Vyberáme energeticky úsporné žárovky: srovnávací přehled 3 druhů energeticky účinných žárovek

Úspora elektrické energie je širokosáhlý úkol, k jehož řešení se používají nejnovější technologie. Rostoucí spotřeba elektřiny nutí uživatele používat úsporné lampy – inovativní svítidla mají zvýšenou účinnost při snížené spotřebě energie.

Trh nabízí široký sortiment “úsporek”, ale v takové rozmanitosti se lze snadno ztratit, souhlasíte? Pomůžeme vám udělat správný výběr.

V článku je uveden podrobný přehled tří typů lamp s popisem jejich charakteristik a zvláštností použití, jsou označeny parametry, které je nutné zohlednit při výběru úsporných svítidel.

Klasifikace energeticky úsporných lamp

Stanovení ekonomického efektu je možné pomocí srovnání dvou vzorků. Jako objekt analogie byly zvoleny žárovky – nejméně účinné z moderních světelných zdrojů. Právě to posloužilo jako základ pro propagaci reklamního sloganu «úsporné žárovky».

Elektrické lampy s vysokým světelným výkonem a nízkým příkonem se dělí na tři základní typy: LED, fluorescenční a halogenové.

Přičemž každá kategorie se liší nejen konstrukčními zvláštnostmi, ale také kvalitou úspory:

• fluorescenční mohou ušetřit až 80 % elektřiny;
• LED – 80-90 %;
• halogenové – 30-50 %.

Úsporné ukazatele u nich jsou dosaženy díky vysoké účinnosti. Většina jejich výkonu je směřována na reprodukci světelného toku, zatímco tepelné ztráty a další nákladné procesy jsou minimalizovány.

Pomocí energeticky účinných světelných zdrojů je dosahováno úspory elektřiny nejen v rámci rozpočtu jedné rodiny, ale i v globálnějších – světových měřítcích (+)

Největší popularitu si přesto získala fluorescenční světelná technika, která našla uplatnění nejen v domácnostech, ale i v různých oblastech života: v kancelářích, skladech atd. Nicméně náklady na jejich likvidaci nutí podnikatele zavádět novější typ – LED analogy.

Fluorescenční výbojkové lampy

Fluorescenční lampy používané v domácnostech se nazývají kompaktní (CFL). Zpravidla jsou provedeny ve formě obloukové spirály a tradičně vybaveny šroubovací paticí. Lze je zašroubovat do standardní objímky, místo nehospodárného analogu.

Základní konstrukční prvky kompaktních zářivek:

• výbojová baňka;
• tlumivka;
• diodový můstek;
• pojistka;
• filtrační kondenzátor.

Skleněná baňka je naplněna inertním plynem (argon nebo neon) s příměsí par rtuti. Tlak rtuti je závislý na teplotě stěn kompaktní zářivky a při standardní provozní teplotě 40°C se pohybuje v rozmezí 0,13-1,3 N/m².

Vnitřek lampy je pokryt vrstvou luminoforu, jehož součástí je halofosfát vápenatý nebo antimon s manganem. Změnou poměru takzvaných aktivátorů světla dokázali výrobci dosáhnout různých barevných parametrů svícení.

Zde jsou umístěny wolframové spirálové elektrody, připojené prostřednictvím předřadníku k napájecí síti. Pro zvýšení emise jsou kontakty ošetřeny oxidovým složením.

Výbojové zařízení má oproti žárovkám mnoho výhod: životnost je 5–20krát delší a činí 6000–15000 hodin; až o 75 % nižší spotřeba elektřiny; podobná intenzita světelného toku (+)

Použitá technologie pro reprodukci světla se u nich výrazně liší od jiných analogů. Působením elektrického pole přivedeného na kontakty lampa vytváří plynový výboj.

Ten proráží inertní prostředí baňky, čímž vzniká ultrafialové záření. Toto spektrum je však pro člověka neviditelné, a proto je dále pohlcováno luminoforem, který ho přeměňuje na standardní viditelné světlo.

Rozsáhlé zavedení kompaktních zářivek prakticky vytlačilo běžné žárovky. Ve srovnání s lineárními vzory je jejich konstrukce kompaktnější, přičemž plocha pokrytá světelným tokem je podobná (+)

Výbojové přístroje jsou k dispozici jak v otevřeném provedení, tak v sadě s difuzorem.

Vyrábějí se s paticemi různých modifikací:

• E27 – standardní objímka;
• E14 – typ mignon;
• E40 – pro velkou objímku;
• G23, 2G7, G53, 2D – dekorativní typ zařízení: bodová svítidla, podsvícení atd.

V závislosti na kvalitě jednotlivých součástek se doba nepřetržitého provozu garantovaná výrobcem pohybuje od 3000 do 15000 hodin.

Montáž je výrazně zjednodušena díky umístění všech prvků do jednoho nedělitelného pouzdra, včetně předřadníku.

Kompaktní zářivka má široký rozsah odstínů od teplé bílé po zelenou. Výměna takové lampy se provádí obdobně jako u běžné žárovky díky standardizované patici.

Při srovnání zářivky s žárovkou lze poznamenat, že pozitivní vlastnosti první výrazně převažují:

• životnost – díky použití EPRA, která se vyznačují odolností vůči kolísání síťového napětí, se provozní doba zařízení výrazně zvyšuje až na 20 000 hodin;
• snižený součinitel prostupu tepla, proto je lze montovat do všech typů svítidel bez rizika přehřátí;
• variabilita spektra barevné teploty, která se úspěšně využívá v designu místnosti.

Jelikož jsou v zařízení použity standardizované prvky, za předpokladu zachování těsnosti plynné baňky je možné provádět výměnu poškozených součástí.

Pokud porovnáme vlastnosti úsporného zářivkového zařízení a žárovky, zaznamenáme výrazný rozdíl v míře zahřívání: první se během provozu silně zahřívá a má velmi křehké skleněné tělo, u druhého jsou tyto parametry průměrné (+)

Díky předním vývojům se snaží minimalizovat nedostatky zářivek, ale v současnosti stále přetrvávají:

1. Životnost zářivek je omezená.
2. Použití rtuťových par, které jsou škodlivé nejen pro člověka, ale i pro životní prostředí, pokud dojde k porušení těsnosti baňky.
3. Vzhledem k předchozímu bodu je nutné přijmout opatření k likvidaci výrobků. Pro velké podniky to představuje dodatečnou nákladovou položku.
4. Křehkost skleněného těla.

Nekontrolované dodávky nekvalitních výrobků na trhy a masové rozšíření tohoto druhu výrobků vede ke ztrátě důvěry zákazníků. Více než polovina žárovek nekvalitní čínské výroby neodpovídá normě GOST.

Zvláštnosti halogenových svítidel

Jedná se o vylepšenou variantu standardních žárovek, která ve své konstrukci obsahuje halogenové páry. Žhavící těleso u těchto výrobků je vyrobeno z wolframových vláken, umístěných co nejblíže k patici zařízení. Pro dosažení spirálového tvaru jsou stočena a upevněna pomocí elektrod a držáků.

Halogenový typ je k úsporné kategorii zařazen jen podmíněně, protože jeho životnost je jen 2-3krát delší než u běžných vakuových žárovek. V průměru činí 4000 hodin. Mechanismus přepálení žhavícího tělesa je u obou zástupců stejný. Teplota barev u halogenových žárovek odpovídá skutečné teplotě žhavícího tělesa – 3000-3200 K.

Algoritmus činnosti zařízení probíhá takto: rozžhavený drát opouštějí atomy wolframu a v baňce narážejí na halogenové páry, slučují se s nimi. Vysoká teplota však neumožňuje jiný vývoj chemického procesu než rozpad sloučeniny – atomy wolframu se opět vracejí na drátěnou spirálu.

V současné době se jako halogenová směs používá bromid methylen nebo methyl. Nicméně i nadále probíhá práce na výběru účinných těkavých halogenových směsí. Protože jsou všechny prvky uzavřeny v křemenné baňce, ultrafialové paprsky mohou procházet tímto materiálem, a proto jsou přijímána opatření k jejich blokování.

U síťových výrobků je lampa navíc umístěna ve skleněném obalu. Částečné filtrování škodlivého záření je dosaženo také nanesením speciálního složení na baňku. Tyto lampy jsou označeny UV-Stop nebo UV-Block.

U levnějších modelů, kde tato opatření nejsou dostatečná. Na obalu takových výrobků je uvedeno, že zařízení musí být instalována výhradně do svítidel s ochranným sklem.

Životnost takových žárovek je určena okamžikem vyčerpání wolframových vláken. Díky použití halogenového cyklu dosahují výrobci zvýšení světelného výkonu při zachování stejné životnosti jako u žárovek — 1000 hodin.

Nebo prodlužují provozní dobu na 4000–5000 hodin při stejných světelných parametrech.

Provoz takových svítidel je určen pro nízké síťové napětí — 6, 12 nebo 24 V, proto se používají pouze ve spojení s transformátorem pro halogenové lampy.

Nízkonapěťové lampy s reflektorem poskytují široké možnosti a rozšiřují oblast jejich použití. Díky vybavení interferenčním reflexním prvkem, který filtruje infračervené paprsky, je více než 60 % tepla odváděno zpět přes reflektor.

Nejvýkonnějším vzorkem je metalhalogenová lampa směrového světla. Tato varianta osvětlení je vhodná pro místnosti, kde se nacházejí objekty s vysokou citlivostí na teplo, kvůli kterému se kazí nebo ničí.

Ve většině případů se používají k osvětlení výloh. Intenzivní bílá barva svitu s teplotou chromatičnosti 3200 K úspěšně zvýrazňuje lesklé prvky a barevnou rozmanitost osvětlovaného zboží.

Wolfram-halogenové kapslové modely HALO STAR STANDARD mají standardní vlastnosti. Řada HALOSTAR STARLITE má prodlouženou provozní životnost – až 3000 hodin. Skleněné modely HALOSTAR UV-STOP 24V jsou vybaveny absorbérem ultrafialového záření. HALOSTAR IRC – vydává o 30 % více světla.

Nejkompaktnější provedení mají kapslové modely. Jejich výrobní proces je založen na technice nízkého tlaku, a proto je lze použít ve svítidlech otevřeného typu. Vyrábějí se pouze dvě modifikace – s podélným nebo příčným umístěním wolframového vlákna.

Hlavní výhoda oproti všem skleněným analogům – použití křemenné baňky. Konstrukce se vyznačuje zvýšenou odolností vůči mechanickým vlivům a vysokou tepelnou odolností.

Díky tomu je možné pod vysokým tlakem naplnit lampu xenonem, což zajišťuje vysoký jas a světelný výkon.

Díky svým pozitivním vlastnostem má halogenové světlo efektivní podání barev. Stín okolních předmětů nemá ostré úhly, spíše naopak, obrysy s plynulými liniemi.

Dále můžeme zmínit i tyto výhody:

• stabilní světelný tok v čase;
• kompaktní rozměry;
• fungují bez transformátoru, s výjimkou nízkonapěťových, v sítích s vysokým napětím 220-240 V;
• široký úhel rozptylu světla, bez ostrého omezení do úzkého svazku;
• po celou dobu životnosti nedochází ke ztrátě jasu;
• je možnost regulace intenzity světla;
• vysoká úroveň bezpečnosti – nízkonapěťové modely lze použít v místnostech se zvýšenou vlhkostí a ve svítidlech bez ochranného skla.

Kromě pozitivních stránek mají halogenové žárovky i negativní vlastnosti, mezi které patří nadměrné zahřívání baňky. U některých modelů teplota dosahuje až 500 °C. Z tohoto důvodu musí být instalace svítidel provedena s dodržením určité vzdálenosti od objektů – ostatních zdrojů světla a stropu.

Halogenové výrobky jsou také náchylné na kolísání napětí, což je podstatná nevýhoda.

Nejvíce kritiky si vysloužily lineární modely: nelze je dlouhodobě provozovat ve svislé nebo nakloněné poloze. V důsledku toho se halogenové látky a plyn oddělí a zařízení přestane fungovat.

Křemenné halogenové modely se provozují výhradně na vodorovné rovině s odchylkou nejvýše čtyř jednotek od horizontály. Pokud tato podmínka není splněna, zařízení poměrně rychle selže. Vyrábějí se výhradně v kompaktním formátu.

Samostatně stojí za zmínku, že se žárovky nelze dotýkat holýma rukama, protože na ní zůstávají skvrny. Zašroubovává se, nejprve zabalená do kusu hadru, nebo se nasazují rukavice.

Další informace o výběru halogenových žárovek jsou uvedeny v tomto článku.

LED lampy

Díky nízké spotřebě energie byly původně krystaly LED použity výhradně k indikaci různých procesů v radioelektronických zařízeních. Postupem času je však začali zdokonalovat pomocí superjasných LED prvků, které umožňují jejich použití v osvětlovacích systémech prakticky ve všech oblastech činnosti.

Zařízení těchto světelných zdrojů se skládá z několika prvků – driveru, LED diod a lišty z getinaxu. Díly jsou uzavřeny v těle, které má tvar: „kukuřice“, protáhlé baňky nebo typu spot.

Všechny jsou vyrobeny z polykarbonátu. Toto provedení umožnilo odstranit hlavní problém – pravděpodobnost mechanického poškození.

Díky tomu, že přístroj již obsahuje předřadník, lampa se připojuje přímo k napájecí síti bez spouštěcí a regulační aparatury.

Ukazatele výkonu LED svítidel jsou úměrné počtu krystalů – čím více jich je, tím vyšší jsou ukazatele světelného toku.

Úzká cílenost diod umožňuje kombinovat je do malých nebo velkých skupin.

V závislosti na předpokládaném místě instalace se žárovky dělí na:

• automobilové;
• průmyslové;
• fytolampy pro rostliny (jsou k dispozici v lineárním typu);
• venkovní reflektory;
• domácí a kancelářské.

Zařízení lineárního typu se používají v různých podmínkách. Pro osvětlení v krajinářském designu je vhodné volit zařízení s vysokým stupněm krytí – IP65, IP67.

Mohou být jak trubicového tvaru, tak i výkonnější, představované reflektory. Pro místnosti se standardním klimatem je vhodné – IP20.

V LED zařízeních se podařilo dosáhnout proporcionálního rozptylu světelného toku. Tato vlastnost se zachovává po celou dobu provozu. Žárovky prakticky nevyzařují teplo, a proto se nezahřívají (+)

Přehledný formfaktor má největší množství pozitivních vlastností ve srovnání se všemi výše popsanými zdroji:

• napájení ze sítě 220 V bez předřadníku;
• nejnižší spotřeba energie ze všech uvedených typů;
• nevyžaduje speciální metody likvidace;
• nevyzařuje teplo;
• úhel rozptylu dosahuje 230 stupňů;
• absence pulzujícího efektu;
• vysoký stupeň přenosu světla až 120 lm/W;
• životnost 50 000–100 000 hodin;
• netříštivý materiál těla;
• odolnost vůči teplotním výkyvům a dalším negativním faktorům.

Jedinou nevýhodou této modifikace je vysoká cenová kategorie. Avšak s velkou pravděpodobností pomohou budoucí vývojové práce eliminovat i tento nedostatek.

Na našich stránkách je série článků věnovaných výběru LED svítidel, doporučujeme se s nimi seznámit:

1. LED žárovky pro domácnost: které diodové žárovky jsou nejlepší, přehled výrobců LED žárovek
2. Charakteristiky LED žárovek: barevná teplota, výkon, světlo a další
3. Stmívatelné LED žárovky: tipy pro výběr, přehled nejlepších výrobců

Pravidla výběru úsporných lamp

Žárovky s wolframovým vláknem (klasické žárovky) byly v užívání tak dlouho, že při výběru úsporné náhrady se orientujeme výhradně na údaj o výkonu. Pro lepší pochopení mnozí výrobci přímo na obalu uvádějí ekvivalent výkonu ve srovnání se světelným tokem běžné vakuové žárovky.

Pro přehlednost je třeba uvést, že výkon a světelný tok jsou různé parametry. První hodnota se měří ve wattech, druhá v lumenech. Například žárovka s výkonem 40 W vyzařuje světlo 470-500 lm, 60 W – 700-850 lm, 75 W – 900-1200 lm.

Při volbě potřebného jasu úsporných žárovek se lze opřít o koeficient výkonu. U zářivek je roven 5. Pokud má žárovka výkon 12 W, znamená to, že její zářivkový analog odpovídá 60 W. Pro LED – 7-8 (+)

Právě poměr těchto dvou faktorů – výkonu a světelného toku – umožňuje posoudit ekonomické ukazatele zařízení. Celková hodnota se měří v lm/W.

Zde je další příklad: standardní osvětlení na 1 W spotřebované elektřiny poskytuje 10-15 lm světla. U halogenových – 15-20 lm/W, zářivkových – 40-80 lm/W a u LED lídrů – 60-90 lm/W.

To však není jediný aspekt vyžadující pozornost.

Je důležité věnovat pozornost následujícím charakteristikám:

1. Barevná teplota. Pokud vezmete lampy stejného výkonu, ale různých modifikací, barva jejich světla může být různá. Tato hodnota se měří v kelvinech. Volba barevné teploty může být provedena v rozsahu 2700-6500 K. Čím nižší hodnota, tím teplejší (žluté) světlo.
2. Index podání barev. Ukazatelem správného podání barev je sluneční světlo – CRI=100. Umělé osvětlení ještě nedosáhlo takových parametrů. Zde je třeba vycházet z optimálního CRI=80 a více.
3. Životnost. Výrobci uvádějí tuto hodnotu v hodinách. Toto označení však není pro všechny vhodné. Uveďme ji v letech: halogenová – 2 roky, zářivková – 5 let, LED – až 12 let.
4. Typ patice. Tvar patice lampy se volí podle konkrétního modelu svítidla. Standardní variantou jako u žárovky je E27.

Při volbě tvaru baňky hraje roli výhradně estetická stránka. Je však třeba zvážit, že příliš velká lampa se nemusí vejít do skleněného rámečku svítidla.

Realizovat regulaci jasu úsporné žárovky je poměrně drahé potěšení a ani zřetelný rozdíl v práci se stmívačem a bez něj zde nebude příliš patrný.

Pro splnění všech očekávání stojí za to věnovat pozornost také výrobcům, jejichž produkty se již osvědčily: Philips, OSRAM, GE, Ecola. Tyto firmy poskytují na své výrobky záruční dobu 2-3 roky.

Závěry a užitečné video k tématu

Video o tom, které světelné zdroje jsou nejúspornější:

Přehled a testování LED lamp Feron:

Přestože na trzích lze stále narazit na žárovky, energeticky úsporné alternativy je brzy zcela vytlačí z pultů. Pokud jimi nahradíte všechna svítidla, již za dva roky se vynaložené náklady plně vrátí. Poté následuje úplná úspora.

Podělte se s čtenáři o své zkušenosti s používáním úsporných žárovek. Popište, jaká svítidla jste zvolili a zda jste s nákupem spokojeni. Prosím, zanechávejte komentáře k článku, pokládejte dotazy a zapojujte se do diskusí. Formulář pro kontakt naleznete níže.