Эффективные варианты освещения дома

Вместо того чтобы пытаться поставить в каждую розетку по лампочке накаливания, сообразительные домовладельцы, заинтересованные в энергоэффективности, все чаще придерживаются более тонкой стратегии: Выбрать правильную технологию для каждого применения, чтобы обеспечить оптимальную производительность и экономию энергии.

Понимание терминологии освещения

Самый привычный (но, возможно, наименее полезный) способ сравнения лампочек между собой - это мощность, которая говорит о количестве потребляемой энергии, но ничего не говорит о том, сколько света дадут лампочки или понравится ли вам их качество. Другие ключевые термины включают:

Эквивалент мощности

Большинство энергосберегающих лампочек указывают эквивалент мощности, часто жирным, красочным текстом в верхней части упаковки. Не обращайте на это внимания! Федеральное правительство отказалось регулировать то, как производители рассчитывают и указывают эквивалент мощности, поэтому заявления, которые делают продукты, не всегда соответствуют действительности и часто обманчивы. Разумнее делать покупки, ориентируясь на измеренный световой поток.

Люмены

Люмены - это мера абсолютного количества света, которое дает лампа. В качестве измерительного инструмента используется интегрирующая сфера. Сначала она фиксирует суммарный световой поток лампы во всех направлениях для всех длин волн света. Затем полученные значения взвешивают, чтобы отразить чувствительность человеческого глаза к каждой длине волны, и суммируют все взвешенные значения, чтобы получить общий показатель "полезного" светового потока. Тусклые лампы могут давать всего 200 люмен или около того, в то время как действительно яркие могут давать 2 500 люмен или больше.

Эффективность

Если технология освещения позволяет получить больше люменов света на ватт потребляемой мощности, считается, что она более энергоэффективна. Люмены на ватт - это показатель эффективности, но он почти никогда не указывается на маркировке или упаковке продукта, поэтому вам придется вычислять его из значений, представленных отдельно.

Например, стандартная лампа накаливания мощностью 60 Вт имеет яркость 750 люмен - это 12,5 люмен на ватт. Сравните с 14-ваттной компактной люминесцентной лампой мощностью 900 люмен - это 64,3 люмена на ватт. Эффективность может варьироваться от 5 до 100 люмен на ватт, в зависимости от выбранной вами технологии и необходимого количества света.

Срок службы

Срок службы теперь указывается в годах на этикетках изделий и предполагает три часа работы в день (что несколько выше типичного использования, согласно исследованиям коммунальных служб). Кроме того, помните, что разница между прогнозируемым сроком службы 20 и 25 лет для двух продуктов, вероятно, не имеет смысла, учитывая неопределенность процесса ускоренных испытаний на срок службы и степень, в которой новые осветительные приборы будут продолжать совершенствоваться в период до этого времени. С практической точки зрения, более полезной является гарантия, которую предлагает производитель - самые качественные изделия обычно имеют 10-летнюю гарантию.

Индекс цветопередачи (CRI)

Индекс цветопередачи (CRI) показывает, насколько точно лампа передает определенный набор цветов (в основном пастельные). Эксперты по освещению обычно рекомендуют CRI 80 или выше, однако в светотехническом сообществе ведутся споры о том, стоит ли платить дополнительные деньги за изделия с CRI выше 90 - большинство пользователей не видят разницы при обычном домашнем освещении.

Коррелированная цветовая температура

Коррелированная цветовая температура (CCT; указывается в Кельвинах, К) определяет, насколько "теплым" или "холодным" кажется свет от лампы. Жители обычно предпочитают теплые (примерно 2 700 К) ЦТТ, похожие на лампы накаливания, или 3 000 К (похожие на галогенные лампы). В диапазоне от 4 000 K до 6 000 K свет может казаться голубоватым. Обычно люди, живущие в очень солнечных и тропических регионах, предпочитают лампы с более высокими показателями CCT, поскольку они более схожи с дневным или полуденным солнечным светом.

Маркировка Energy Star

Знак Energy Star наносится на энергоэффективные продукты, которые демонстрируют хорошие показатели по большинству перечисленных выше характеристик. Но сейчас на нее претендуют тысячи моделей, поэтому вам нужно быть более избирательным, чтобы найти лучшие образцы. Кроме того, имейте в виду, что многие новые энергосберегающие осветительные приборы появляются на рынке за несколько месяцев до того, как они пройдут ускоренные испытания на срок службы, достаточный для получения знака Energy Star. Позднее производитель меняет упаковку, чтобы отразить получение сертификата, но внутри упаковки часто оказывается тот же продукт, что продавался несколькими месяцами ранее без логотипа. Это означает, что недавно появившиеся модели без логотипа Energy Star иногда могут быть более эффективными и доступными по цене, чем более старые модели, отмеченные этим знаком.

Более специализированную информацию часто можно найти на упаковках товаров или на сайтах производителей, включая угол наклона луча и световую мощность в центре луча для ламп с отражателем, совместимость с распространенными диммерами и т. д. Если вы покупаете большое количество эффективных ламп, изучите отзывы в Интернете, чтобы найти продукты, которые пользуются неизменной популярностью у других пользователей, или покупайте у продавца, который позволит вам вернуть товар, если вы не удовлетворены его работой.

Световые технологии

Лампы накаливания

В лампах накаливания используется тонкая вольфрамовая нить, которая проводит электричество, чтобы светиться белым светом. Хотя этой технологии уже более 100 лет, с момента изобретения Томасом Эдисоном она претерпела лишь несколько модернизаций. Однако лампы накаливания по-прежнему широко представлены на рынке, но большинство из них теперь наполнены галогенным газом, что позволяет им соответствовать федеральным стандартам энергоэффективности. К сожалению, многие производители, чтобы соответствовать новым ограничениям по мощности, делают свои лампы более тусклыми. Поэтому нужно внимательно читать этикетки и сравнивать лампы, чтобы найти им достойную замену. Используйте таблицу "Замена ламп накаливания", чтобы убедиться, что галогенные лампы, которые вы покупаете, светят так же ярко, как старые лампы накаливания, которые вы заменяете.

Например, если новая галогенная лампа, которую вы рассматриваете, заявлена как замена 75-ваттной лампы накаливания, но обеспечивает всего 900 люмен, то на самом деле это скорее 60-ваттная лампа накаливания, и она не даст вам достаточно света. General Electric продает галогенную лампу Reveal, которая заявляет, что заменяет стандартную 100-ваттную лампу накаливания, потребляя всего 72 Вт, но обеспечивает всего 1 120 люмен. Ее яркости едва хватает, чтобы заменить стандартную лампу накаливания мощностью 75 Вт, что не дает почти никакой экономии энергии!

Многие типы галогенных ламп снижают энергопотребление на 25% - 30%, но часто существенно снижают светоотдачу, практически не повышая эффективность. Галогенные лампы с модифицированным спектром (стекло ламп имеет голубовато-фиолетовый оттенок) - худшие нарушители: избегайте их. Покупая галогенные лампы, ищите модели с инфракрасным отражением (IR) и специальным покрытием low-e, которое отводит тепло обратно на нить накаливания, пропуская при этом видимый свет. Это позволяет лучшим лампам накаливания выдавать больше люменов на ватт.

Устаревшие лампы накаливания, которые по-прежнему разрешено продавать без галогенного газа, в основном относятся к особым нишевым категориям товаров, таким как трехполосные, виброустойчивые и очень яркие (более 2600 люмен). Избегайте и этих продуктов - есть более эффективные варианты.

Новая многообещающая технология удваивает эффективность и срок службы стандартных ламп накаливания за счет использования ИК-покрытия, отражающего тепло лампы обратно в нить накаливания, что делает ее еще ярче. Такие лампы могут достигать поразительных 32-37 люмен на ватт по сравнению с 7-18 люменами на ватт, наблюдаемыми у обычных ламп накаливания. Лампы CFL и LED все еще более эффективны, чем эти новые лампы накаливания, но стоят дороже и имеют незначительные различия в качестве цвета.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) широко доступны в различных размерах, ценах и уровнях освещенности. В них миниатюризирована технология, используемая в обычных линейных люминесцентных лампах, что позволяет сгибать трубку в небольшом пространстве. Тысячи моделей прошли сертификацию Energy Star, и многие коммунальные службы предоставляют скидки на их приобретение.

Хотя когда-то они были единственным доступным вариантом энергоэффективного освещения, у них есть свои недостатки. Лампы CFL хорошо передают многие цвета, но не все, и это легко заметить людям с особенно чувствительным зрением. Другие беспокоятся о том, как избежать воздействия ртути в случае их поломки и как безопасно их утилизировать. (Заметим, что в большинстве анализов этот вопрос был признан второстепенным по сравнению с другими экологическими преимуществами, поскольку экономия энергии, которую они дают, приводит к уменьшению гораздо больших выбросов ртути от электростанций, работающих на ископаемом топливе).

Кроме того, лампы CFL обычно не имеют возможности регулировки яркости и могут перегреваться в закрытых светильниках. Это объясняет, почему они широко используются в некоторых домах, но редко во всех осветительных приборах.

Лампы CFL обычно работают с яркостью 50-70 люмен на ватт и служат от 8000 до 18000 часов, прежде чем перегорят. Несмотря на то, что они представляют собой недорогой способ экономии электроэнергии на освещение, их все больше вытесняют их более эффективные родственники - светодиоды.

Светоизлучающие диоды (светодиоды)

Светоизлучающие диоды (LED) быстро завоевывают позиции как наиболее энергоэффективная технология освещения. Хотя первые модели светодиодов были громоздкими, дорогими и не очень яркими, они уступили место новому поколению качественных изделий, которые потребляют на 10% - 30% меньше энергии, чем лампы CFL, легче регулируются по яркости и служат гораздо дольше.

Когда-то светодиоды работали в том же диапазоне эффективности, что и лампы CFL, но теперь они могут достигать 85 люмен на ватт в широком диапазоне уровней светоотдачи, а лучшие в своем классе светодиодные конструкции движутся к 100 люменам на ватт и выше.

Разница в качестве цвета между лампами накаливания, КФЛ и светодиодами видна на графике спектральных распределений, который показывает, какая часть света от каждого источника приходится на каждую длину волны видимого спектра, и сравнивает это с чувствительностью человеческого глаза к каждой из этих длин волн (пунктирная кривая). Обратите внимание, что и лампы накаливания (галогены), и светодиоды предлагают непрерывный спектр цветов, но лампы накаливания имеют тенденцию доминировать в красных тонах и довольно ограничены в синей части спектра. У светодиодов часто бывает наоборот. С другой стороны, лампы накаливания излучают свет только в определенной части видимого спектра, поэтому они могут разочаровать некоторых пользователей, которые особенно чувствительны к тонким цветовым различиям.

Подбор лампочки к применению

В большинстве случаев для домашнего использования требуются всенаправленные источники света. Лампочки "общего назначения" хорошо работают во многих видах настольных и напольных ламп, закрытых плафонах, подвесных светильниках и других типах узких осветительных приборов, которые крепятся близко к потолку или стене. Светодиоды - отличный вариант, но убедитесь, что они действительно всенаправленные. Многие старые модели, имеющие вид снежного конуса, светят большей частью вверх.

Большинство светильников, направленных вниз, рассчитаны на лампы с отражателями определенных форм и размеров. Лампы PAR (параболический алюминиевый отражатель) лучше всего работают в глубоких потолочных баллонах, а лампы R (отражатель) - в неглубоких. Диаметр отверстия подскажет вам, какого размера лампу следует приобрести. Если отверстие диаметром чуть меньше 5 дюймов, хорошо подойдет лампа PAR 38 (38 означает 38 восьмых дюйма в диаметре, или 4,75 дюйма). Лампы PAR 30 или PAR 20, как правило, лучше работают в небольших проемах. Лампы с выпуклым отражателем (BR) также подходят для тех же потолочных баллонов, но имеют очень низкий КПД, в частности потому, что их отражатели не так хорошо собирают и направляют свет. Выбор технологии лампы с отражателем также зависит от конкретного применения. В целом, отражатели CFL - не лучший выбор: их свет слишком рассеян. Наиболее эффективные галогенные технологии могут быть достаточно хорошим выбором, особенно ИК-галогенки. Светодиоды - самый эффективный выбор, хотя и немного дорогой. Их направленность и возможность регулировки яркости дают им некоторые естественные преимущества в данном случае, а длительный срок службы (20 000 часов и более) может быть плюсом, учитывая относительное неудобство, связанное с поиском и заменой многих ламп нижнего света.

Три основных типа осветительной техники обычно не подходят для решения широкого спектра специализированных задач. Например, если вам нужно равномерно распределить свет по очень широкой площади, трудно превзойти линейные люминесцентные лампы по доступности и равномерности распределения света. Некоторые производители начали выпускать линейные светодиодные "трубки", которые можно вставить вместо этих люминесцентных ламп, но большинству все еще трудно конкурировать с равномерностью линейного люминесцентного освещения по разумной цене. Линейные люминесцентные лампы диаметром 1,5 дюйма (T12) теперь уступили место лампам диаметром 1 дюйм (T8) и даже 5/8 дюйма (T5), что повышает эффективность и производительность.

Эффективное освещение для эффективных домов

Использование наиболее эффективных лампочек особенно важно для домов с нулевым уровнем энергопотребления (ZNE) или автономных домов, питающихся от систем возобновляемой энергии. Дополнительная энергия, сэкономленная, например, за счет использования светодиодов по сравнению с лампами CFL, также экономически эффективна по сравнению с большим количеством фотоэлектрических модулей и оборудования для удовлетворения более высоких общих нагрузок.

Светодиоды также предлагают более широкий выбор цветов, чем лампы CFL, что делает их более органичной интеграцией в дома с пассивным солнечным освещением, которые в значительной степени зависят от дневного света. Например, использование светодиодов с CCT между 3 000 K и 3 500 K в комнатах с хорошим естественным освещением поможет сохранить более схожий цвет света при вечернем освещении. Аналогично, некоторые светодиоды меняют свою цветовую температуру по мере уменьшения яркости, что делает их подходящими для солнечных домов, которые заливаются солнечным светом "теплой" температуры на восходе и закате.

Яркий пример дома ZNE с целенаправленным освещением

Например, в доме ZNE светодиоды используются почти в каждом светильнике, как внутри, так и снаружи. Линейные T5/флуоресцентные лампы используются в прачечной и хозяйском шкафу, а штырьковые CFL - в одном потолочном вентиляторе. Лампы накаливания используются только в нескольких эстетически важных случаях, таких как подвесные светильники из красного стекла и мозаики из морских раковин над кухонным островом, полностью регулируемые светильники в столовой и небольшие настенные лампы для чтения рядом с кроватью, где дополнительное тепло света стоит того, чтобы пойти на компромисс с энергоэффективностью. Человеческий мозг воспринимает красный свет - подобный свету пламени или заката - как сигнал ко сну. В отличие от этого, наш мозг интерпретирует синий свет от ламп накаливания или большинства светодиодов - как свет от телевизора, монитора компьютера или мобильного телефона - как сигнал к пробуждению.

В то время как освещение в большинстве домов может потреблять от 1 200 до 1 800 кВт/ч в год, или около 15% от общего потребления электроэнергии, расчетное энергопотребление освещения составляет всего около 400 кВт/ч в год. В качестве источника света в доме чаще всего использовались винтовые светодиоды Cree на 800 люмен, приобретенные по цене от $10 до $13 за штуку. Владельцы также в значительной степени полагались на новый тип светодиодных светильников Sylvania, которые монтируются непосредственно на электрические распределительные коробки в новостройках, устраняя необходимость в светильнике для нижнего света или его проникновении через изоляцию. Эти полностью диммируемые изделия стоят около $35 за штуку и очень равномерно и ненавязчиво распределяют свет в помещении. Высококачественные лампы Soraa LED MR-16 используются в низковольтных трековых светильниках.

Помимо экономии электроэнергии, энергоэффективное освещение выглядит теплым и уютным. Во время публичной экскурсии по дому прошлой весной владельцы чаще всего слышали от посетителей замечание о том, насколько приятным и привлекательным было освещение.

Не забудьте о датчиках движения и выключателях

Датчики движения и выключатели с датчиками движения могут стать отличным способом экономии электроэнергии на освещении в доме. Эти устройства обнаруживают движение в комнате и автоматически включают свет, когда кто-то входит, и выключают, когда комната пуста. Это может быть особенно полезно в помещениях, которые не используются постоянно, таких как ванные комнаты, прихожие и прачечные.

Выключатели с датчиком движения просты в установке и могут использоваться с любым типом лампочек, включая энергосберегающие светодиоды. В их работе используется технология пассивного инфракрасного излучения (PIR) для обнаружения тепла и движения в помещении. Когда датчик обнаруживает движение, он посылает сигнал на выключатель, чтобы включить свет. Через определенный период времени, когда движение не обнаружено, выключатель снова автоматически выключит свет.

Выключатели с датчиками движения помогут снизить энергозатраты, связанные с излишним включением света. Они также добавляют удобства, поскольку нет необходимости вручную включать и выключать свет, входя или выходя из комнаты. Кроме того, они могут обеспечить дополнительную безопасность, поскольку свет будет автоматически включаться, когда кто-то входит в темную комнату или на улицу.

Существуют также автономные датчики движения, которые можно использовать для управления освещением. Эти датчики можно разместить в стратегически важных местах дома, например, возле входа или в комнатах, которые используются нечасто. Их можно подключить к системе "умный дом", что позволит дистанционно управлять освещением и автоматизировать его.

Мы никогда не должны забывать, что главная задача лампочки - давать отличный свет. Сколько бы энергии они ни экономили, они никогда не получат широкого признания, если не будут также привлекательно освещать комнату.