Як насправді працюють енергозберігаючі лампочки

Енергозберігаючі лампочки є екологічною альтернативою традиційним освітлювальним приладам, адже споживають на 90% менше електроенергії, а за своєю ефективністю не поступаються їм.

Про історію появи, переваги та принцип роботи енергозберігаючих лампочок, розповіло видання Live Science.

Варто відзначити, що винахід Томаса Едісона в 1879 році став поворотним моментом в історії людства. До появи електричних лампочок життя було значно інакшим. Для освітлення вулиць та житла доводилося використовувати масляні або газові лампи, які були не завжди безпечними, а також не давали стільки ж світла, як їхній електричний аналог.

Будова традиційної лампи

Звичайна лампа розжарювання складається зі шматка металевого дроту, зазвичай вольфраму, який витримує дуже високу температуру. Ця конструкція закрита скляною оболонкою. Коли через дріт проходить електрика – він починає випромінювати світло.

Це можна порівняти з кочергою, яку довго тримали у вогні та вона починає світитися червоним. Саме так і виглядає внутрішня частина лампочки. Проте в цьому і полягає головний недолік. Справа у тому, що більшість енергії перетворюється не на світло, а тепло. Це також пояснює, чому лампочки настільки гарячі, навіть якщо працювали відносно недовго.

До того ж надлишок тепла настільки пошкоджує нитку розжарювання, що з часом вона ламається і лампочку доводиться міняти. Все це відбивається на вартості приладу та кількості відходів. Саме тому інженери та вчені намагалися винайти ефективнішу заміну традиційній лампочці.

Винайдення енергозберігаючої лампочки

Перші енергозберігаючі лампи існують вже декілька десятиліть. Одна з перших була розроблена ще в далекому 1955 році. В ранніх розробках використовувалась технологія нитки розжарювання, але з певними відмінностями.

Наприклад, галогенні лампи дуже схожі на звичайні, але в них є невелика кількість галогенного газу. Під час роботи невелика його кількість змішувалася з випарами вольфраму, потрапляючи назад на нитку розжарювання, а не всередину колби. Така новація дозволила збільшити термін служби та посилити яскравість.

Компактні люмінесцентні лампи

Новий прорив стався в 1976 році, коли з’явилися компактні люмінесцентні лампи або КЛЛ. Вони вважаються першими дійсно енергоефективними лампами адже, за даними Energy Saving Trust, споживали на 70%-80% менше енергії ніж звичайні лампи. Різниця була дійсно вражаючою – КЛЛ могли працювати близько 8 тисяч годин, що в 50 разів довше ніж лампи розжарювання.

Особливість цих лампочок у тому, що вони загоряються, коли струм пропускають через трубку, що наповнена аргоном та невеликою кількістю парів ртуті. В результаті реакції починає генеруватися ультрафіолетове світло. Воно невидиме, але запускає у рух молекули у флуоресцентному покритті, що називається люмінофором, на внутрішній стороні трубки, яке потім випромінює видиме світло.

Це був значний крок у розробці заміни традиційних лампочок. Технологія настільки ефективна, що вони досі лишаються одними з найбільш популярних енергозберігаючих ламп сьогодення.

Світлодіодні лампи

Однак найбільш ефективним різновидом енергозберігаючої лампи стала технологія LED — прилад генерує світло завдяки світлодіоду. Хоча розробки почалися ще у 1927 році, по справжньому застосовувати їх почали лише через декілька десятиліть. В ті часи вони не могли набути широкої популярності адже були доволі дорогими. Проте в наші дні вони стали значно доступнішими і їх використовують не лише в офісах, але й приватних оселях.

Їхня головна перевага у тому, що 95% енергії, яку вони споживають, перетворюється на світло. Завдяки цьому вони в рази ефективніші за звичайні лампочки та працюють значно довше.

Принцип роботи у них дещо відрізняється від інших лампочок. Світло виробляє тверда речовина, а не гази чи нитки розжарювання. Цей матеріал називається діодом, який виготовлений з особливого сплаву – алюміній-галій-арсенід, який дозволяє електриці легко проходити через нього.

Коли через діод проходить струм, він починає випромінювати електромагнітні частинки, які називаються фотонами – саме вони виробляють світло. Варто відзначити, що ці лампи вражають своєю "витривалістю". Якщо звичайна лампочка прослужить декілька місяців, якщо не тижнів, то LED можна не замінювати близько 10 років.

Як повідомляв OBOZREVATEL, китайські вчені розробили ультрафіолетову лампу, яка майже на 100% захищає від коронавірусу.