Vyberáme úsporné žiarovky: porovnávací prehľad 3 druhov energeticky úsporných žiaroviek

Úspora elektrickej energie je rozsiahla úloha, na riešenie ktorej sa používajú najnovšie technológie. Rastúca spotreba elektriny núti používateľov využívať energeticky úsporné žiarovky – inovatívne svetelné technológie majú zvýšenú účinnosť pri zníženej spotrebe energie.

Trh ponúka široký sortiment “úsporných žiaroviek”, ale v takej rozmanitosti sa ľahko zmiasť, súhlasíte? Pomôžeme vám urobiť správnu voľbu.

V článku je uvedený podrobný prehľad troch typov žiaroviek s popisom ich charakteristík a špecifík použitia, sú označené parametre, ktoré je potrebné zohľadniť pri výbere energeticky úsporných svietidiel.

Klasifikácia energeticky účinných žiaroviek

Určenie ekonomického efektu je možné porovnaním dvoch vzoriek. Ako objekt analógie boli vybrané klasické žiarovky – najneefektívnejšie z moderných svetelných zdrojov. Práve to slúžilo ako základ pre propagáciu reklamného sloganu «energeticky úsporné žiarovky».

Elektrické žiarovky s veľkým svetelným výkonom a nízkym príkonom sa delia na tri základné typy: LED, žiarivkové a halogénové.

Pričom každá kategória sa líši nielen konštrukčnými vlastnosťami, ale aj kvalitou úspory:

• žiarivkové dokážu ušetriť až 80% elektriny;
• LED – 80-90%;
• halogénové – 30-50%.

Úsporné ukazovatele u nich dosahujú vďaka vysokej účinnosti. Väčšina ich výkonu smeruje na reprodukciu svetelného toku, pričom tepelné straty a iné nákladné procesy sú minimalizované.

Pomocou energeticky účinných svetelných zdrojov sa dosahuje úspora elektriny nielen v rámci rozpočtu jednej rodiny, ale aj v globálnejšom – svetovom meradle (+)

Najväčšiu popularitu si predsa len získali žiarivkové svetelné zdroje, ktoré našli uplatnenie nielen v domácnostiach, ale aj v rôznych oblastiach: kancelárie, skladové priestory atď. Avšak výdavková položka na ich likvidáciu núti podnikateľov zavádzať novší typ – LED analógy.

Žiarivkové výbojky

Žiarivkové žiarovky používané v domácnostiach sa nazývajú kompaktné (CFL). Zvyčajne sú vyrobené v tvare oblúkovej špirály a tradične vybavené skrutkovou pätkou. Môžu sa skrutkovať do štandardnej objímky namiesto neúsporného analógu.

Základné konštrukčné prvky kompaktných žiariviek:

• výbojová baňka;
• tlmivka;
• diodový mostík;
• poistka;
• filtračný kondenzátor.

Sklenená baňka je naplnená inertným plynom (argón alebo neón) s primesou pár ortuti. Tlak ortuti je závislý od teplotných ukazovateľov stien kompaktnej žiarivky a pri štandardnej prevádzkovej teplote 40 °C bude v rozsahu 0,13 – 1,3 N/m².

Vnútri je lampa pokrytá vrstvou luminoforu, ktorého súčasťou je halofosfát vápenatý alebo antimón s mangánom. Zmenou pomeru takzvaných aktivátorov svetla sa výrobcom podarilo dosiahnuť rôzne farebné parametre žiarenia.

Tu sa nachádzajú volfrámové špirálové elektródy, pripojené prostredníctvom predradníka k napájacej sieti. Na zvýšenie emisie sú kontakty ošetrené oxidovou zmesou.

Výbojový spotrebič má mnoho výhod v porovnaní s klasickými žiarovkami: životnosť prevyšuje 5-20 krát a dosahuje 6000-15000 hodín; až o 75 % nižšia spotreba elektriny; podobná intenzita svetelného toku (+)

Použitá technológia na vytváranie svetla v nich sa výrazne líši od iných analógov. Pôsobením elektrického poľa privedeného na kontakty lampa vytvára plynový výboj.

Ten preráža inertné prostredie baňky, v dôsledku čoho vzniká ultrafialové žiarenie. Toto spektrum je však pre človeka neviditeľné, preto ho ďalej pohlcuje luminofor, ktorý ho premieňa na štandardné viditeľné svetlo.

Rozsiahle zavedenie kompaktných žiariviek (KŽ) prakticky vytlačilo bežné žiarovky. V porovnaní s lineárnymi modelmi je ich konštrukcia kompaktnejšia, pričom plocha pokrytá svetelným tokom je podobná (+).

Výbojové zariadenia sú dostupné v otvorenom prevedení aj v súprave s difúzorom.

Vyrábajú sa s pätkami rôznych modifikácií:

• E27 – štandardná pätica;
• E14 – typ minión;
• E40 – pre veľkú päticu;
• G23, 2G7, G53, 2D – dekoratívny typ zariadení: bodové svietidlá, podsvietenie a pod.

V závislosti od kvality jednotlivých komponentov sa doba nepretržitej prevádzky garantovaná výrobcom pohybuje od 3000 do 15000 hodín.

Montáž je výrazne zjednodušená vďaka umiestneniu všetkých prvkov v jednom nerozoberateľnom puzdre, vrátane predradníka.

Kompaktná žiarivka má rôznorodý odtieňový rozsah od teplej bielej po zelenú. Výmena takejto lampy sa vykonáva rovnakým spôsobom ako u bežnej žiarovky vďaka štandardizovanej pätici.

Ak porovnáme fluorescenčnú žiarivku s klasickou žiarovkou, môžeme poznamenať, že pozitívne vlastnosti prvej výrazne prevažujú:

• životnosť – vďaka použitiu EPRA, ktoré sa vyznačujú odolnosťou voči výkyvom sieťového napätia, sa životnosť zariadenia výrazne zvyšuje až na 20000 hodín;
• koeficient odvodu tepla je znížený, preto je ich možné montovať do všetkých typov svietidiel bez rizika prehriatia;
• variabilita spektra farebnej teploty, ktorá sa úspešne využíva v dizajne miestnosti.

Keďže sú v zariadení použité štandardizované prvky, pri zachovaní tesnosti plynovej banky je možné vymeniť poškodené diely.

Ak porovnáme vlastnosti energeticky úsporného fluorescenčného zariadenia a klasickej žiarovky, všimneme si výrazný rozdiel v stupni zahrievania: prvý exemplár sa počas prevádzky silne zahrieva a má veľmi krehké sklenené puzdro, u druhého sú tieto ukazovatele priemerné (+)

Vďaka popredným vývojom sa snažia minimalizovať nedostatky energeticky úsporných fluorescenčných žiariviek, avšak v súčasnosti sú stále prítomné:

1. Životnosť fluorescenčných žiariviek je obmedzená.
2. Použitie pár ortuti, ktoré sú škodlivé nielen pre človeka, ale aj pre ekológiu, ak dôjde k porušeniu tesnosti banky.
3. Vzhľadom na predchádzajúci bod je potrebné prijať opatrenia na likvidáciu výrobkov. Pre veľké podniky je to dodatočná nákladová položka.
4. Krehkosť skleneného puzdra.

Nekontrolované dodávky nekvalitných výrobkov na trhy a masové rozšírenie takýchto výrobkov vedie k strate dôvery zákazníkov. Viac ako polovica nízkokvalitných žiaroviek čínskej výroby nespĺňa normy GOST.

Vlastnosti halogénových svietidiel

Ide o vylepšenú verziu štandardných žiaroviek, ktorá vo svojej konštrukcii obsahuje halogénové pary. Žeraviace teleso v týchto výrobkoch je vyrobené z volfrámových vlákien umiestnených čo najbližšie k pätke zariadenia. Na dosiahnutie špirálovitého tvaru sa skrúcajú a fixujú pomocou elektród a držiakov.

Halogénový typ patrí do kategórie úsporných len podmienečne, pretože ich životnosť je len 2-3 krát dlhšia ako u bežných vákuových. V priemere je to 4000 hodín. Mechanizmus vyhorenia žeraviaceho telesa je identický u oboch predstaviteľov. Farba teploty v halogénových žiarovkách zodpovedá skutočnej teplote žeraviaceho telesa – 3000-3200 K

Algoritmus činnosti zariadenia je nasledovný: rozžeravené vlákno opúšťajú atómy volfrámu a v banke sa stretávajú s halogénovými parami, spájajú sa s nimi. Vysoká teplota však nedáva inú možnosť vývoja chemického procesu, okrem rozpadu zlúčeniny – atómy volfrámu sa opäť vracajú na drôtenú špirálu.

V súčasnosti sa ako halogénová zmes používa brómmetán alebo metyl. Stále však prebieha práca na výbere účinných prchavých halogénových zmesí. Keďže všetky prvky sú uzavreté v kremennej banke, ultrafialové lúče môžu prenikať cez takýto materiál, preto sa prijímajú opatrenia na ich blokovanie.

V sieťových výrobkoch je lampa dodatočne umiestnená v sklenenom obale. Čiastočná filtrácia škodlivého žiarenia sa dosahuje aj nanesením špeciálnej zmesi na banku. Tieto lampy sú označené UV-Stop alebo UV-Block.

V lacnejších modeloch, kde tieto opatrenia nie sú dostatočné. Na obale takýchto výrobkov je uvedené, že zariadenia sa musia inštalovať výlučne do svietidiel s ochranným sklom.

Životnosť takýchto žiaroviek je určená okamihom vyčerpania volfrámových vlákien. Vďaka použitiu halogénového cyklu výrobcovia dosahujú zvýšenie svetelného výkonu pri zachovaní rovnakej životnosti ako u žiaroviek — 1 000 hodín.

Alebo predlžujú prevádzkovú dobu na 4 000 – 5 000 hodín pri rovnakých parametroch svetla.

Prevádzka takýchto svietidiel je určená na nízke sieťové napätie — 6, 12 alebo 24 V, preto sa používajú iba v spojení s transformátorom pre halogénové lampy.

Nízkonapäťové lampy s reflektorom poskytujú široké možnosti, čím rozširujú oblasť ich použitia. Vďaka vybaveniu interferenčným reflexným prvkom, ktorý filtruje infračervené lúče, viac ako 60 % tepla je odvádzané cez reflektor dozadu.

Najvýkonnejší exemplár – metalhalogénová lampa smerového svetla. Tento variant osvetlenia je vhodný pre miestnosti, kde sa nachádzajú objekty so zvýšenou citlivosťou na teplo, v dôsledku ktorého sa kazia alebo ničia.

Vo väčšine prípadov sa používajú na osvetlenie výkladov. Intenzívna biela farba svietenia s teplotou farby 3 200 K úspešne zdôrazňuje lesklé prvky a farebnú rozmanitosť osvetľovaných produktov.

Volfrámovo-halogénové kapsulové modely HALO STAR STANDARD majú štandardné charakteristiky. Séria HALOSTAR STARLITE má predĺženú prevádzkovú životnosť – až do 3 000 hodín. Sklenené modely HALOSTAR UV-STOP 24V sú vybavené absorbérom ultrafialového žiarenia. HALOSTAR IRC – poskytuje o 30 % viac svetla.

Najkompaktnejšie prevedenie majú kapsulové modely. Proces ich výroby je založený na technike nízkeho tlaku, preto sa dajú použiť v svietidlách otvoreného typu. Vyrábajú sa len dve modifikácie – s pozdĺžnym alebo priečnym umiestnením volfrámového vlákna.

Hlavná výhoda oproti všetkým skleneným analógom – použitie kremennej banky. Konštrukcia sa vyznačuje zvýšenou odolnosťou voči mechanickým vplyvom a vysokou tepelnou odolnosťou.

Vďaka tomu je možné pod vysokým tlakom naplniť lampu xenónom, vďaka čomu je zabezpečená vysoká svietivosť a svetelný výkon.

Vďaka svojim pozitívnym vlastnostiam halogénové svetlo poskytuje efektívne farebné podanie. Tieň od okolitých predmetov nemá ostré uhly; naopak, obrysy sú hladké a plynulé.

Dodatočne si všimnime aj tieto výhody:

• stabilný svetelný tok v čase;
• kompaktné rozmery;
• fungujú bez transformátora, s výnimkou nízkonapäťových, v sieťach s vysokým napätím 220-240 V;
• široký uhol rozptylu svetla, bez ostrých obmedzení na úzky lúč;
• počas celej životnosti jas nestráca;
• je možnosť nastavenia intenzity svetla;
• vysoká úroveň bezpečnosti – nízkonapäťové modely môžu byť použité v miestnostiach so zvýšenou vlhkosťou a v svietidlách bez ochranného skla.

Okrem pozitívnych strán majú halogénové žiarovky aj negatívne vlastnosti, medzi ktoré patrí nadmerné zahrievanie banky. V niektorých modeloch teplota dosahuje až 500°C. Z tohto dôvodu musí byť inštalácia osvetlenia vykonaná s dodržaním určitej vzdialenosti od objektov – iných zdrojov svetla a stropu.

A tiež halogénové výrobky sú náchylné na výkyvy napätia, čo je podstatnou nevýhodou.

Najviac výčitiek si zaslúžili modely lineárneho typu: nemožno ich dlhodobo prevádzkovať v zvislej alebo naklonenej polohe. V dôsledku toho sa halogénové látky a plyn oddeľujú a zariadenie prestáva fungovať.

Kremenné halogénové modely sa prevádzkujú výhradne na vodorovnej rovine, s odchýlkou najviac štyri jednotky od horizontály. Ak sa táto podmienka nesplní, prístroj pomerne rýchlo zlyhá. Vyrábajú sa výhradne v kompaktnom formáte.

Samostatne treba poznamenať, že sa lampy nemožno dotýkať rukami, pretože na nej zostávajú škvrny. Zaskrutkuje sa až po zabalení do kusa handry alebo po nasadení rukavíc.

Dodatočné informácie o výbere halogénových žiaroviek sú uvedené v tomto článku.

LED žiarovky

Vďaka nízkej spotrebe energie sa pôvodne kryštály LED používali výhradne na indikáciu rôznych procesov v rádioelektronických zariadeniach. Postupom času sa však začali zdokonaľovať pomocou superjasných LED prvkov, čo umožnilo ich použitie v schémach podsvietenia prakticky vo všetkých oblastiach činnosti.

Zariadenie takýchto svetelných zdrojov pozostáva z niekoľkých prvkov — drivera, LED diód a pásika z getinaksu. Časti sú uzavreté v telese, ktoré má tvar: „kukurice“, predĺženej žiarovky alebo typu spot.

Všetky sú vyrobené z polykarbonátu. Toto prevedenie umožnilo odstrániť hlavný problém — pravdepodobnosť mechanického poškodenia.

Vďaka tomu, že prístroj už obsahuje predradník, lampa sa pripája priamo k sieti napájania bez štartovacích a regulačných zariadení.

Ukazovatele výkonu LED svietidiel sú úmerné počtu kryštálov — čím ich je viac, tým vyššie sú ukazovatele svetelného toku.

Úzka cielenosť diód umožňuje kombinovať ich do malých alebo veľkých skupín.

V závislosti od predpokladaného miesta inštalácie sa žiarovky delia na:

• automobilové;
• priemyselné;
• fytolampy pre rastliny (sú dostupné v lineárnom type);
• pouličné reflektory;
• domáce a kancelárske.

Prístroje lineárneho typu sa používajú v rôznych podmienkach. Na podsvietenie v krajinnom dizajne je vhodné vyberať zariadenia s vysokým stupňom ochrany – IP65, IP67.

Môžu byť rúrkovitého tvaru, ale aj výkonnejšie, reprezentované reflektormi. Pre miestnosti so štandardnou klímou je vhodný — IP20.

V LED zariadeniach sa podarilo dosiahnuť proporcionálne rozptýlenie svetelného toku. Táto vlastnosť sa zachováva po celú dobu prevádzky. Žiarovky prakticky nevyžarujú teplo, preto sa ani neohrievajú (+)

Prehľadový formát má najviac pozitívnych vlastností v porovnaní so všetkými vyššie opísanými zdrojmi:

• napájanie zo siete 220 V bez predradníka;
• najnižšiu spotrebu energie zo všetkých uvedených typov;
• nevyžaduje špeciálne metódy likvidácie;
• nevyžaruje teplo;
• uhol rozptylu dosahuje 230 stupňov;
• absencia pulzujúceho efektu;
• vysoká miera prenosu svetla až 120 lm/W;
• životnosť 50 000 – 100 000 hodín;
• nerozbitný materiál telesa;
• odolnosť voči teplotným výkyvom a iným negatívnym faktorom.

Jediným nedostatkom tejto modifikácie je vysoká cenová kategória. Avšak s veľkou pravdepodobnosťou pomôžu budúce vývoje eliminovať aj túto nevýhodu.

Na našej webovej stránke je séria článkov venovaných výberu LED svietidiel, odporúčame sa s nimi oboznámiť:

1. LED lampy do domu: ktoré diódové žiarovky sú lepšie, prehľad výrobcov LED lámp
2. Vlastnosti LED žiaroviek: farebná teplota, výkon, svetlo a ďalšie
3. Stmievateľné LED lampy: tipy na výber, prehľad najlepších výrobcov

Pravidlá výberu energeticky úsporných žiaroviek

Žiarovky s vláknom boli tak dlho v bežnom používaní, že pri výbere úspornej náhrady sa orientujeme výlučne na ukazovateľ výkonu. Pre lepšie pochopenie mnohí výrobcovia priamo na obale uvádzajú ekvivalent výkonu v porovnaní so svetelným tokom bežnej vákuovej žiarovky.

Pre jasnosť, treba uviesť, že výkon a svetelný tok sú rozdielne ukazovatele. Prvá veličina sa meria vo wattoch, druhá v lúmenoch. Napríklad žiarovka s výkonom 40 W vyžaruje svetlo 470-500 lm, 60 W – 700-850 lm, 75 W – 900-1200 lm.

Pri výbere potrebného jasu úspornej lampy sa možno odraziť od účinníka. U žiarivkových je 5. Ak je lampa s výkonom 12 W – znamená to, že jej žiarivkový ekvivalent zodpovedá 60 W. Pre LED – 7-8 (+)

Práve pomer týchto dvoch faktorov – výkon a svetelný tok – umožňuje posúdiť ekonomické ukazovatele zariadenia. Celková hodnota sa meria v lm/W.

Tu je ďalší príklad: štandardná svetelná technika na 1 W spotrebovanej elektriny poskytuje 10-15 lm svetla. U halogénových – 15-20 lm/W, u žiarivkových – 40-80 lm/W a u LED lídrov – 60-90 lm/W.

Avšak to nie je jediný aspekt, ktorý si vyžaduje pozornosť.

Je dôležité venovať pozornosť nasledujúcim charakteristikám:

1. Farebná teplota. Ak vezmete lampy s identickým výkonom, ale rôznej modifikácie, farba ich vyžarovania môže byť rôzna. Táto hodnota sa meria v kelvinoch. Výber farebnej teploty možno vykonať v rozsahu 2700-6500 K. Čím je hodnota nižšia, tým je svetlo teplejšie (žlté).
2. Index podania farieb. Ukazovateľom korektného podania farieb je slnečné svetlo – CRI=100. Umelé osvetlenie ešte nedosiahlo takéto parametre. Tu je potrebné vychádzať z optimálneho CRI=80 a viac.
3. Prevádzková životnosť. Výrobcovia uvádzajú túto hodnotu v hodinách. Takéto označenie však nie je pre všetkých vhodné. Uveďme si ju v rokoch: halogénová – 2 roky, žiarivková – 5 rokov, LED – až 12 rokov.
4. Typ objímky. Tvar pätice lampy sa vyberá podľa konkrétneho modelu svietidla. Štandardný variant ako u žiarovky – E27.

Pri výbere tvaru banky tu hrá úlohu výlučne estetická stránka. Je však potrebné zvážiť, že príliš veľká lampa sa nemusí zmestiť do skleneného rámu svietidla.

Realizovať stmievanie úspornej lampy je pomerne nákladná záležitosť, a aj zjavný rozdiel v prevádzke so stmievačom a bez neho bude tu málo viditeľný

Pre splnenie všetkých očakávaní stojí za to venovať pozornosť aj výrobcom, ktorých výrobky sa už pozitívne osvedčili: Philips, OSRAM, GE, Ecola. Tieto firmy ponúkajú záručnú dobu na svoje výrobky 2-3 roky.

Závery a užitočné video k téme

Video materiál o tom, ktoré svetelné zdroje sú najúspornejšie:

Prehľad a testovanie LED lámp Feron:

Napriek tomu, že na trhoch ešte stále možno nájsť žiarovky, energeticky účinné alternatívy ich čoskoro úplne vytlačia z regálov. Ak nimi nahradíte všetky svietidlá, už za dva roky sa vynaložené prostriedky plne vrátia. Potom nasleduje úplná úspora.

Podeľte sa so čitateľmi o vaše skúsenosti s používaním energeticky úsporných žiaroviek. Povedzte, aké svietidlá ste si vybrali, či ste s kúpou spokojní. Prosím, zanechávajte komentáre k článku, pýtajte sa otázky a zapájajte sa do diskusií. Formulár na kontakt sa nachádza nižšie.