Энергосберегающие лампочки: От истории до будущего, эволюция и перспективы

урса физики. Электрический ток проходит через вольфрамовую спираль. Высокое сопротивление этого металла повышает температуру. При сильном нагреве инфракрасное тепловое излучение переходит в видимый спектр, который и освещает наши дома. 

Плюс электрификация всей страны

Один из самых популярных вопросов — почему лампочка Ильича так называется? Ответ на него даёт экскурсовод Наталия Тихонова. Она говорит, что осенью 1918 года в деревне Кашино ребята из театрального кружка готовились к постановке. Им пришла в голову идея осветить сцену электричеством, о котором тогда много говорили. Они обратились к кузнецу, который подключил генератор сельскохозяйственной машины к системе освещения при помощи телефонного провода. 

Жители Кашино отправили кузнеца к Владимиру Ильичу Ленину с просьбой поспособствовать электрификации деревни. Он одобрил их план и отдал распоряжение об изготовлении мощной динамо-машины. Первую советскую сельскую электростанцию построили на базе водяной мельницы. На её открытии присутствовали Ленин с Крупской. Экскурсовод говорит, что та самая лампочка Ильича долгое время хранилась в музее. Но в 1998 году её забрали на реставрацию и ценный экспонат таинственным образом исчез.

Настоящее и будущее

Главный инженер АО «Пумос» Дмитрий Выходов говорит, что системы освещения пережили несколько революций в XX веке. Вначале появились галогеновые лампы, затем — неоновые и люминесцентные. Но кардинальным образом ситуацию изменило производство светодиодных ламп. Они способны работать до 6 лет, обеспечивая примерно 50 тысяч часов непрерывного свечения. 

Энергопотребление светодиодных ламп ниже галогеновых в 3–5 раз и в 2–3 раза меньше, чем у люминесцентных. Они значительно сокращают расходы — как в отдельно взятом домохозяйстве, так и в масштабах страны. Если взять световой поток светодиодных ламп в расчёте на единицу мощности, они оказываются самыми выгодными. Кроме того, технология их производства достаточно проста и легко поддаётся автоматизации. Светодиоды напаиваются на плату роботизированным станком.

В дополнение к теме

Чем отличаются энергосберегающие и светодиодные лампочки от обычных?

Обычные лампочки, они же лампы накаливания, можно назвать классикой. Однако это тот случай, когда классика может устареть – с каждым днём такие лампочки встречаются всё реже и реже. А причина – более технологичные «собратья».
Для понимания, почему так происходит, сперва стоит разобраться в устройстве и принципах работы наиболее распространённых видов ламп:

• Лампа накаливания. Сделана из нескольких элементов: цоколя, электродов, нити накала и стеклянной колбы. Светит, благодаря нагреву электродами нити накала, – именно она излучает свет.
• Люминесцентная (энергосберегающая). Состоит из цоколя, биполярных транзисторов и терморезистора, токоограничительного дросселя, ёмкостного фильтра и фильтра радиопомех, пускового конденсатора, стеклянной колбы в виде покрытых люминофором герметичных стеклянных трубок с инертным газом и парами ртути. Принцип работы следующий: ток проходит через газ в лампе, благодаря чему создаётся ультрафиолетовое излучение, которое впоследствии преобразуется в видимый свет посредством переизлучения поглощённого люминофором УФ-излучения.

Мы видим кардинальные отличия между люминесцентными лампами и лампами накаливания. Тогда из чего сделаны светодиодные лампочки и как они работают?

На сегодняшний день именно LED-лампы являются наиболее актуальными и технологичными. Они состоят из цоколя, стабилизатора тока, радиатора охлаждения, светодиодов (полупроводниковых приборов) и рассеивателя или колбы из пластика. Работает она так: переменное напряжение поступает на выпрямительный мост, преобразуется, поступает на микроконтроллер, а затем – на трансформатор, передающий напряжение к источнику свечения.

Какие лампочки лучше?

Многие люди до сих пор отдают предпочтение лампам накаливания, поскольку они попросту дешевле других – это кажется выгодным. Собственно, в низкой стоимости и заключается единственное преимущество.

Из недостатков – крайне маленький срок службы, редко превышающий 1000 часов, и очень низкий коэффициент полезного действия – 95% электричества расходуется на нагрев.

У люминесцентных ламп КПД выше почти в 5 раз, а срок службы – в 6. Кроме того, колба подвержена меньшему нагреву. Но и эти лампочки имеют существенные недостатки:

• нужно время, чтобы разжечься;
• содержат пары ртути, что небезопасно;
• плохо запускаются в условиях низких температур;
• могут мерцать в выключенном состоянии;
• нельзя просто выбросить – это небезопасно для здоровья людей и окружающей среды, утилизировать их могут только специализированные организации.

LED-лампы же являются наиболее оптимальным вариантом. Во-первых, они служат от 25 000 до 50 000 часов и почти не излучают тепло. Но самое главное достоинство – экономичность. Особенно это заметно на фоне обычных ламп: LED потребляют в 10 раз меньше электроэнергии.

Переведём в деньги

Условно, у нас есть 3 лампочки разного типа и мощности, примерно соответствующие друг другу по количеству излучаемого света: накаливания – 75 Вт, люминесцентная – 15 Вт, светодиодная – 7 Вт. Первая стоит 40 рублей, вторая – 90, а третья – 180. Получается, что стандартная лампочка выгоднее? Да, но только если рассматривать разовую покупку.

Ресурс обычной лампы – 1000 часов, люминесцентной – 8000, LED – 25 000 (минимальный). Итого получается, что одна LED-лампа (180 рублей) заменяет собой 25 обычных (1000 рублей) и 3 люминесцентных (270 рублей). Хотя и заметна существенная разница, но на этом «экономическое преимущество» светодиодных лампочек не заканчивается.

Примем стоимость 1 кВт электроэнергии за 6 рублей и предположим, что горят они круглосуточно в течение года. Исходя из этого будет потрачено:

• накаливания – 657 кВт или 3942 руб.;
• люминесцентная – 131,4 кВт или 788,4 руб.;
• LED – 61,32 кВт или 367,92 руб.

Разумеется, в таком режиме освещение не эксплуатирует никто, однако стоит учитывать и следующее: в каждой квартире точно не одна лампочка. А это значит, что приведённые выше числа можно умножить в несколько раз – так преимущество источников света на LED становится очевиднее даже с учётом их высокой стоимости при разовой покупке.