Энергосберегающие лампы
Нашу жизнь невозможно представить без искусственного освещения. Для жизни и работы людям просто необходимо освещение с применением ламп. Раньше для этого использовались только обычные лампочки накаливания.
Принцип действия ламп накаливания основан на преобразовании электрической энергии, проходящей через нить, в световую. В лампах накаливания вольфрамовая нить под действием электрического тока раскаляется до яркого свечения. Температура разогретой нити достигает 2600-3000 градусов С. Колбы ламп накаливания вакуумируются или заполняются инертным газом, в среде которого вольфрамовая нить накала не окисляется: азотом; аргоном; криптоном; смесью азота, аргона, ксенона. Лампы накаливания сильно греются в процессе эксплуатации.
С каждым годом все больше увеличиваются потребности человечества в электроэнергии. В результате анализа перспектив развития технологий освещения, наиболее прогрессивным направлением эксперты признали замену устаревших ламп накаливания энергосберегающими лампами. Причиной этого специалисты считают значительное превосходство последнего поколения энергосберегающих ламп над «жаркими» лампами.
Энергосберегающими лампами принято называть люминесцентные лампы, которые входят в обширную категорию газоразрядных источников света. Газоразрядные лампы в отличие от ламп накаливания излучают свет благодаря электрическому разряду, проходящему через газ, заполняющий пространство лампы: ультрафиолетовое свечение газового разряда преобразуется в видимый нам свет.
Энергосберегающие лампы состоят из колбы, наполненной парами ртути и аргоном, и пускорегулирующего устройства (стартера). На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество, называемое люминофор. Под действием высокого напряжения в лампе происходит движение электронов. Столкновение электронов с атомами ртути образует невидимое ультрафиолетовое излучение, которое, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет.
Энeргoсберегающие лaмпы врeд
Энергосберегающие лампы имеют также и недостатки: фаза разогрева у них длится до 2 минут, то есть, им понадобится некоторое время, чтобы развить свою максимальную яркость. Также у энергосберегающих ламп встречается мерцание.
Другим недостатком энергосберегающих ламп является то, что человек может находиться от них на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров. Из-за большого уровня ультрафиолетового излучения энергосберегающих ламп при близком расположении к ним может быть нанесен вред людям с чрезмерной чувствительностью кожи и тем, кто подвержен дерматологическим заболеваниям. Однако если человек находится на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров от ламп, вред ему не наносится. Также не рекомендуется использовать в жилых помещениях энергосберегающие лампы мощностью более 22 ватт, т.к. это тоже может негативно отразиться на людях, чья кожа очень чувствительна.
Еще одним недостатком является то, что энергосберегающие лампы неприспособлены к функционированию в низком диапазоне температур (-15-20^(o)C), а при повышенной температуре снижается интенсивность их светового излучения. Срок службы энергосберегающих ламп ощутимо зависит от режима эксплуатации, в частности, они не любят частого включения и выключения. Конструкция энергосберегающих ламп не позволяет использовать их в светильниках, где есть регуляторы уровня освещенности. При снижении напряжения в сети более чем на 10% энергосберегающие лампы просто не зажигаются.
К недостаткам можно также отнести содержание ртути и фосфора, которые, хоть и в очень малых количествах, присутствуют внутри энергосберегающих ламп. Это не имеет никакого значения при работе лампы, но может оказаться опасным, если ее разбить. По той же причине энергосберегающие лампы можно отнести к экологически вредным, и поэтому они требуют специальной утилизации (их нельзя выбрасывать в мусоропровод и уличные мусорные контейнеры).
Еще одним недостатком энергосберегающих ламп по сравнению с традиционными лампами накаливания является их высокая цена.
Преимущества энергосберегающих ламп
Главным преимуществом энергосберегающих ламп вред считается их высокая световая отдача, превышающая тот же показатель ламп накаливания в несколько раз. Энергосберегающая составляющая как раз и заключается в том, что максимум электроэнергии, запитанной на энергосберегающую лампу, превращается в свет, тогда как в лампах накаливания до 90% электроэнергии уходит просто на разогрев вольфрамовой проволоки.
Другим несомненным преимуществом энергосберегающих ламп является их срок службы, который определяется промежутком времени от 6 до 15 тысяч часов непрерывного горения. Эта цифра превышает срок службы обычных ламп накаливания приблизительно в 20 раз. Наиболее частая причина выхода из строя лампы накаливания – перегорание нити накала. Механизм работы энергосберегающей лампы позволяет избежать этой проблемы, благодаря чему они имеют более длительный срок службы.
Третьим достоинством энергосберегающих ламп можно назвать возможность выбора цвета свечения. Он может быть трех видов: дневным, естественным и теплым. Чем ниже цветовая температура, тем ближе цвет к красному, чем выше – тем ближе к синему.
Еще одним преимуществом энергосберегающих ламп является незначительное тепловыделение, которое позволяет использовать компактные люминесцентные лампы большой мощности в хрупких бра, светильниках и люстрах. Использовать в них лампы накаливания с высокой температурой нагрева нельзя, так как может оплавиться пластмассовая часть патрона, либо провод.
Следующее преимущество энергосберегающих ламп в том, что их свет распределяется мягче, равномернее, чем у ламп накаливания. Это объясняется тем, что в лампе накаливания свет идет только от вольфрамовой спирали, а энергосберегающая лампа светится по всей своей площади. Из-за более равномерного распределения света энергосберегающие лампы вред снижают утомляемость человеческого глаза.
А теперь опровергнем некоторые мифы, касающиеся энергосберегающих ламп:
- Миф №1. Все энергосберегающие лампы содержат пары ртути и неэкологичны.
Не все! Например, в КЛЛ Uniel, «Фотон» и ряда других производителей не применяются вредные для человека и природы пары ртути. В колбу вместо жидкой ртути вводится металлический сплав (т.н. «амальгама» — амальгама кальция), где ртуть находится в связанном виде, поэтому при атмосферном давлении и комнатной температуре не испаряется, то есть не может попасть в воздух.
Поэтому, даже если вдруг разобьется лампа, не потребуется трудоемкая демеркуризация (очистка от ртути) — достаточно просто собрать осколки и проветрить помещение.
Технология амальгамной дозировки обеспечивает более стабильный поток не только в течение всего срока службы лампы, но также при изменении температуры окружающей среды и рабочего положения лампы.
Стоит также отметить, что для ламп Uniel со знаком «ЭКО технология» применяется порошковый люминофор, который более дружествен окружающей среде в силу повышенной инертности своего состава.
Так же часть продукции Uniel соответствует требованиям директивы ROHS, которая ограничивает использование в производстве шести опасных веществ: свинец, ртуть, кадмий, шестивалентный хром (chromium VI или Cr6+), полибромированные бифенолы (PBB), полибромированный дифенол-эфир (PBDE). Директива была принята Европейским Союзом в феврале 2003 года и вступила в силу 1 июля 2006 года.
- Миф №2. Вред для глаз.
Сам по себе встроенный балласт обеспечивает частоту разрядов 30-50 кГц — это 30-50 тысяч раз за секунду, что уже совершенно незаметно для глаз. В добавок ко всему практически в каждой КЛЛ имеется конденсатор, который дополнительно обеспечивает работу лампы без мерцания и устраняет стробоскопический эффект. Освещение воспринимается приятным и спокойным, зрительный комфорт улучшается.
Большая светящаяся поверхность энергосберегающих ламп делает свет рассеянным — это уменьшает контрасты освещения, что снижает утомляемость глаз и делает свет комфортным. Используемая в КЛЛ комбинация из трех типов люминофора обеспечивает приятный естественный свет, а, например, применение технологии SuperLux в лампах Uniel позволяет на 15-30% повысить освещенность по сравнению с другими КЛЛ при минимальном размере. - Миф №3.
чество всех китайских энергосберегающих ламп – крайне низкое.
Не всех! Современные качественные лампы отличаются качественной схемотехникой с SMD и PCB-монтажом и применением специальных микрокомпонентов, в том числе машинной пайки, что позволяет уменьшить размеры лампы и увеличить срок службы. Например, заказы на производство ламп Uniel размещаются на собственном заводе и заводах, работающих со всемирно известными брендами, с многоэтапным контролем качества образцов каждой выпускаемой партии на соответствие заявленным характеристикам. В любом случае, старайтесь покупать лампы, на которые действует заводская гарантия. - Миф №4. Ультрафиолетовое излучение от КЛЛ может вызвать раздражение кожи.
Воздействие на человека люминесцентного освещения гораздо меньше, чем воздействие естественного солнечного. - Миф №5. Энергосберегающие лампы дают наводки в электросеть, что негативно влияет на чувствительную аппаратуру.
Да, действительно, дешевые лампы не имеют помехоподавляющих фильтров в ЭПРА, что может приводить, например, к помехам в радиоэфире. В более дорогих лампах используется качественная схемотехника и EMC-системы подавления электромагнитных помех, поэтому включение и работа лампы не влияет на качество работы других электронных приборов.
Энергосберегающие стратегии России
В 1996 году в России был принят Закон «Об энергосбережении», который в силу целого ряда причин так и не заработал. В ноябре 2008 года Госдума приняла в первом чтении проект закона «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности», предусматривающий введение нормативов энергоэффективности устройств мощностью свыше 3 кВт.
Целями введения норм, предусмотренных проектом закона, является повышение энергетической эффективности и стимулирование энергосбережения в Российской Федерации. Согласно проекту закона, меры государственного регулирования в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности осуществляются путем установления: перечня показателей для оценки эффективности деятельности органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности; требований к производству и обороту энергетических устройств; ограничений (запрета) в области производства в целях реализации на территории Российской Федерации и оборота в Р.
энергосбережения и повышения энергетической эффективности; требований по реализации информационных и образовательных программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности.
2 июля 2009 года президент России Дмитрий Медведев, выступая на заседании президиума Госсовета по вопросам повышения энергоэффективности российской экономики, не исключил, что в России в целях повышения энергоэффективности будет введен запрет на оборот ламп накаливания.
В свою очередь министр экономического развития Эльвира Набиуллина по итогам заседания президиума Госсовета РФ сообщила, что запрет на производство и оборот ламп накаливания мощностью более 100 Вт может быть введен с 1 января 2011 года. По словам Набиуллиной, соответствующие меры предусматривает
Источник: el-monter.ru
Сколько ртути в лампах?
В качестве эталонного примера можно привести традиционный градусник. В его колбе находится не более 2,6 г ртути; содержание ртутных паров в люминесцентном одноламповом светильнике – не превышает 1 – 5 мг (т. е. нескольких тысячных долей грамма). Серьезной интоксикации организма такое количество вызвать не может, однако, существуют крайне неприятные последствия.
Внимание! Еще в 2004 году были проведены прикладные исследования с разбиванием люминесцентных светильников. «Натурные испытания» проводились внутри закрытого контейнера, в котором разбилась энергосберегающая лампа. Эксперимент дал следующие результаты:
- Сразу после разбития колбы выделяется более 50% общего количества паров ртути, которых она содержала.
- Ртуть в количестве до 40% в виде пара плавно выделяется с осколков. (Оставшееся количество остается на связанном внутреннем покрытии разбитой колбы).
- За первые 24 часа из осколков выделяется примерно половина (т. е. до 20% от общего количества) токсичного металла. В итоге по истечении суток в атмосфере квартиры, если не сделать проветривания, скопится не менее 70% от 2,5 мг ртути (наиболее распространенное содержание).
Это приведет к тому, что предельно-допустимая концентрация высокореактивных и гигроскопичных паров ртути, которые будут содержаться в атмосфере дома, превысит норму в 5 – 10 раз (в зависимости от площади пространства). Но при этом концентрация будет в пределах т. н. «промышленного» ПДК.
Итак, резюме:
- Быстро отравиться таким количеством ртути невозможно – ее содержание слишком ничтожно.
- Реальную опасность представляет халатное поведение человека, когда лампа разбита, а он продолжает находиться в помещении, и не принимает мер по локализации осколков, а также сквозному проветриванию. Однако такой вред здоровью имеет накопительный характер, и его последствия проявляются в течение длительного времени.
Типы ламп со ртутью
Распространение ртутных ламп связано с активной эксплуатацией явления флуоресценции, где внутреннее покрытие колбы лампы (люминофор) «заставляют светиться» возбужденные электрическими разрядами пары ртути. Конечно же, как было представлено выше, они не являются полностью безопасными. Зато насколько они эффективны в области энергосбережения! Минимум в 3 раза (т. е. при том же потреблении электричества дают минимум в 3 раза более насыщенный световой поток в Люменах).
В зависимости от своего устройства выделяют следующие типы таких ламп:
- Дуговая ртутная люминесцентная высокого давления (спектр мощности: 80 – 1000 Вт):
- Лампы общего назначения (используются в уличных фонарях; из негативных особенностей – такие лампы склонны взрываться).
- Специализированные лампы (применяется в тех сферах, где востребованы только малые габариты и концентрированный пучок яркого освещения).
- Дуговая металлогалогенная (излучающая способность люминофора усиливается действием газового наполнения колбы – галогенидами индия и натрия.).
- Металлогалогенная, зеркальная (в конструкции присутствует отсвечивающий зеркальный слой, благодаря этому такие лампы способны генерировать узконаправленный световой поток).
- Ртутно-кварцевая (этот вид ламп имеет видоизмененную форму колбы).
- Флуоресцентная (наиболее привычная для нас лампа из офисных помещений).
Крупнейшими компаниями-поставщиками, работающими на рынке энергосберегающих ламп (у которых можно найти все указанные их разновидности), являются компании: Эсл; MAXUS (Максус) и Camelion.
Что делать, если разбилась энергосберегающая лампочка?
Нужно незамедлительно принять меры по локализации и устранению последствий. Следует помнить, что, как уже указывалось выше, прямой угрозы жизни и здоровью в данном случае нет, поэтому паниковать нет оснований. Также нет необходимости вызывать и ждать приезда специалистов из СЭС – все необходимые действия вы можете выполнить сами (ниже приводится примерная инструкция).
Порядок действий
- Следует сразу открыть все окна и двери, создав сквозняк. Помещение нужно покинуть минимум на 15 – 20 минут. Находиться в комнате в этот период – особенно вредно для здоровья.
- Сразу же нужно обесточить патрон разбитой лампы (лучше отключиться в щитке), затем вынуть цоколь (если он застрял).
- После истечения четверти часа необходимо надеть плотные резиновые перчатки и собрать все возможные осколки. Нельзя сгребать их рукой (даже в перчатке) – используйте листы бумаги. Осколки нужно поместить в отдельный пластиковый пакет.
- Кроме осколков, на полу будет рассыпан порошкообразный люминофор. Собирать его, а также совсем мелкие осколки, рекомендуется с помощью скотча.
- Последовательность уборки – от периферии помещения к центру.
- Далее – влажная уборка. Нужно вытащить из комнаты максимальное количество предметов мебели и не стоит экономить на сильных жидких моющих средствах (например, «Domestos»). Используйте столько, сколько нужно; основная задача – убрать все слои грязи, которые могут задержать внутренности колбы.
- Требуется также протереть и обувь (влажной губкой).
- Все те предметы, которые использовались во время уборки (губки/тряпки/листы бумаги) переходят в категорию содержащих ртуть отходов. Их недопустимо бросать в общее мусорное ведро. Поместите их в тот же пакет, где находятся осколки.
- Вот для утилизации этого пакета как раз понадобится помощь санитарно-эпидемиологической службы. Сдавать ртутьсодержащие отходы можно только им или другим специализированным организациям (можно посмотреть на официальном сайте СЭС).
Идеальным вариантом при локализации такого рода аварий является обработка пола в помещении раствором обычной марганцовки (перманганата калия). Альтернативой является хлористое железо или же обычная сера. Однако обычная она только в том случае, если есть в наличии (а это как раз очень нетривиальный случай). Все эти реагенты очень хорошо связывают ртуть. Однако в случае их отсутствия следует выполнить указанный выше алгоритм.
Последствия
Пренебрежение правилами безопасности может повлечь серьезный урон здоровью. Если элементарно не проветрить помещение, то это может вызвать отравление парами ртути. Симптомы здесь следующие:
- неестественное ощущение слабости в организме;
- быстрое и глубокое (невыносимое) утомление;
- тошнота, рвота, спазмы в области живота.
Разбитые ртутьсодержащие лампы могут стать причиной:
- поражения центральной нервной системы;
- поражения органов брюшной полости (ЖКТ, почек и печени);
- поражения мочеполовой системы.
Утилизация энергосберегающих ламп
Энергосбережение начинает обходиться обществу слишком дорого с точки зрения обеспечения бытовой безопасности:
- Любые содержащие ртуть или ее испарения промышленные изделия (и лампы в том числе) относятся к чрезвычайно опасным отходам.
- Закон накладывает прямой, категорически запрет на смешение таких отслуживших свое объектов с другими предметами бытового мусора.
- Для того чтобы просто оказывать услуги по приемке ртутьсодержащих объектов, нужно получить лицензию Росприроднадзора.
Утилизация перегоревших ламп путем складирования на открытых полигонах запрещена. В случае неконтролируемой свалки пары ртути из разбитых колб будут накапливаться в мусорном слое, конденсируясь на предметах и попадая в подземные водные горизонты вместе с осадками. Ртуть крайне гигроскопична (т. е. всепроникающая) и к тому же очень тяжела (13 т/м3).
Особую опасность представляет складирование под открытым небом газоразрядных ламп высокого давления. Рано или поздно, но под воздействием регулярного сезонного перепада температур такая лампа взорвется. Рассеивание осколков происходит в радиусе до 2 м. При этом именно такие лампы содержат наибольшее количество ртути (до 5 мг.).
Люминесцентные лампы представляют собой высокотехнологичные приборы, утилизация которых представляет собой капиталоемкую, нужно строить целые заводы, и экологически небезопасную, обращение со ртутью, процедуру. Включение в цену таких световых излучателей стоимости утилизации повлечет их удорожание до уровня едва ли не превышающего стоимость новых светодиодных ламп. Поэтому во всем мире наблюдается отставание переработки, судьба использованных ртутьсодержащих осветительных элементов чем-то напоминает судьбу отработанного ядерного топлива – складирование и накопление до лучших времен.
Заключение
Хотелось бы остановиться на запретах. Чего нельзя делать ни в коем случае, если уж случилось так, что люминесцентная лампа разбилась:
- Появляется острое желание решить проблему мелких осколков с помощью пылесоса. Быстро, удобно, качественно. Однако выше указывалась удельная масса ртути – 13 т/м3. Это также означает чудовищную плотность ее испарения. Один шарик ртути, размером в 3 мм в диаметре способен отравлять воздух в течение 3 лет! Не нужно думать, что если ртути не видно, то ее нет. Микроскопические шарики еще более опасны, так как совокупная площадь их поверхности сильно увеличивается. И тут представьте, что вы начинаете использовать пылесос. Никакие фильтры не задержат пары ртути, оксидная пленка, покрывающая шарики, будет разбита, а интенсивность испарения с помощью вентилятора пылесоса вырастет на несколько порядков. За какие-то несколько секунд использования ПДК ртути в помещении может быть превышено в 100 и более раз.
- Если количество разбитых ламп превышает хотя бы 2 шт., то устранение последствий аварии своими силами становится, во-первых, невозможным, а во-вторых, опасным для здоровья. Сложность здесь в том, чтобы элементарно проветрить помещение. Когда паров ртути становится больше, они плохо взаимодействуют с конвекционными потоками внутри комнаты. Требуется установка вентиляторов и проветривание в течение нескольких часов. При этом направлять вентиляторы нужно не только в сторону окна, но и обязательно нужно выдувать испарения из углов. Если у вас есть сразу несколько таких устройств, и вы понимаете, как их нужно располагать, тогда, конечно, можно попробовать справиться самостоятельно. Но, как правило, таких возможностей нет, поэтому следует дождаться специалистов.
- Простая замена ртутьсодержащих ламп – дело квалифицированных мастеров. В странах постсоветского пространства хозяевам домов фактически запрещено прикасаться к этим приборам. Закон перестраховывается: ведь именно отсутствие осознания последствий (в полной мере) приводит к незначительным, на первый взгляд, авариям, влекущим тяжелые последствия для здоровья у всех окружающих в течение длительного времени. Лучше уж пусть выкручивают профессионалы.
Источник: LampaExpert.ru
Компактные люминесцентные лампы (КЛ лампы) получили широкое распространение в нашей стране с принятием 261-го федерального закона «Об энергосбережении…», предусматривающего постепенный отказ от устаревших ламп накаливания в пользу более эффективных источников света.
Повсеместное использование КЛ ламп привело к возникновению проблемы их утилизации. По закону, отработанные ртутные лампы должны принимать у населения управляющие организации. Но что делать, если энергосберегающая лампочка разбилась внутри жилого помещения?
Ртуть — самый важный компонент энергосберегающих компактных люминесцентных ламп, который позволяет им быть эффективными источниками света. По гигиенической классификации ртуть относится к первому классу опасности (чрезвычайно опасное химическое вещество). Даже небольшая компактная лампа содержит 2-7 мг ртути.
Разрушенная или повреждённая колба лампы высвобождает пары ртути, которые могут вызвать тяжёлое отравление. Предельно допустимая концентрация ртути в атмосферном воздухе и воздухе жилых, общественных помещений составляет 0,0003 мг/м3. В условиях закрытого помещения в результате повреждения одной лампы возможно достижение концентрации паров ртути в воздухе, превышающее предельно допустимую концентрацию более чем в 160 раз.
Проникновение ртути в организм чаще происходит именно при вдыхании её паров, не имеющих запаха, с дальнейшим поражением нервной системы, печени, почек, желудочно-кишечного тракта. Так как в процессе эксплуатации лампы не выделяют вредных веществ, главная опасность заключается в разрушении лампы. Поэтому нельзя выбрасывать отработанные энергосберегающие лампы вместе с обычным мусором, превращая его в ртутьсодержащие отходы, которые загрязняют ртутными парами подъезды жилых домов. Накапливаясь во дворах и попадая на полигоны ТБО, ртуть из мусора в результате деятельности микроорганизмов преобразуется в растворимую в воде и намного более токсичную метилртуть, которая заражает окружающую среду.
Подумайте о себе и своих близких, не подвергайте жизни окружающих опасности, возьмите привычку утилизировать энергосберегающие лампы отдельно от остального мусора! При этом всегда старайтесь обращаться с энергосберегающими лампами осторожно, чтобы не разрушить или повредить колбу лампы. Всегда удерживайте энергосберегающую лампу за основание во время установки в патрон и извлечения из него.
Если энергосберегающая лампа разбилась:
- Прежде всего, откройте окно и покиньте комнату на 15 минут.
- Предварительно надев одноразовые пластиковые или резиновые перчатки, осторожно соберите осколки лампы и при помощи жёсткой бумаги поместите их в пластиковый пакет.
- Для сбора мелких осколков и порошка люминофора можно использовать липкую ленту, влажную губку или тряпку. Чтобы предотвратить распространение ртути по всему помещению, уборку следует начинать с периферии загрязненного участка и проводить по направлению к его центру.
- Проведите влажную уборку помещения с использованием бытовых хлорсодержащих препаратов (например, «Белизна», «Domestos» и т. д.). Обязательно протрите обувь влажным бумажным полотенцем.
- Использованные в процессе устранения ртутного загрязнения бумага, губки, тряпки, липкая лента, бумажные полотенца становятся ртутьсодержащими отходами. Аккуратно поместите их в полиэтиленовый пакет.
- Пакет с осколками лампы и изделиями, использованными в процессе уборки помещения, сдайте в специализированное предприятие на переработку.
- Одежду, постельное белье, все, на что попали осколки лампы, поместите в полиэтиленовый мешок.
Возможность дальнейшей эксплуатации этих изделий определяется после консультации в специализированной организации.
После проведения демеркуризационных работ нужно провести определение концентрации паров ртути в воздухе на соответствие ПДК (ПДК=0,003 мг/куб.метр). Обследование проводится специалистами аккредитованных лабораторий.
Категорически запрещается:
- использовать в работе пылесос, щетку, веник;
- сбрасывать ртутьсодержащие отходы в канализацию или в мусоропроводы.
Заметка была опубликована 27 февраля 2014 года по адресу http://budaev.ulan-ude.co/all/compact-fluorescent-lamp-is-broken-what-to-do/ со ссылкой на уже несуществующий многофункциональный общественный портал «Энергоэффективная Россия».
Источник: budaev.org