Материал к уроку
Как это устроено: Энергосберегающие лампы
См. также № 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15/09
Энергосберегающие лампы. Лампы накаливания неуклонно уходят в прошлое. В 2007 г. начали продаваться галогеновые лампы, более энергетически эффективные, но зато и значительно более дорогие. Но в декабре Конгресс США ввёл новый энергетический стандарт, согласно которому к 2012 г. все поступающие в продажу осветительные лампы мощностью 100 Вт должны быть на 30% более эффективными, чем сегодняшние лампы накаливания той же мощности. Аналогичные требования предъявляются к лампам мощностью 75 Вт (к 2013 г.), 60 и 40 Вт (к 2014 г.). Европейские страны также приняли похожие уложения. Конечно, внедрение галогеновых ламп идёт не так уж гладко, поскольку производители пытаются улучшить и лампы старого образца, но всё же преимущества галогеновых очевидны, а их усовершенствование непрерывно продолжается. Вольфрамовая спираль в лампах накаливания светится при температуре не ниже 2200 °С и должна быть чрезвычайно однородной, т.к. любой мельчайший дефект приводит к быстрому перегоранию. Только 10% потребляемой в лампе накаливания электрической энергии излучается в виде видимого света, остальное – в виде тепла. Галогеновые лампы в четыре раза эффективнее: 26-ваттная лампа светит так же ярко, как 100-ваттная лампа накаливания, потребляя лишь четвёртую часть энергии. Ещё более эффективны люминесцентные трубки, обычно используемые в потолочных светильниках, но для них в отличие от галогеновых ламп необходимы розетки специальной конструкции. Ряд проблем ещё требуется разрешить. Например, многие считают, что свет галогеновых ламп слишком резкий, неприятный для глаза. Желательно, чтобы в спектре освещения присутствовали все длины волн, а фосфóрное покрытие галогеновых ламп даёт лишь определённые длины волн. Полного свечения эти лампы достигают лишь через несколько минут после включения, иногда они гудят и мерцают. Этого можно избежать, заменяя обычные стартёры в газосветных трубках электронными, при этом заодно уменьшается и размер самой трубки. Ещё одним успешным конкурентом ламп накаливания в будущем могут оказаться светоизлучающие диоды (СИД), – эти твердотельные устройства не уступают по эффективности галогеновым лампам и по крайней мере в три раза превосходят их по сроку службы. Однако по светимости они пока едва достигают 25-ваттных ламп накаливания, значительно превосходя их по стоимости. Так что пока единственной реальной лампой будущего можно считать галогеновую.
Знаете ли вы, что?..
• В отличие от почти всех бытовых приборов лампы накаливания могут работать от источников и переменного, и постоянного тока.
• Фирма Wal-Mart заменила в своих промышленных холодильниках осветительные лампы накаливания, которые нагреваются при работе, недавно изобретёнными ненагревающимися светоизлучающими диодами белого свечения, что позволило сэкономить расходы на электроэнергию и уменьшить нагрузку.
• Во всех галогеновых лампах есть немного ртути, содержание которой указывается на корпусе. Порядок утилизации использованных ламп определяется особыми правилами. Производители ламп работают над уменьшением содержания ртути, а сторонникам ламп накаливания приводят в качестве аргумента такие соображения: галогеновые лампы потребляют меньше электроэнергии, значит, меньше тратится угля на её производство, меньше загрязняется атмосфера.
• Атомы вольфрама, постепенно испаряясь с нити накаливания, осаждаются на стеклянной колбе, образуя бурое пятно. Если колба плохо герметизирована, в неё поступает воздух, который может в результате реакции с вольфрамом образовывать оксиды коричневого, фиолетового, жёлтого цветов или триоксид.
Scientific American, 2008, March, p. 98–99.
Сокр. пер. с англ. Н.Д.Козловой