие лампы, необходимо иметь представление о том, на какие характеристики и свойства следует обращать внимание:

• Мощность является очень важным параметром. У люминесцентных ламп она варьируется от 3 до 90 Вт. При этом необходимо умножить мощность на 5, чтобы понять, какой светимостью эта лампа будет обладать, при сравнении с лампой накаливания. Поэтому при покупке лампы для конкретного прибора, вам нужно посмотреть, какая лампочка накаливания в нем была. Если там вкручивалась лампа на 100 Вт, то вас устроит люминесцентная лампочка мощностью 20 Вт.
• Спектральные характеристики света лампы. Их можно определить по следующей маркировке: 2700 К – теплы белый свет, 4200 К – дневной свет, 6400 К – холодный белый свет. При понижении цветовой температуры наблюдается смещение спектра к красному, а при увеличении к синему. Поэтому сначала следует подобрать подходящий цвет для вас. Только после этого можно приобретать лампочки одного спектрального класса.

Различные по спектру света лампы

• По форме лампы бывают спиралевидные и U-подобные. Принципиальной разницы в их работе и характеристиках нет. Просто первые поменьше и подороже вторых. Необходимо также учесть особенности своего светильника. Ведь не каждая лампочка может подойти для него по размерам.
• По типу цоколя лампы тоже отличаются. Большинство из них рассчитаны на цоколь Е27, а некоторые на цоколь Е14. Соответственно, если в люстре большие патроны, то подойдет первый тип, если маленькие, то второй. Лампы для освещения офисных помещений могут быть в виде длинных тонких трубок. Они имеют принципиально иной тип цоколя и контактов.

Все перечисленные характеристики имеются на упаковке лампочек. Например, маркировка ESS-02A 20W E27 6400K на упаковке означает, что лампа обладает мощностью 20 Вт, с большим цоколем (Е27), излучает холодный белый свет (6400К).

Различные по спектру света лампы

Обобщая вышеизложенное, можно прийти к выводу, что основными преимуществами энергосберегающих люминесцентных ламп является их высокая экономичность и очень долгий срок службы. Это дает очень серьезную экономию, особенно в масштабах целого домовладения. Ассортимент таких ламп в магазинах достаточно большой, что дает возможность каждому подобрать подходящее изделие. В тоже время, затруднение могут возникнуть при утилизации ртутьсодержащих ламп, так как не во всех городах имеются специализированные предприятия, занимающиеся этой деятельностью.