Люминесцентная лампа T5 — новые тенденции в освещении

На протяжении многих лет в освещении превалировали люминесцентные лампы T12 2, работающие с электромагнитными балластами. Однако эта технология быстро устаревает в результате усовершенствования технологий производства ламп и балластов, и в значительной мере благодаря новым законодательным решениям правительств развитых стран. Например, по предложению министерства энергетики США с 1 января 2011 г. в этой стране электромагнитные дроссели, поддерживающие работу T12 ламп, больше производиться не будут. И продажи их также будут незаконными. Естественно, производство ламп T12 начнет сокращаться.

Новым стандартом для экономичного освещения являются высокоэффективные Т8 лампы с электронными балластами, с более низкой стоимостью обслуживания и более высоким качеством освещения. В основе замены Т12 ламп на лампы Т8:

– 40%-е энергосбережение;

– прекрасная цветопередача Т8 ламп;

– лампы T8 содержат меньше ртути, и поэтому менее вредны для окружающей среды;

– срок их окупаемости замены составляет два–три года.

Люминесцентные лампы T5 3 в сравнении с базовой люминесцентной лампой T8 рекламируются как очередной шаг в энергосбережении. И применение для освещения люминесцентных T5 ламп — это новое направление, которое привлекает активное внимание общества с точки зрения энергосбережения.

Новое поколение ламп

Новейшее семейство линейных люминесцентных ламп — это базовая T5 лампа и мощная лампа T5HO. Стандартная лампа T5 была разработана в Европе и представлена на американском рынке в 1996 г. Хотя некоторые дизайнеры по свету сразу же начали использовать T5 светильники, их проникновение на рынок было незаметным. Одной из причин такой ситуации было то, что эти лампы и балласт более дорогие, чем аналогичные системы T8. Затем в 1998 г. на американском рынке была представлена T5HO лампа (HO — high output), имеющая существенно больший световой поток при той же длине. Вообще говоря, у стандартной T5 лампы с электронным балластом и у стандартной T8 лампы с электронным балластом светоотдача и эффективность практически одинаковы (см. табл. 1).

Подобно лампам Т8, лампы T5 изготавливаются с различными цветовыми температурами (3000, 3500, 4100 и 6500°K). В то же время, если лампы T8 имеют индекс цветопередачи Ra 75 или 85, все Т5 лампы, в зависимости от изготовителя, имеют Ra 85 или 82. Стандартная лампа T5 и лампа T5HO имеют одинаковые диаметры и длины. Т5 лампа имеет световой поток 2900 лм, как и лампа Т8. Однако T5HO лампа имеет поток уже 5000 лм, и это означает, что в ряде случаев проектировщики могут использовать меньше люминесцентных светильников или ламп, снижая таким образом расходы на установку и долгосрочное обслуживание осветительных систем.

Малые размеры Т5 ламп и другие их особенности во множестве новых проектов светильников позволяют достичь однородного распределения светового потока и хорошего яркостного контраста. С обычными лампами T8 или T12 такая хорошая однородность может быть достигнута только при установке светильников на расстоянии не менее 60 см от потолка. В типичном офисе с низкими потолками светильники висели бы на высоте ниже 215 см, что не допускается строительными нормами. Но с лампой T5 светильник может быть меньшего размера, оптика отражателя при этом оптимальна, что в результате позволяет уменьшить расстояние от потолка до 38 см.

Особенности ламп и балласта

Электронные балласты для T5 ламп уникальны по ряду причин. Это первые лампы, которые работают только с электронными балластами. Один такой балласт может осуществлять питание одной или двух Т5 ламп любой потребляемой мощности (14, 21, 28 или 35 Вт), т.к. рабочий ток этих ламп одинаков (170 мА). Все эти лампы имеют одинаковую поверхностную яркость.

Для работы T5HO лампы также требуется специализированный балласт. Обеспечивая световую отдачу 83…94 лм/Вт, эти лампы имеют примерно на 10—15% меньшую эффективность, чем стандартные T5 лампы, и примерно на 8% меньшую эффективность, чем системы с T8 лампами. У многих балластов T5HO ламп есть свои особенности. Например, одна из моделей может работать с одной, двумя, тремя или четырьмя лампами FP54. Балласт может устанавливаться вдали от светильника, при этом он имеет переключатель уровня освещения (высокий/низкий).

Максимальный световой поток лампы T5 достигается при температуре воздуха 35°C, тогда как у T8 и T12 ламп — при 25°C. Таким образом, в закрытом светильнике у лампы T5 может быть более высокая эффективность, чем у T8 лампы той же самой мощности. К концу срока службы, по мере расхода оксидного слоя катода, наблюдается повышение рабочего напряжения лампы. При этом растет температура в прикатодной области, что может вызвать разрушение стенки лампы. Поэтому все балласты T5 ламп имеют так называемую схему конца жизни, которая отключает питание лампы, когда ее напряжение превышает определенный предел.

Другая важная характеристика Т5 лампы — низкое содержание ртути. Т5 лампы имеют специальный слой, который предотвращает поглощение ртути люминофором и стенкой трубки. Этот слой существенно уменьшает количество ртути, необходимой для работы лампы — приблизительно с 15 до 3 мг. Благодаря этому слою поглощение ртути практически предотвращается, и, как показано на рисунке 1, спад светового потока лампы T5 не превышает 5% в первой половине срока службы.

Рис. 1. Спад светового потока в зависимости от времени работы для различных типов ламп

Очевидно, что и T5 и T5HO лампы найдут свое место и в офисном, и промышленном освещении. По оценке Джо Нисли 4, использование светильников с T5HO лампами — прекрасный вариант для освещения помещений с высотой потолков более 4,5 м, включая склады, промышленные здания и учебные помещения. Например, по сравнению со светильниками с 400-Вт МГЛ, светильники с T5 лампами позволяют экономить до 50% электроэнергии.

Складывается впечатление 5, что Т5 лампы способны заменить не только Т12 лампы, но и Т8 лампы. Так, мощность базовой Т5 лампы составляет 28 Вт, в то время как мощность базовой лампы T8 — 32 Вт при примерно равных световых потоках. Таким образом, Т5 лампа экономичней на 12,5 %. Уже по одной только этой причине это выглядит привлекательной альтернативой. Однако нужно иметь в виду, что в применении T5 ламп есть много неудобств. Во-первых, лампы T5 примерно на 5 см короче ламп T8, следовательно, возникают сложности с модификацией существующих люминесцентных светильников с T8 ламп на T5 лампы. Конечно, есть доступные разъемы (адаптеры), которые позволяют закреплять T5 лампы в старых светильниках, но получается, что это еще один элемент, который увеличивает накладные расходы на модификацию. Кроме того, существуют различные версии адаптеров, использование которых вызывает беспокойство с точки зрения безопасности их работы. Так, международный комитет IEC SC34D MT, LUMEX в своем меморандуме 6 подтверждает, что в настоящее время нет стандартов, по которым эти компоненты могут быть проверены с целью гарантированной безопасности их использования. Обеспечить безопасность при использовании этих адаптеров можно только тогда, когда они проверяются в работе вместе со светильниками, для которых предназначены. При этом модифицированные светильники должны полностью отвечать требованиям IEC 60598-1 и любым другим соответствующим стандартам (например, 34D/891/INF IEC).

Не стоит забывать и о затратах. Если лампа T8 стоит примерно 2 долл., то лампа T5 обойдется потребителю уже приблизительно в 8—10 долл. Это довольно большое увеличение стоимости, учитывая, что на каждой лампе экономится только 4 Вт.

Еще один важный момент — использование T5 ламп с параболическим отражателем вместо стандартных T8 ламп. В одной из фирм попытались протестировать декларируемое рекламой энергосбережение. Была построена энергетическая модель, позволяющая сравнить ежегодное энергосбережение при использовании T5 ламп вместо стандартных ламп T8. Результаты показали, что пользователь окупает расходы на такую замену приблизительно за 13 (!) лет. Таким образом, следует иметь в виду, что в настоящее время столь незначительное энергосбережение не оправдывает высоких начальных затрат. Кроме того, уже есть более новые технологии, которые перечеркивают преимущества Т5 ламп. Это, например, лампы T8 на 28 Вт и светодиодные осветительные трубки. Большинство этих альтернативных подходов к освещению выглядит весьма привлекательно. Использование их, вероятно, привело бы к более короткому сроку окупаемости (в сравнении с лампами T5). Тем не менее, выше уже были названы определенные направления, где целесообразность использования Т5 ламп не подвергается сомнению. При проектировании светильников с учетом особенностей их применения всегда нужно иметь в виду, что у каждого решения — свой выбор.

Материал подготовил Михаил Мальков.