Компактные люминесцентные лампы: принцип работы, преимущества и утилизация.

Введение

Флуоресцентные лампы со сложенными трубками, часто со встроенным пускорегулирующим аппаратом.

Компактная флуоресцентная лампа (КФЛ), также называемая компактным флуоресцентным светильником, энергосберегающей лампой и компактной флуоресцентной трубкой, – это флуоресцентная лампа, предназначенная для замены лампы накаливания; некоторые типы подходят для светильников, рассчитанных на лампы накаливания. В этих лампах используется трубка, изогнутая или сложенная для размещения в пространстве лампы накаливания, и компактный электронный пускорегулирующий аппарат в цоколе лампы. По сравнению с лампами накаливания общего назначения, дающими такое же количество видимого света, КФЛ потребляют от одной пятой до одной трети электроэнергии и служат в 8–15 раз дольше. КФЛ имеет более высокую цену при покупке, чем лампа накаливания, но может сэкономить более чем в пять раз свою стоимость в расходах на электроэнергию за время службы лампы. Как и все флуоресцентные лампы, КФЛ содержат токсичную ртуть, что усложняет их утилизацию. Во многих странах правительства запретили выбрасывать КФЛ вместе с обычным мусором. В этих странах созданы специальные системы сбора КФЛ и других опасных отходов. Принцип работы остается таким же, как и у других флуоресцентных ламп: электроны, связанные с атомами ртути, возбуждаются до состояний, в которых они излучают ультрафиолетовый свет при возвращении на более низкий энергетический уровень; этот излучаемый ультрафиолетовый свет преобразуется в видимый свет при попадании на флуоресцентное покрытие и в тепло при поглощении другими материалами, такими как стекло. КФЛ излучают спектральное распределение мощности, которое отличается от спектра ламп накаливания. Улучшенные фосфорные составы улучшили воспринимаемый цвет света, излучаемого КФЛ, так что некоторые источники оценивают лучшие КФЛ с "теплым белым" светом как субъективно схожие по цвету со стандартными лампами накаливания. Белые светодиодные лампы конкурируют с КФЛ в области высокоэффективного освещения. Компания General Electric прекратила производство бытовых КФЛ в США в пользу светодиодов.

Продолжительность жизни

КЛЛ обычно имеют заявленный срок службы 6000–15 000 часов, в то время как стандартные лампы накаливания имеют срок службы 750 или 1000 часов. Однако фактический срок службы любой лампы зависит от множества факторов, включая рабочее напряжение, производственные дефекты, воздействие скачков напряжения, механические удары, частоту включения и выключения, ориентацию лампы и температуру окружающей среды, среди прочих. Срок службы КЛЛ значительно сокращается при частом включении и выключении или при использовании в полностью закрытом светильнике. Это происходит потому, что электроды в КЛЛ подвергаются распылению каждый раз при включении; то же самое происходит и в люминесцентных лампах. В результате материал электродов выбрасывается при каждом распылении и оседает на стенках люминесцентной лампы, проявляясь в виде потемнения конца лампы. В случае 5-минутного цикла включения/выключения срок службы некоторых КЛЛ может сократиться до срока службы ламп накаливания. Программа Energy Star в США рекомендует оставлять люминесцентные лампы включенными, если вы покидаете помещение менее чем на 15 минут, чтобы смягчить эту проблему. КЛЛ излучают меньше света в конце своего срока службы, чем когда они новые. Уменьшение светоотдачи происходит экспоненциально, при этом самые быстрые потери наблюдаются вскоре после первого использования лампы. К концу срока службы КЛЛ могут излучать 70–80% от первоначальной светоотдачи. Восприятие света человеческим глазом логарифмическое. То есть, в то время как человеческий глаз очень чувствителен к изменениям интенсивности слабых источников света, он менее чувствителен к изменениям интенсивности ярких источников света, поскольку зрачки компенсируют это, расширяясь или сужаясь. Таким образом, если освещение, обеспечиваемое лампой, было достаточным в начале ее срока службы, и светоотдача лампы постепенно уменьшается на 25%, наблюдатели воспримут гораздо меньшее изменение интенсивности света. Люминесцентные лампы тускнеют с течением времени, поэтому адекватная яркость в начале может стать недостаточной. В одном из тестов, проведенных Министерством энергетики США продуктов Energy Star в 2003–2004 годах, четверть протестированных КЛЛ перестали соответствовать заявленной мощности после 40% от заявленного срока службы.

CFLs typically have a rated service life of 6000–15,000 hours, whereas standard incandescent lamps have a service life of 750 or 1000 hours. However, the actual lifetime of any lamp depends on many factors, including operating voltage, manufacturing defects, exposure to voltage spikes, mechanical shock, frequency of cycling on and off, lamp orientation, and ambient operating temperature, among other factors. The life of a CFL is significantly shorter if it is turned on and off frequently or is used in a totally enclosed fixture. This happens because the electrodes in a CFL undergo sputtering every time it is turned on; this also happens in fluorescent tubes. As a result material from the electrodes is ejected every time sputtering occurs and it is deposited on the fluorescent tube's walls, showing as lamp end darkening. In the case of a 5 minute on/off cycle the lifespan of some CFLs may be reduced to that of incandescent light bulbs. The US Energy Star program suggests that fluorescent lamps be left on when leaving a room for less than 15 minutes to mitigate this problem. CFLs emit less light later in their lives than when they are new. The light output decay is exponential, with the fastest losses being soon after the lamp is first used. By the end of their lives, CFLs can be expected to emit 70–80% of their original light output. The response of the human eye to light is logarithmic. That is, while the human eye is highly sensitive to changes in the intensity of faint light sources, it is less sensitive to changes in the intensity of brighter light sources since the pupils compensate by dilating or constricting. So, presuming the illumination provided by the lamp was ample at the beginning of its life, and the light output of a bulb gradually decreases by 25%, viewers will perceive a much smaller change in light intensity. Fluorescent lamps get dimmer over their lifetime, so what starts out as an adequate luminosity may become inadequate. In one test by the U. S. Department of Energy, of Energy Star products in 2003–04, one quarter of tested CFLs no longer met their rated output after 40% of their rated service life.

Стоимость

В то время как покупная цена КЛЛ обычно в 3–10 раз выше, чем у эквивалентной лампы накаливания, КЛЛ служит в 8–15 раз дольше и потребляет на две трети – три четверти меньше энергии. В одной статье, опубликованной в США, говорилось: «Домохозяйство, инвестировавшее 90 долларов в замену 30 светильников на КЛЛ, сэкономило бы от 440 до 1500 долларов в течение пяти лет службы ламп, в зависимости от стоимости электроэнергии. Посмотрите на свой счет за электроэнергию и представьте себе скидку в 12%, чтобы оценить возможную экономию». КЛЛ особенно экономичны в коммерческих зданиях при замене ламп накаливания. Согласно статье 2008 года, основанной на средних тарифах на электроэнергию и газ в США за 2006 год, замена каждой 75-ваттной лампы накаливания на КЛЛ давала ежегодную экономию в 22 доллара за счет снижения энергопотребления, уменьшения затрат на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха, а также сокращения трудозатрат на замену ламп. Дополнительные капитальные вложения в размере 2 долларов за светильник обычно окупаются примерно за один месяц. Экономия выше, а сроки окупаемости короче в регионах с более высокими тарифами на электроэнергию и, в меньшей степени, в регионах с более высокими, чем в среднем по США, потребностями в охлаждении. Однако частое включение и выключение КЛЛ значительно сокращает срок их службы. Текущая цена на КЛЛ отражает тот факт, что почти все они производятся в Китае, где стоимость рабочей силы ниже. В сентябре 2010 года завод General Electric в Винчестере, штат Вирджиния, был закрыт, и Osram Sylvania и крошечная American Light Bulb Manufacturing Inc. остались последними компаниями, производящими стандартные лампы накаливания в Соединенных Штатах. В то время Эллис Ян, чей китайский производитель выпускал большинство КЛЛ, продаваемых в США, заявил о заинтересованности в строительстве завода в США для производства КЛЛ, но запросил 12,5 миллионов долларов от правительства США. General Electric рассматривала возможность переоборудования одного из своих заводов для производства КЛЛ, но заявила, что даже после инвестиций в 40 миллионов долларов в переоборудование затраты будут на 50% выше из-за разницы в заработной плате. Заявления об эквивалентной мощности могут быть заменены сравнением фактической светоотдачи лампы, измеряемой в люменах и указанной на упаковке.

While the purchase price of a CFL is typically 3–10 times greater than that of an equivalent incandescent lamp, a CFL lasts 8–15 times longer and uses two thirds to three quarters less energy. A US article stated "A household that invested $90 in changing 30 fixtures to CFLs would save $440 to $1,500 over the five year life of the bulbs, depending on your cost of electricity. Look at your utility bill and imagine a 12% discount to estimate the savings." CFLs are extremely cost effective in commercial buildings when used to replace incandescent lamps. Using average U. S. commercial electricity and gas rates for 2006, a 2008 article found that replacing each 75 W incandescent lamp with a CFL resulted in yearly savings of $22 in energy usage, reduced HVAC cost, and reduced labour to change lamps. The incremental capital investment of $2 per fixture is typically paid back in about one month. Savings are greater and payback periods shorter in regions with higher electric rates and, to a lesser extent, also in regions with higher than U. S. average cooling requirements. However, frequent on off cycling (turning on and off) of CFLs greatly reduces their lifespan. The current price of CFLs reflects the manufacturing of nearly all CFLs in China, where labour costs less. In September 2010, the Winchester, Virginia, General Electric plant closed, leaving Osram Sylvania and the tiny American Light Bulb Manufacturing Inc. the last companies to make standard incandescent bulbs in the United States. At that time, Ellis Yan, whose Chinese company made the majority of CFLs sold in the United States, said he was interested in building a United States factory to make CFL bulbs, but wanted $12.5 million from the U. S. government to do so. General Electric had considered changing one of its bulb plants to make CFLs, but said that even after a $40 million investment in converting a plant, wage differences would mean costs would be 50% higher. Equivalent wattage claims can be replaced by comparison of actual light output emitted by the lamp, which is measured in lumens and marked on the packaging.

Неудача

Помимо характерных для всех люминесцентных ламп видов выхода из строя из-за износа, может выйти из строя электронный пускорегулирующий аппарат (балласт), поскольку он состоит из множества компонентов. Выход из строя балласта обычно вызван перегревом и может сопровождаться изменением цвета или деформацией корпуса балласта, появлением запахов или дыма. Лампы имеют внутреннюю защиту и рассчитаны на безопасный выход из строя по окончании срока службы. Отраслевые ассоциации работают над информированием потребителей о различных способах выхода из строя компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) по сравнению с лампами накаливания, а также над разработкой ламп с безопасными способами выхода из строя. Новые североамериканские технические стандарты направлены на предотвращение появления дыма или избыточного тепла в конце срока службы лампы.

Затемнение

Только некоторые КЛЛ имеют маркировку для регулировки яркости. Использование диммера со стандартной КЛЛ неэффективно и может сократить срок службы лампы и аннулировать гарантию. Доступны диммируемые КЛЛ. Диммерный выключатель, используемый вместе с диммируемой КЛЛ, должен соответствовать диапазону ее потребляемой мощности; многие диммеры, установленные для ламп накаливания, не работают должным образом при мощности ниже 40 Вт, в то время как КЛЛ обычно потребляют мощность в диапазоне 7–20 Вт. Диммируемые КЛЛ появились на рынке раньше, чем стали доступны подходящие диммеры. Диапазон регулировки яркости КЛЛ обычно составляет от 20% до 90%, но многие современные КЛЛ имеют диапазон регулировки от 2% до 100%, что больше похоже на лампы накаливания. На рынке существует два типа диммируемых КЛЛ: стандартные диммируемые КЛЛ и КЛЛ с "шаговым" диммированием. Последние используют обычный выключатель света, а встроенная электроника выбирает уровень яркости в зависимости от количества быстрых включений и выключений выключателя. Диммируемые КЛЛ не являются полной заменой ламп накаливания, которые диммируются для создания "атмосферы", например, настенных светильников в обеденной зоне. При яркости ниже 20% лампа может оставаться на уровне 20%, мерцать или схема запуска может останавливаться и перезапускаться. При яркости выше 80% лампа может работать на 100%. Однако в новых моделях эти проблемы решены, и они работают больше как лампы накаливания. Диммируемые КЛЛ дороже стандартных КЛЛ из-за дополнительной электроники. КЛЛ с холодным катодом можно диммировать до низких уровней, что делает их популярной заменой ламп накаливания в диммируемых цепях. При диммировании КЛЛ ее цветовая температура (теплота) остается неизменной. Это отличается от источников света с лампами накаливания, где цвет становится более красным при уменьшении яркости. Кривая Круитхофа 1934 года описывает эмпирическую зависимость между интенсивностью и цветовой температурой визуально приятных источников света.

Коэффициент мощности

Входная стадия КЛЛ – это выпрямитель, который представляет собой нелинейную нагрузку для источника питания и вносит гармонические искажения в потребляемый ток. Использование КЛЛ в быту не оказывает существенного влияния на качество электроэнергии, но значительное их количество в крупном здании может оказать негативное воздействие. Коэффициент мощности КЛЛ не оказывает значительного влияния на их энергосберегающие преимущества для отдельных потребителей, однако их использование в больших количествах, например, в коммерческих целях или в миллионах домов в распределительной сети, может потребовать модернизации инфраструктуры. В таких случаях следует выбирать КЛЛ с низким (ниже 30 процентов) общим коэффициентом гармонических искажений (THD) и коэффициентом мощности выше 0,9.

Инфракрасные сигналы

Электронные устройства, управляемые инфракрасным пультом дистанционного управления, могут интерпретировать инфракрасный свет, излучаемый компактными люминесцентными лампами (КЛЛ), как сигнал; это может ограничить использование КЛЛ вблизи телевизоров, радиоприемников, пультов дистанционного управления или мобильных телефонов. КЛЛ, сертифицированные по стандарту Energy Star, должны соответствовать стандартам FCC и поэтому обязаны указывать все известные несовместимости на упаковке.

Использование на открытом воздухе

КЛЛ обычно не предназначены и не рассчитаны для использования на улице, и некоторые из них не запускаются при низких температурах. КЛЛ с балластами для холодной погоды могут быть рассчитаны на работу при температурах до −28,8 °C (−20 °F). Световой поток в течение первых нескольких минут работы ограничен при низких температурах, пока не будет достигнута полная яркость. КЛЛ с холодным катодом запускаются и работают в широком диапазоне температур благодаря своей иной конструкции.

Время начала

Лампы накаливания достигают полной яркости через долю секунды после включения. По состоянию на 2009 год, компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) включаются в течение секунды, но многим все еще требуется время для достижения полной яркости. Цвет света может незначительно отличаться сразу после включения. Некоторые КЛЛ рекламируются как "мгновенного включения" и не имеют заметного периода разогрева, но другим может потребоваться до минуты, чтобы достичь полной яркости, или больше при очень низких температурах. Некоторые, использующие ртутную амальгаму, могут достигать полной мощности до трех минут. Галогенная лампа загорается немедленно и выключается, как только КЛЛ достигает полной яркости.

Общий

Согласно научному комитету Европейской комиссии по возникающим и вновь выявленным рискам для здоровья (SCENIHR) в 2008 году, компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) могут представлять дополнительный риск для здоровья из-за излучаемого ультрафиолетового и синего света. Это излучение может усугубить симптомы у людей, уже страдающих кожными заболеваниями, делающими их особенно чувствительными к свету. Свет, излучаемый некоторыми лампами с одной колбой на расстоянии менее определенного, может привести к воздействию ультрафиолета, приближающемуся к текущему пределу, установленному на рабочих местах для защиты работников от повреждения кожи и сетчатки. Однако представители отрасли утверждают, что ультрафиолетовое излучение от КЛЛ слишком мало, чтобы способствовать развитию рака кожи, а использование ламп с двойной колбой "в значительной или полной мере" снижает любые другие риски. Испытания показали, что воздействие излучения от КЛЛ пренебрежимо мало на расстоянии 150 сантиметров от источника. На более близких расстояниях сравнения показывают, что КЛЛ излучают меньше УФА (длинноволнового) излучения, чем лампы накаливания. Однако они излучают более высокий уровень УФВ (коротковолнового) излучения. УФВ может проникать глубоко в кожу, в то время как достаточное количество УФА может вызывать ожоги поверхностных слоев. Лампы с закрытой (двойной колбой) конструкцией имеют защиту и излучают меньше общего УФ-излучения по сравнению с лампами накаливания или галогенными лампами аналогичной мощности. Для обычного пользователя ультрафиолетовое излучение от освещения в помещении, как правило, не вызывает опасений. Однако для людей с чувствительной кожей длительное воздействие в помещении может быть проблемой, в этом случае им следует использовать лампу с более низким уровнем УФ-излучения. Кажется, что вариативность внутри типов ламп больше, чем между ними, но оптимальным вариантом являются защищенные КЛЛ. Исследование 2012 года, сравнивающее влияние света КЛЛ и ламп накаливания на здоровье клеток, выявило статистически значимое повреждение клеток в культурах, подвергшихся воздействию света КЛЛ. Спектроскопический анализ подтвердил наличие значительного УФА и УФС излучения, которое, по мнению авторов исследования, могло быть связано с повреждением внутреннего фосфорного покрытия ламп. После воздействия ламп накаливания эквивалентной интенсивности клеточного повреждения не наблюдалось. Авторы исследования предполагают, что воздействие ультрафиолета можно ограничить использованием "двухколбовых" ламп, изготовленных с дополнительным стеклянным покрытием, окружающим слой с фосфором. Если цоколь лампы не изготовлен из огнестойкого материала, как того требует добровольный стандарт для КЛЛ, перегрев электрических компонентов лампы может создать пожароопасную ситуацию.

According to the European Commission Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks (SCENIHR) in 2008, CFLs may pose an added health risk due to the ultraviolet and blue light emitted. This radiation could aggravate symptoms in people who already suffer skin conditions that make them exceptionally sensitive to light. The light emitted by some single envelope CFLs at distances of less than could lead to ultraviolet exposures approaching the current workplace limit set to protect workers from skin and retinal damage. However, industry sources claim the UV radiation received from CFLs is too small to contribute to skin cancer and the use of double envelope CFLs "largely or entirely" mitigates any other risks. Tests have shown that radiation exposure from CFLs is negligible at 150 centimeter distance from the source. At closer distances, comparisons show that CFLs emit less UVA (long wavelength) radiation than incandescent light bulbs. They do, however, emit higher levels of UVB (short wavelength) radiation. UVB can penetrate deep into the skin while sufficient levels of UVA can burn superficial layers. Closed (double envelope) CFLs are shielded and emit a lower total UV radiation compared to incandescent or halogen bulbs of a similar wattage. For the average user, UV radiation from indoor lights does not appear to be a concern. For those with skin sensitivity long term indoor exposure may be a concern, in which case they may want to use a bulb with lower UV radiation output. There seems to be more variability within bulb types than between them, but the best option is shielded CFLs. A 2012 study comparing cellular health effects of CFL light and incandescent light found statistically significant cell damage in cultures exposed to CFL light. Spectroscopic analysis confirmed the presence of significant UVA and UVC radiation, which the study's authors conjectured was attributable to damage in the bulbs' internal phosphor coatings. No cellular damage was observed following exposure to incandescent light of equivalent intensity. The study's authors suggest that the ultraviolet exposure could be limited by the use of "double walled" bulbs manufactured with an additional glass covering surrounding the phosphor coated layer. When the base of the bulb is not made to be flame retardant, as required in the voluntary standard for CFLs, overheating of the electrical components in the bulb may create a fire hazard.

Содержание ртути

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), как и все люминесцентные лампы, содержат ртуть в виде пара внутри стеклянной трубки. Большинство КЛЛ содержат 3–5 мг на лампу, при этом лампы с маркировкой "экологически чистые" могут содержать всего 1 мг. Поскольку ртуть ядовита, даже эти небольшие количества вызывают опасения в отношении полигонов и мусоросжигательных заводов, где ртуть из ламп может выделяться и способствовать загрязнению воздуха и воды. В США производители освещения, являющиеся членами Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA), добровольно ограничили количество ртути, используемой в КЛЛ. В ЕС такое же ограничение требуется законом RoHS. В регионах, где электроэнергия в основном вырабатывается на угольных электростанциях, замена ламп накаливания на КЛЛ фактически снижает выбросы ртути. Это связано с тем, что снижение спроса на электроэнергию, которое, в свою очередь, уменьшает количество ртути, выделяемой углем при его сжигании, более чем компенсирует количество ртути, выделяемой из разбитых и выброшенных КЛЛ. В июле 2008 года Агентство по охране окружающей среды США (EPA) опубликовало технический лист, в котором указано, что суммарные системные выбросы ртути от освещения КЛЛ ниже, чем от освещения лампами накаливания с сопоставимым световым потоком. Это основано на средней скорости выбросов ртути при производстве электроэнергии в США и средней расчетной утечке ртути из КЛЛ, выброшенной на полигон. Угольные электростанции также выделяют другие тяжелые металлы, серу и углекислый газ. В Соединенных Штатах EPA оценило, что если все 270 миллионов КЛЛ, проданных в 2007 году, были бы отправлены на полигоны, было бы выброшено около 0,13 метрических тонн ртути, что составляет 0,1% от общих выбросов ртути в США (около 104 метрических тонн в том году). График предполагает, что КЛЛ служат в среднем 8000 часов, независимо от производителя и преждевременной поломки. В регионах, где уголь не используется для производства энергии, выбросы для обоих типов ламп будут меньше. Однако хроническое воздействие подразумевает длительное воздействие, и до сих пор неясно, каковы риски для здоровья от кратковременного воздействия низких уровней элементарной ртути. Рекомендуется проветрить помещение и аккуратно убрать разбитые осколки в стеклянную банку. Исследование Департамента охраны окружающей среды штата Мэн (DEP) 2008 года, сравнивающее методы уборки, предупреждает, что использование пластиковых пакетов для хранения разбитых КЛЛ опасно, поскольку из пакетов продолжают выделяться пары, превышающие безопасный уровень. EPA и DEP штата Мэн рекомендуют герметичную стеклянную банку как лучшее место для хранения разбитой лампы. С конца 2018 года экспорт, импорт и производство КЛЛ в Европейском Союзе запрещены в соответствии с Регламентом ЕС по ртути.

CFLs, like all fluorescent lamps, contain mercury as vapor inside the glass tubing. Most CFLs contain 3–5 mg per bulb, with the bulbs labeled "eco friendly" containing as little as 1 mg. Because mercury is poisonous, even these small amounts are a concern for landfills and waste incinerators where the mercury from lamps may be released and contribute to air and water pollution. In the U. S., lighting manufacturer members of the National Electrical Manufacturers Association (NEMA) have voluntarily capped the amount of mercury used in CFLs. In the EU the same cap is required by the RoHS law. In areas where electric power is mostly generated in coal fired stations, replacing incandescent bulbs by CFLs actually reduces mercury emissions. This is because the reduced electric power demand, reducing in turn the amount of mercury released by coal as it is burned, more than offsets the amount of mercury released from broken and discarded CFL bulbs. In July 2008 the U. S. EPA published a data sheet stating that the net system emission of mercury for CFL lighting was lower than for incandescent lighting of comparable lumen output. This was based on the average rate of mercury emission for U. S. electricity production and average estimated escape of mercury from a CFL put into a landfill. Coal fired plants also emit other heavy metals, sulfur, and carbon dioxide. In the United States, the U. S. Environmental Protection Agency estimated that if all 270 million CFLs sold in 2007 were sent to landfill sites, around 0.13 metric tons of mercury would be released, 0.1% of all U. S. emissions of mercury (around 104 metric tons that year). The graph assumes that CFLs last an average of 8,000 hours regardless of manufacturer and premature breakage. In areas where coal is not used to produce energy, the emissions would be less for both types of bulb. Chronic, however, implies exposure for a significant time, and it remains unclear what the health risks are from short term exposure to low levels of elemental mercury. It recommends airing out the room and carefully disposing of broken pieces in a jar. A Maine Department of Environmental Protection (DEP) study of 2008 comparing clean up methods warns that using plastic bags to store broken CFL bulbs is dangerous, because vapors well above safe levels continue to leak from the bags. The EPA and the Maine DEP recommend a sealed glass jar as the best repository for a broken bulb. Since the end of 2018, the export, import and manufacture of CFLs within the European Union has been prohibited under the EU Mercury Regulation.

Переработка

Опасения за здоровье и окружающую среду, связанные с содержанием ртути, побудили многие регионы требовать надлежащей утилизации или переработки отработанных ламп, а не их включения в общий поток отходов, направляемых на полигоны. Безопасная утилизация требует хранения ламп неповрежденными до момента их переработки. В Соединенных Штатах большинство штатов приняли и в настоящее время применяют федеральное правило об универсальных отходах (UWR). Крупные магазины товаров для дома обеспечивают широкую доступность бесплатной переработки компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). В Европейском Союзе КЛЛ являются одним из многих продуктов, подлежащих переработке в рамках схемы WEEE. Розничная цена включает в себя сумму, предназначенную для оплаты переработки, а производители и импортеры обязаны собирать и перерабатывать КЛЛ. Согласно проекту по переработке компактных люминесцентных ламп в регионе Северо-Запада, поскольку домохозяйства в Северо-Западном регионе США имеют возможность утилизировать эти продукты так же, как и другие твердые бытовые отходы, в штате Орегон "большая часть бытовых КЛЛ попадает в состав твердых коммунальных отходов". Они также приводят оценки Агентства по охране окружающей среды (EPA) относительно процента общего содержания ртути, высвобождаемой из люминесцентных ламп при различных способах утилизации: 3,2% при захоронении на полигонах, 3% при переработке, 17,55% при сжигании коммунальных отходов и 0,2% при утилизации опасных отходов. Первый этап переработки КЛЛ включает в себя измельчение ламп в машине, использующей вентиляцию с отрицательным давлением и фильтр, поглощающий ртуть, или криогенную ловушку для удержания паров ртути. Многие муниципалитеты закупают такое оборудование. Измельченное стекло и металл хранятся в барабанах, готовые к отправке на перерабатывающие заводы.

Парниковые газы

В некоторых регионах, таких как Квебек и Британская Колумбия в 2007 году, центральное отопление домов обеспечивалось преимущественно за счет сжигания природного газа, а электроэнергия – в основном гидроэлектростанциями. Анализ последствий запрета ламп накаливания в то время показал, что в таких областях тепло, выделяемое обычными электрическими лампами, могло существенно сокращать выбросы парниковых газов от отопления природным газом. Иванко, Карни и Вахер оценили, что "если бы во всех домах Квебека потребовалось заменить лампы накаливания на энергосберегающие лампы (CFL), выбросы CO2 в провинции увеличились бы почти на 220 000 тонн, что эквивалентно годовым выбросам более 40 000 автомобилей".

Использование и принятие

КЛЛ (компактные люминесцентные лампы) производятся как для переменного тока (AC), так и для постоянного тока (DC). КЛЛ, работающие от постоянного тока, популярны для использования в автодомах и жилье, не подключенном к централизованным сетям электроснабжения. В развивающихся странах реализуются различные инициативы агентств по оказанию помощи, направленные на замену керосиновых ламп, представляющих опасность для здоровья и безопасности, на КЛЛ, питаемые от батарей, солнечных панелей или ветрогенераторов. Благодаря потенциалу снижения потребления электроэнергии и загрязнения окружающей среды, различные организации поощряют использование КЛЛ и других энергоэффективных источников света. Эти усилия варьируются от информационной поддержки для повышения осведомленности до прямой раздачи КЛЛ населению. Некоторые электроэнергетические компании и местные органы власти субсидируют КЛЛ или предоставляют их бесплатно своим клиентам с целью снижения спроса на электроэнергию и, следовательно, отсрочки дальнейших инвестиций в генерацию. В Соединенных Штатах была создана Программа оценки и анализа освещения жилых помещений (PEARL) в качестве программы контроля. PEARL оценила характеристики и соответствие стандарту Energy Star более 150 моделей КЛЛ. Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) / Глобальный экологический фонд (ГЭФ) разработала "Программу глобального эффективного партнерства", которая ориентирована на политику и подходы, определяемые на национальном уровне, для обеспечения быстрого и экономически эффективного внедрения энергоэффективного освещения, включая КЛЛ, в развивающихся и странах с формирующейся экономикой. В Соединенных Штатах и Канаде программа Energy Star маркирует лампы, соответствующие ряду стандартов по эффективности, времени запуска, сроку службы, цветовой температуре и стабильности характеристик. Цель программы – снизить обеспокоенность потребителей, связанную с переменным качеством продукции. КЛЛ с недавней сертификацией Energy Star запускаются менее чем за одну секунду и не мерцают. "Energy Star для потребителей" – это ресурс для поиска и сравнения ламп, соответствующих требованиям Energy Star. Ведутся постоянные работы по улучшению "качества" (индекса цветопередачи) света. В Соединенных Штатах новые стандарты, предложенные Министерством энергетики США, могут привести к замене КЛЛ светодиодными лампами. По мнению Ноа Хоровица из Совета по защите природных ресурсов, большинство КЛЛ не будут соответствовать этим стандартам. В Соединенном Королевстве аналогичная программа реализуется Energy Saving Trust для выявления осветительных приборов, соответствующих требованиям энергосбережения и производительности. Ламповые патроны G24 (624Q2) и GU24 были разработаны для замены традиционных патронов, чтобы предотвратить установку ламп накаливания в светильниках, предназначенных исключительно для энергоэффективных ламп.

CFLs are produced for both alternating current (AC) and direct current (DC) input. DC CFLs are popular for use in recreational vehicles and off the grid housing. Various aid agency initiatives exist in developing countries to replace kerosene lamps, which have associated health and safety hazards, with CFLs powered by batteries, solar panels or wind power generators. Due to the potential to reduce electric consumption and pollution, various organizations have encouraged the adoption of CFLs and other efficient lighting. Efforts range from publicity to encourage awareness, to direct handouts of CFLs to the public. Some electric utilities and local governments have subsidized CFLs or provided them free to customers as a means to reduce electric demand; and so delay further investments in generation. In the United States, the Program for the Evaluation and Analysis of Residential Lighting (PEARL) was created to be a watchdog program. PEARL has evaluated the performance and Energy Star compliance of more than 150 models of CFL bulbs. The UN Environment Programme (UNEP)/Global Environment Facility (GEF) initiative has developed "The Global Efficient Partnership Program", which focuses on country led policies and approaches to enable the implementation of energy efficient lighting, including CFLs, quickly and cost effectively in developing and emerging countries. In the United States and Canada, the Energy Star program labels lamps that meet a set of standards for efficiency, starting time, life expectancy, color, and consistency of performance. The intent of the program is to reduce consumer concerns due to variable quality of products. Those CFLs with a recent Energy Star certification start in less than one second and do not flicker. Energy Star Light Bulbs for Consumers is a resource for finding and comparing Energy Star qualified lamps. There is ongoing work in improving the "quality" (color rendering index) of the light. In the United States, new standards proposed by the United States Department of Energy could result in LED lamps replacing CFLs. In the opinion of Noah Horowitz of the Natural Resources Defense Council, most CFL bulbs would not meet the standards. In the United Kingdom, a similar program is run by the Energy Saving Trust to identify lighting products that meet energy conservation and performance guidelines. The G24 (624Q2) and GU24 lamp fitting socket systems were designed to replace the traditional lamp sockets, so that incandescent bulbs are not installed in fixtures intended for energy efficient lamps only.

Сравнение эффективности

Лампы накаливания Галогенные Люминесцентные Светодиодные Универсальные Philips Philips L Prize Daylight (TCP) Электрическая мощность (Вт) 60 42 14 10 12.5 9.7 9.8 Световой поток (лм) 860 650 800 800 800 910 950 Световая отдача (лм/Вт) 14.42 57.14 80 93.4 96.94 Цветовая температура (K) 2700 3100 2700 3000 2700 2727 5000 CRI 100 100 >75 >85 85 93 Не указано Срок службы (ч) 1000 2500 8000 25,000 25,000 30,000 25,000