Biramo energetski štedne žarulje: usporedni pregled 3 vrste energetski učinkovitih žarulja

Ušteda električne energije je širok zadatak za čije rješavanje se primjenjuju najnovije tehnologije. Rastuća potrošnja struje prisiljava korisnike da koriste štedne žarulje – inovativna rasvjetna tehnika ima povećanu učinkovitost uz smanjenu potrošnju energije.

Tržište nudi širok asortiman “ekonomičnih žarulja”, ali u takvoj raznolikosti lako se izgubiti, zar ne? Pomoći ćemo vam da napravite pravi izbor.

U članku je dan detaljan pregled tri vrste žarulja s opisom njihovih karakteristika i posebnosti primjene, označeni su parametri koje svakako treba uzeti u obzir pri odabiru štednih svjetiljki.

Klasifikacija energetski učinkovitih žarulja

Određivanje ekonomskog učinka moguće je usporedbom dvaju uzoraka. Kao objekt analogije odabrane su žarulje sa žarnom niti – najneučinkovitiji od suvremenih izvora svjetlosti. Upravo je to poslužilo kao temelj za promicanje reklamnog slogana «štedne žaruljice».

Električne žarulje koje imaju veliku svjetlosnu snagu i nisku potrošnju energije dijele se na tri osnovne vrste: LED, fluorescentne i halogene.

Pritom se svaka kategorija razlikuje ne samo po konstrukcijskim značajkama, već i po kvaliteti uštede:

• fluorescentne mogu uštedjeti do 80% električne energije;
• LED – 80-90%;
• halogene – 30-50%.

Ekonomični pokazatelji u njima postižu se zahvaljujući visokoj učinkovitosti. Veći dio njihove snage usmjeren je na proizvodnju svjetlosnog toka, a rasipanje topline i drugi troškovni procesi svedeni su na minimum.

Uz pomoć energetski učinkovitih izvora svjetlosti postiže se ušteda električne energije ne samo u okviru proračuna jedne obitelji, već i u globalnim – svjetskim razmjerima (+)

Ipak, najveću popularnost uspjela je osvojiti fluorescentna rasvjeta, koja je našla primjenu ne samo u kućanstvu, već i u različitim područjima djelatnosti: uredima, skladištima itd. Međutim, stavka troškova za njihovo zbrinjavanje prisiljava poduzetnike da uvode noviju vrstu – LED analoge.

Fluorescentne plinske žarulje

Fluorescentne žarulje koje se koriste u kućanstvu nazivaju se kompaktne (CFL). U pravilu su izrađene u obliku zakrivljene spirale i tradicionalno opremljene vijčanim grlom. Mogu se uvrtati u standardno grlo, umjesto neekonomičnog analoga.

Osnovni konstrukcijski elementi kompaktnih fluorescentnih lampi:

• plinska žarulja;
• prigušnica;
• diodni most;
• osigurač;
• filtarski kondenzator.

Staklena žarulja ispunjena je inertnim plinom (argonom ili neonom), s primjesom živinih para. Tlak žive podložan je temperaturnim pokazateljima stijenki KTL i pri standardnoj radnoj temperaturi od 40°C nalazit će se u rasponu od 0,13-1,3 N/m².

Unutra je lampa presvučena slojem luminofora, u čiji sastav ulazi kalcijev halofosfat ili antimon s manganom. Mijenjajući omjer takozvanih aktivatora svjetla, proizvođači su uspjeli postići različite parametre boje svjetljenja.

Ovdje se nalaze volframovi spiralni elektrodi, koji se spajaju pomoću prigušnice na mrežu napajanja. Radi povećanja emisije kontakti se obrađuju oksidnim sastavom.

Plinski uređaj ima mnoge prednosti u odnosu na žarulje sa žarnom niti: vijek trajanja je 5-20 puta veći i iznosi 6000-15000 sati; do 75 % manja potrošnja električne energije; sličan intenzitet svjetlosnog toka (+)

Tehnologija koja se koristi za proizvodnju svjetlosti u njima bitno se razlikuje od drugih analoga. Pod utjecajem električnog polja primijenjenog na kontakte, lampa proizvodi plinsko pražnjenje.

Ono probija inertnu sredinu žarulje, što rezultira stvaranjem ultraljubičastog zračenja. Međutim, taj spektar je nevidljiv za čovjeka, pa ga dalje apsorbira luminofor, pretvarajući ga u standardno vidljivo svjetljenje.

Široko uvođenje KTL praktički je istisnulo obične žarulje sa žarnom niti. U usporedbi s linearnim izvedbama, njihova je konstrukcija kompaktnija, a površina obuhvaćena svjetlosnim tokom je slična (+)

Plinski uređaji dostupni su i u otvorenom obliku i u kompletu s difuzorom.

Proizvode se s grlima različitih modifikacija:

• E27 – standardno grlo;
• E14 – tipa minjon;
• E40 – za veliko postolje;
• G23, 2G7, G53, 2D – dekorativna vrsta uređaja: točkasti reflektori, podsvjetljenje i sl.

Ovisno o kvaliteti sastavnih elemenata, vijek neprekidnog rada koji jamči proizvođač varira od 3000 do 15000 sati.

Montaža je znatno pojednostavljena smještanjem svih elemenata u jedan nedjeljivi kućište, uključujući i prigušnicu.

KTL ima raznolik raspon nijansi od tople bijele do zelene. Zamjena takve lampe obavlja se na isti način kao i obične žarulje sa žarnom niti zbog standardiziranog grla.

Usporedimo li fluorescentnu žarulju sa žaruljom sa žarnom niti, može se primijetiti da pozitivne karakteristike prve bitno prevladavaju:

• trajnost – zahvaljujući primjeni EPRA koje se odlikuju otpornošću na fluktuacije napona mreže, radni vijek uređaja znatno se povećava na 20 000 sati;
• koeficijent prijenosa topline je smanjen, stoga ih je dopušteno montirati u bilo koju vrstu rasvjetnih tijela bez rizika od pregrijavanja;
• varijabilnost spektra temperature boje, što se uspješno koristi u dizajnu prostora.

Budući da su u uređaju primijenjeni standardizirani elementi, uz zadržavanje nepropusnosti plinske boce, moguće je izvršiti zamjenu neispravnih dijelova.

Usporedimo li karakteristike štedljivog fluorescentnog uređaja i žarulje sa žarnom niti, primjećuje se značajna razlika u stupnju zagrijavanja: prvi se primjerak jako zagrijava tijekom rada i ima vrlo krhko stakleno kućište, dok su kod drugog ti pokazatelji srednji (+)

Zahvaljujući vodećim razvojima, nedostaci ELL pokušavaju se svesti na minimum, no u ovom trenutku oni su još uvijek prisutni:

1. Vijek trajanja LL je ograničen.
2. Primjena živinih para, koje su štetne ne samo za čovjeka, već i za okoliš, ako dođe do gubitka nepropusnosti žarulje.
3. U vezi s prethodnom točkom, potrebno je poduzeti mjere za zbrinjavanje proizvoda. Za velika poduzeća – to je dodatna stavka troškova.
4. Krhkost staklenog kućišta.

Nekontrolirane isporuke nekvalitetnih proizvoda na tržišta i masovna rasprostranjenost takve vrste proizvoda dovodi do gubitka povjerenja kupaca. Više od polovice žarulja loše kineske proizvodnje ne odgovara GOST-u.

Značajke halogenih svjetiljki

To je poboljšana inačica standardnih žarulja sa žarnom niti, koja u svojoj konstrukciji sadrži halogene pare. Tijelo žarne niti u tim proizvodima izrađeno je od volframovih niti, smještenih maksimalno blizu grla uređaja. Kako bi im se dala spiralna forma, uvijaju se i učvršćuju pomoću elektroda i držača.

Halogena se vrsta uvjetno ubraja u kategoriju štedljivih, jer je njihov radni vijek samo 2–3 puta duži od običnih vakuumskih žarulja. U prosjeku iznosi 4000 sati. Mehanizam pregorevanja žarne niti identičan je kod oba predstavnika. Temperatura boje kod halogenih žaruljica odgovara stvarnoj temperaturi žarne niti – 3000–3200 K

Algoritam rada uređaja odvija se na sljedeći način: užarenu žicu napuštaju atomi volframa i u žarulji se sudaraju s parama halogena, spajajući se s njima. No visoka temperatura ne daje drugi put razvoja kemijskog procesa osim raspada spoja – atomi volframa se ponovno vraćaju na žičanu spiralu.

Danas se kao halogeni sastav koriste metilen bromid ili metil. Međutim, i dalje se radi na odabiru učinkovitih hlapljivih halogenih sastava. Budući da su svi elementi zatvoreni u kvarcnoj žarulji, ultraljubičaste zrake mogu prolaziti kroz takav materijal, stoga se poduzimaju mjere za njihovo blokiranje.

Kod mrežnih proizvoda, žarulja je dodatno smještena u stakleni omotač. Djelomična filtracija štetnog zračenja postiže se i nanošenjem posebnog sastava na žarulju. Ove žarulje su označene s UV-Stop ili UV-Block.

Kod jeftinijih modela, gdje takve mjere nisu dovoljne. Na pakiranju takvih proizvoda navodi se da se uređaji smiju ugrađivati isključivo u svjetiljke sa zaštitnim staklom.

Vijek trajanja takvih žarulja određen je trenutkom iscrpljenja volframovih niti. Zahvaljujući primjeni halognog ciklusa, proizvođači postižu povećanje svjetlosne učinkovitosti uz zadržavanje istog vijeka trajanja kao kod žarulja sa žarnom niti – 1000 sati.

Ili pak produžuju radni vijek na 4000-5000 sati uz iste parametre svjetlosti.

Rad takvih svjetiljki predviđen je za niski mrežni napon – 6, 12 ili 24 V, stoga se koriste isključivo u kombinaciji s transformatorom za halogene žarulje.

Niskonaponske žarulje s reflektorom pružaju široke mogućnosti, proširujući područje njihove primjene. Zahvaljujući opremanju interferentnim reflektirajućim elementom koji filtrira infracrvene zrake, više od 60 % topline odvodi se kroz reflektor natrag.

Najsnažniji primjerak je metalhalogena žarulja usmjerenog svjetla. Ova varijanta rasvjete prikladna je za prostore u kojima se nalaze objekti s povećanom osjetljivošću na toplinu, zbog koje se kvare ili uništavaju.

U većini slučajeva koriste se za osvjetljavanje izloga. Intenzivna bijela boja svjetljenja s temperaturom boje 3200 K uspješno naglašava sjajne elemente i raznolikost boja osvijetljenih proizvoda.

Volfram-halogene kapsulne serije HALO STAR STANDARD imaju standardne karakteristike. Serija HALOSTAR STARLITE ima produljeni radni vijek – do 3000 sati. Staklene serije HALOSTAR UV-STOP 24V opremljene su apsorberom ultraljubičastog zračenja. HALOSTAR IRC daje 30 % više svjetla.

Najkompaktniji oblik imaju kapsulni modeli. Proces njihove izrade temelji se na tehnici niskog tlaka, stoga se mogu koristiti u svjetiljkama otvorenog tipa. Proizvode se samo dvije izvedbe – s uzdužnim ili poprečnim smještajem volframove niti.

Glavna prednost u odnosu na sve staklene analoge je korištenje kvarcne žarulje. Konstrukcija se odlikuje povećanom otpornošću na mehanička opterećenja i visokim stupnjem termičke postojanosti.

Zahvaljujući tome postoji mogućnost punjenja žarulje ksenonom pod visokim tlakom, čime se osigurava visoka svjetlina i svjetlosna učinkovitost.

Zahvaljujući svojim pozitivnim svojstvima, halogeno svjetlo ima učinkovitu reprodukciju boja. Sjena okolnih predmeta nema oštre kutove, naprotiv, obrisi su s glatkim linijama.

Dodatno istaknimo i sljedeće prednosti:

• vremenski stabilan svjetlosni tok;
• kompaktne dimenzije;
• funkcioniraju bez transformatora, osim niskonaponskih, u mrežama s visokim naponom 220-240 V;
• široki kut rasipanja svjetla, bez oštrih ograničenja u uski snop;
• tijekom cijelog vijeka trajanja svjetlina se ne gubi;
• postoji mogućnost regulacije intenziteta svjetla;
• visoka razina sigurnosti – niskonaponski modeli mogu se koristiti u prostorijama s povišenom vlagom i u svjetiljkama bez zaštitnog stakla.

Osim pozitivnih strana, halogenke imaju i negativne karakteristike, među kojima je pretjerano zagrijavanje žarulje. U pojedinim modelima temperatura doseže i do 500 °C. Zbog toga se ugradnja rasvjetne opreme mora izvoditi uz držanje određenog razmaka od objekata – drugih izvora svjetlosti i stropa.

Također, halogenski proizvodi su osjetljivi na naponske skokove, što je značajan nedostatak.

Najviše kritika zaslužili su modeli linearnog tipa: ne mogu se dugotrajno koristiti u vertikalnom ili nagnutom položaju. Kao rezultat, halogene tvari i plin se odvajaju i uređaj prestaje funkcionirati.

Kvarcni halogenski modeli koriste se isključivo u horizontalnoj ravnini, s odstupanjem ne većim od četiri jedinice od horizontale. Ako se ovaj uvjet ne ispuni, uređaj će vrlo brzo otkazati. Proizvode se isključivo u kompaktnom formatu.

Posebno valja napomenuti da se žarulje ne smiju dirati rukama jer na njima ostaju mrlje. Uvijaju se prethodno omotane u komad tkanine ili se nose rukavice.

Dodatne informacije o odabiru halogenih žarulja predstavljene su u ovom članku.

LED žarulje

Zbog niske potrošnje energije, kristali LED dioda prvotno su se koristili isključivo za indikaciju različitih procesa u radioelektroničkim uređajima. No s vremenom su ih počeli usavršavati, koristeći super-sjajne LED elemente, što omogućuje njihovu primjenu u shemama pozadinskog osvjetljenja u gotovo svim područjima djelovanja.

Uređaj takvih izvora svjetlosti sastoji se od nekoliko elemenata – drivera, LED dioda i trake od getinaksa. Dijelovi su smješteni u kućište koje ima oblik: "kukuruz", izdužene žarulje ili tipa spot.

Sve su izrađene od polikarbonata. Takva izvedba omogućila je uklanjanje glavnog problema – vjerojatnost mehaničkog oštećenja.

Zahvaljujući tome što uređaj već ima balast, žarulja se spaja izravno na mrežu napajanja bez upravljačke opreme za pokretanje.

Pokazatelji snage LED svjetiljki proporcionalni su broju kristala – što ih je više, to su veći pokazatelji svjetlosnog toka.

Uska usmjerenost dioda omogućuje njihovo kombiniranje u male ili velike grupe.

Ovisno o predvidjenom mjestu ugradnje, žarulje se dijele na:

• automobilske;
• industrijske;
• fitolampe za biljke (linearnog tipa);
• ulični reflektori;
• kućanske i uredske.

Uređaji linearnog tipa primjenjuju se u različitim uvjetima. Za osvjetljenje u krajobraznom dizajnu preporučljivo je odabrati uređaje s visokim stupnjem zaštite – IP65, IP67.

One mogu biti cjevastog oblika, kao i snažnije, predstavljene reflektorima. Za prostorije sa standardnom klimom prikladan je – IP20.

U LED uređajima uspjelo se postići proporcionalno raspršivanje svjetlosnog toka. To svojstvo zadržava se tijekom cijelog razdoblja rada. Žarulje praktički ne emitiraju toplinu, stoga se i ne zagrijavaju (+)

Pregledni form-faktor ima najveći broj pozitivnih karakteristika u usporedbi sa svim gore opisanim izvorima:

• napajanje iz mreže 220 V bez PRA;
• najniža potrošnja energije od svih prikazanih vrsta;
• ne zahtijeva posebne metode zbrinjavanja;
• ne emitira toplinu;
• kut raspršivanja doseže 230 stupnjeva;
• odsutnost pulsirajućeg efekta;
• visok stupanj prijenosa svjetlosti do 120 lm/W;
• radni vijek 50 000-100 000 sati;
• nerazbijajući materijal kućišta;
• otpornost na temperaturne oscilacije i druge negativne čimbenike.

Jedini nedostatak ove modifikacije – visoka cjenovna kategorija. Međutim, s većom vjerojatnošću budući razvoj pomoći će u uklanjanju i ovog minusa.

Na našoj web stranici postoji niz članaka posvećenih odabiru LED svjetiljki, preporučujemo da se upoznate:

1. LED lampe za dom: koje su diode žarulje bolje, pregled proizvođača LED lampi
2. Karakteristike LED lampi: temperatura boje, snaga, svjetlo i ostalo
3. Dimmabilne LED lampe: savjeti za odabir, pregled najboljih proizvođača

Pravila odabira štednih žarulja

Žarulje sa žarnom niti toliko su dugo bile u upotrebi da se pri odabiru ekonomične zamjene, orijentiramo isključivo na pokazatelj snage. Radi boljeg razumijevanja mnogi proizvođači izravno na pakiranju navode ekvivalent snage u usporedbi sa svjetlosnim tokom obične vakuumske žarulje.

Radi jasnoće, valja naglasiti da su snaga i svjetlosni tok različiti pokazatelji. Prva veličina mjeri se u vatima, druga u lumenima. Primjerice, žarulja sa žarnom niti od 40 W emitira svjetlost od 470-500 lm, 60 W – 700-850 lm, 75 W – 900-1200 lm.

Pri odabiru potrebne svjetline štedne žarulje može se polaziti od faktora snage. Kod fluoescentnih on iznosi 5. Ako je žarulja snage 12 W, to znači da je njezin florescentni alap ekvivalentan 60 W. Za LED – 7-8 (+)

Upravo omjer ta dva čimbenika – snaga i svjetlosni tok – omogućuje prosudbu o ekonomskim pokazateljima uređaja. Ukupna vrijednost mjeri se u lm/W.

Evo još jedan primjer: standardna rasvjetna tehnika na 1 W potrošene električne energije daje 10-15 lm svjetlosti. Kod alogenih – 15-20 lm/W, fluoescentnih – 40-80 lm/W i kod LED lidera – 60-90 lm/W.

Međutim, to nije jedini aspekt koji zahtijeva pozornost.

Važno je obratiti pozornost na sljedeće karakteristike:

1. Temperatura boje. Ako se uzmu žarulje identične snage, ali različite modifikacije, boja njihova zračenja može biti različita. Ta vrijednost mjeri se u kelvinima. Odabir temperature boje može se naaprivoti u rasponu 2700-6500 K. Što je vrijednost manja, to je svjetlo toplije (žuto).
2. Indeks prikaza boja. Pokazatelj ispravnog prikaza boja je sunčeva svjetlost – CRI=100. Umjetna rasvjeta još nije dosegla takve parametre. Ovdje treba polaziti od optimalnog CRI=80 i više.
3. Vijek trajanja. Proizvođači navode tu veličinu u satima. Međutim, takvo označavanje nije svima zgodno. Prikažimo ga u godinama: halogena – 2 godine, fluorescentna – 5 godina, LED – do 12 godina.
4. Vrsta grla. Oblik grla žarulje odabire se prema konkretnom modelu svjetiljke. Standardna inačica kao kod žarulje sa žarnom niti jest E27.

Pri odabiru oblika žarulje, ovdje isključivo estetska strana igra ulogu. Međutim, valja uzeti u obzir da se prevelika žarulja možda neće smjestiti u stakleni okvir svjetiljke.

Provesti regulaciju svjetline energetski štedljive žarulje prilično je skupo zadovoljstvo, a i očita razlika rada s dimmerom i bez njega ovdje će biti malo primjetna.

Kako bi se opravdala sva očekivanja, valja obratiti pozornost i na proizvođače čiji su se proizvodi već uspjeli pozitivno dokazati: Philips, OSRAM, GE, Ecola. Ove tvrtke nude jamstveni rok na svoje proizvode od 2-3 godine.

Zaključci i koristan video na temu

Video materijal o tome koji su izvori svjetlosti najekonomičniji:

Pregled i testiranje LED žarulja Feron:

Iako se na tržištima još uvijek mogu pronaći žarulje sa žarnom niti, energetski učinkovite zamjene uskoro će ih potpuno istisnuti s polica. Ako njima zamijenite sve uređaje u svjetiljkama, već nakon dvije godine uloženi novac će se u potpunosti isplatiti. Nakon toga slijedi potpuna ušteda.

Podijelite s čitateljima svoje iskustvo korištenja energetski štedljivih žarulja. Recite koje ste svjetiljke odabrali i jeste li zadovoljni kupnjom. Molimo, ostavljajte komentare na članak, postavljajte pitanja i sudjelujte u raspravama. Obrazac za kontakt nalazi se ispod.