Escolhendo lâmpadas economizadoras de energia: revisão comparativa de 3 tipos de lâmpadas energeticamente eficientes

A economia de energia elétrica é uma tarefa de grande escala, para a qual são aplicadas as mais novas tecnologias. O consumo crescente de eletricidade obriga os usuários a utilizarem lâmpadas econômicas – uma iluminação inovadora que possui maior eficiência com menor consumo de energia.

O mercado oferece uma ampla variedade de “econômicas”, mas é fácil se confundir com tanta diversidade, concorda? Nós ajudaremos você a fazer a escolha certa.

O artigo apresenta uma análise detalhada de três tipos de lâmpadas, com descrição de suas características e particularidades de uso, e indica os parâmetros que devem ser considerados na escolha de luminárias econômicas.

Classificação de lâmpadas energeticamente eficientes

A determinação do efeito econômico é possível através da comparação de dois exemplares. Como objeto de analogia, foram escolhidas lâmpadas incandescentes – as mais ineficientes entre as fontes de luz modernas. Foi isso que serviu de base para a promoção do slogan publicitário «lâmpadas econômicas».

Lâmpadas elétricas com alta emissão de luz e baixo consumo de energia são divididas em três tipos principais: LED, fluorescentes e halógenas.

Além disso, cada categoria se diferencia não apenas pelas características construtivas, mas também pela qualidade da economia:

• Fluorescentes podem economizar até 80% de eletricidade;
• LED – 80-90%;
• Halógenas – 30-50%.

Os indicadores de economia são alcançados graças ao alto rendimento. A maior parte de sua potência é direcionada para a produção de fluxo luminoso, enquanto a emissão de calor e outros processos dispendiosos são reduzidos ao mínimo.

Com fontes de luz energeticamente eficientes, economiza-se eletricidade não apenas no orçamento de uma única família, mas também em escalas mais globais – mundiais (+)

A iluminação fluorescente ainda conquistou a maior popularidade, sendo utilizada não apenas em residências, mas também em diversos setores: escritórios, armazéns, etc. No entanto, o custo de seu descarte leva os empresários a adotar um tipo mais novo – os análogos de LED.

Lâmpadas fluorescentes de descarga de gás

As lâmpadas fluorescentes usadas em residências são chamadas de compactas (CFL). Geralmente, têm formato de espiral e são tradicionalmente equipadas com base rosqueável. Podem ser enroscadas em um soquete padrão, substituindo a contraparte ineficiente.

Elementos estruturais principais das lâmpadas fluorescentes compactas:

• bulbo de descarga de gás;
• bobina de estrangulamento;
• ponte de diodos;
• fusível;
• filtro capacitor.

O bulbo de vidro é preenchido com gás inerte (argônio ou neônio), com traços de vapor de mercúrio. A pressão do mercúrio depende da temperatura das paredes da LFC e, à temperatura padrão de operação de 40°C, estará na faixa de 0,13-1,3 N/m².

Internamente, a lâmpada é revestida com uma camada de fósforo, que contém halofosfato de cálcio ou antimônio com manganês. Alterando a proporção dos chamados ativadores de luz, os fabricantes conseguiram obter diferentes parâmetros de cor da luminescência.

Aqui também estão localizados os eletrodos helicoidais de tungstênio, conectados à rede de alimentação através do reator de partida. Para aumentar a emissão, os contatos são tratados com uma composição de óxido.

O dispositivo de descarga de gás tem muitas vantagens em comparação com as lâmpadas incandescentes: vida útil 5-20 vezes maior, chegando a 6000-15000 horas; até 75% menos consumo de eletricidade; intensidade de fluxo luminoso similar (+)

A tecnologia utilizada para produzir luz nelas difere significativamente de outros análogos. Sob a ação de um campo elétrico aplicado aos contatos, a lâmpada produz uma descarga de gás.

Ele atravessa o meio inerte do bulbo, resultando em radiação ultravioleta. No entanto, este espectro é invisível aos olhos humanos, então ele é absorvido pelo fósforo, que o transforma em luminescência visível padrão.

A implementação em larga escala das LFC praticamente substituiu as lâmpadas incandescentes comuns. Em comparação com os modelos lineares, suas estruturas são mais compactas, enquanto a área coberta pelo fluxo luminoso é similar (+)

Os dispositivos de descarga de gás são apresentados tanto na forma aberta quanto com difusor incluso.

Eles são fabricados com soquetes de diferentes modelos:

• E27 – soquete padrão;
• E14 – tipo minion;
• E40 – para base grande;
• G23, 2G7, G53, 2D – tipo decorativo de dispositivos: luminárias pontuais, iluminação indireta, etc.

Dependendo da qualidade dos componentes, a vida útil contínua garantida pelo fabricante varia de 3000 a 15000 horas.

A instalação é significativamente simplificada pela colocação de todos os elementos em um único invólucro integrado, incluindo o reator de partida.

As LFC possuem uma ampla gama de tonalidades, desde branco quente até verde. A substituição dessa lâmpada é feita de forma semelhante à de uma lâmpada incandescente comum, devido ao soquete padronizado.

Se compararmos a lâmpada fluorescente com a incandescente, podemos notar que as características positivas da primeira prevalecem significativamente:

• durabilidade – devido ao uso de EPRA, que se destacam pela resistência a flutuações de tensão da rede, a vida útil do dispositivo aumenta significativamente para até 20.000 horas;
• coeficiente de transferência de calor reduzido, portanto, é permitido instalá-las em qualquer tipo de luminária sem risco de superaquecimento;
• variabilidade do espectro de temperatura de cor, que é utilizada com sucesso no design de ambientes.

Como o dispositivo utiliza componentes padronizados, desde que a vedação do bulbo de gás seja mantida, é possível substituir as peças danificadas.

Ao comparar as características do dispositivo fluorescente economizador de energia e da lâmpada incandescente, observa-se uma diferença significativa no grau de aquecimento: o primeiro aquece muito durante o funcionamento e possui um invólucro de vidro muito frágil, enquanto o segundo apresenta valores médios (+)

Graças aos avanços tecnológicos, as desvantagens das lâmpadas fluorescentes economizadoras (ELL) ainda estão presentes:

1. A vida útil das lâmpadas fluorescentes é limitada.
2. Uso de vapores de mercúrio, que são prejudiciais não apenas para os seres humanos, mas também para o meio ambiente, em caso de despressurização do bulbo.
3. Devido ao item anterior, é necessário adotar medidas para descarte de produtos. Para grandes empresas, isso representa um custo adicional.
4. Fragilidade do invólucro de vidro.

Fornecimentos não controlados de produtos de baixa qualidade ao mercado e a disseminação em massa desse tipo de item resultam na perda de confiança dos consumidores. Mais da metade das lâmpadas de fabricação chinesa de baixa qualidade não atendem às normas GOST.

Características das lâmpadas halógenas

Esta é uma versão aprimorada das lâmpadas incandescentes padrão, contendo vapores halógenos em sua construção. O filamento desses produtos é feito de fios de tungstênio, posicionados o mais próximo possível do soquete do dispositivo. Para dar-lhes forma de espiral, eles são torcidos e fixados por meio de eletrodos e suportes.

O tipo halógeno é condicionalmente considerado economizador de energia, pois sua vida útil é apenas 2 a 3 vezes maior que a das lâmpadas a vácuo comuns. Em média, ela é de 4.000 horas. O mecanismo de queima do filamento é idêntico em ambos os tipos. A temperatura de cor nas lâmpadas halógenas corresponde à temperatura real do filamento – 3000-3200K.

O algoritmo de funcionamento do dispositivo é o seguinte: átomos de tungstênio deixam o filamento incandescente e, no bulbo, colidem com os vapores halógenos, combinando-se com eles. Mas a alta temperatura não permite outro caminho para o desenvolvimento do processo químico senão a decomposição do composto — os átomos de tungstênio retornam novamente à espiral do fio.

Atualmente, como composição halógena, são utilizados brometo de metileno ou metila. No entanto, ainda hoje se continua trabalhando na seleção de composições voláteis eficazes de halogênios. Como todos os elementos estão contidos em um bulbo de quartzo, os raios ultravioleta podem atravessar esse material, portanto, são tomadas medidas para bloqueá-los.

Em produtos de rede, a lâmpada é adicionalmente colocada em um invólucro de vidro. A filtragem parcial da radiação nociva também é alcançada aplicando uma composição especial no bulbo. Essas lâmpadas são marcadas UV-Stop ou UV-Block.

Em modelos mais baratos, onde essas medidas são insuficientes. Na embalagem desses produtos, indica-se que os dispositivos devem ser instalados exclusivamente em luminárias com vidro de proteção.

A vida útil dessas lâmpadas é determinada pelo momento de esgotamento dos filamentos de tungstênio. Graças ao uso do ciclo halógeno, os fabricantes conseguem aumentar a emissão de luz, mantendo a mesma vida útil das lâmpadas incandescentes — 1000 horas.

Ou estendem o período operacional para 4000-5000 horas com os mesmos parâmetros de luz.

A operação dessas luminárias é projetada para baixa tensão de rede — 6, 12 ou 24 V, por isso são usadas apenas em conjunto com um transformador para lâmpadas halógenas.

As lâmpadas de baixa tensão com refletor oferecem amplas possibilidades, expandindo seu campo de aplicação. Graças ao equipamento com um elemento refletor de interferência que filtra os raios infravermelhos, mais de 60% do calor é dissipado para trás através do refletor.

O modelo mais potente é a lâmpada de iodetos metálicos de luz direcionada. Esta opção de iluminação é adequada para ambientes onde há objetos com maior sensibilidade ao calor, que podem ser danificados ou destruídos por ele.

Na maioria dos casos, são usadas para iluminação de vitrines. A intensa cor branca da luz com temperatura de cor de 3200 K realça com sucesso os elementos brilhantes e a variedade de cores dos produtos iluminados.

Os modelos capsulares de tungstênio-halogênio HALO STAR STANDARD possuem características padrão. A série HALOSTAR STARLITE tem vida útil prolongada – até 3000 horas. Os modelos de vidro HALOSTAR UV-STOP 24V são equipados com absorvedor de ultravioleta. HALOSTAR IRC – emite 30% mais luz.

O design mais compacto é dos modelos capsulares. Seu processo de fabricação é baseado na técnica de baixa pressão, por isso podem ser usados em luminárias de tipo aberto. São produzidas apenas duas modificações – com posicionamento longitudinal ou transversal do filamento de tungstênio.

A principal vantagem em relação a todos os análogos de vidro é o uso de um bulbo de quartzo. A construção se distingue pela maior resistência a impactos mecânicos e alto grau de resistência térmica.

Graças a isso, é possível encher a lâmpada com xenônio sob alta pressão, o que proporciona alto brilho e eficiência luminosa.

Devido às suas propriedades positivas, a luz halógena possui uma reprodução de cores eficaz. A sombra dos objetos ao redor não possui ângulos nítidos, pelo contrário, os contornos têm linhas suaves.

Além disso, destacamos também as seguintes vantagens:

• fluxo luminoso estável ao longo do tempo;
• dimensões compactas;
• funcionam sem transformador, exceto as de baixa tensão, em redes de alta tensão de 220-240 V;
• amplo ângulo de dispersão da luz, sem restrições abruptas a um feixe estreito;
• o brilho não se perde durante toda a vida útil;
• é possível ajustar a intensidade da luz;
• alto nível de segurança – modelos de baixa tensão podem ser usados em ambientes com alta umidade e em luminárias sem vidro de proteção.

Além dos aspectos positivos, as halógenas também possuem características negativas, entre as quais o aquecimento excessivo do bulbo. Em alguns modelos, a temperatura chega a 500°C. Por esse motivo, a instalação da iluminação deve ser feita mantendo uma certa distância de objetos – outras fontes de luz e do teto.

Além disso, os produtos halógenos são suscetíveis a flutuações de tensão, o que é uma desvantagem significativa.

Os modelos do tipo linear são os que mais recebem reclamações: não podem ser operados por longos períodos na posição vertical ou inclinada. Como resultado, as substâncias halógenas e o gás se separam e o dispositivo para de funcionar.

Os modelos halógenos de quartzo são operados exclusivamente em um plano horizontal, com desvio não superior a quatro unidades da horizontal. Se essa condição não for atendida, o dispositivo falhará rapidamente. Eles são fabricados exclusivamente em formato compacto.

Vale ressaltar separadamente que a lâmpada não deve ser tocada com as mãos, pois deixam manchas. Ela é aparafusada após ser enrolada em um pedaço de pano ou com o uso de luvas.

Informações adicionais sobre a escolha de lâmpadas halógenas estão disponíveis neste artigo.

Lâmpadas de LED

Devido ao baixo consumo de energia, inicialmente os cristais de LED eram usados exclusivamente para indicar vários processos em dispositivos radioeletrônicos. Mas com o tempo, eles começaram a ser aprimorados, usando elementos LED superbrilhantes, permitindo seu uso em esquemas de iluminação em praticamente todas as áreas de atividade.

O dispositivo dessas fontes de luz consiste em vários elementos — driver, LEDs e uma barra de getinax. As peças são alojadas em um corpo com formato de: 'milho', bulbo alongado ou tipo spot.

Todos são feitos de policarbonato. Essa construção permitiu eliminar o principal problema — a probabilidade de danos mecânicos.

Graças ao fato de o dispositivo já possuir um reator, a lâmpada é conectada diretamente à rede elétrica sem equipamento de controle de partida.

Os indicadores de potência das luminárias LED são proporcionais à quantidade de cristais — quanto mais cristais, maiores os indicadores de fluxo luminoso.

A direcionalidade estreita dos diodos permite combiná-los em grupos pequenos ou grandes.

Dependendo do local de instalação pretendido, as lâmpadas são divididas em:

• automotivas;
• industriais;
• fitolâmpadas para plantas (apresentadas no tipo linear);
• holofotes externos;
• domésticas e de escritório.

Os dispositivos do tipo linear são usados em várias condições. Para iluminação em paisagismo, é aconselhável escolher dispositivos com alto grau de proteção – IP65, IP67.

Eles podem ser tanto de forma tubular quanto mais potentes, representados por holofotes. Para ambientes com clima padrão, o IP20 é adequado.

Nos dispositivos LED, foi possível alcançar uma dispersão proporcional do fluxo luminoso. Essa propriedade é mantida durante todo o período de operação. As lâmpadas praticamente não emitem calor, portanto não aquecem (+).

O fator de forma panorâmico possui o maior número de características positivas em comparação com todas as fontes descritas acima:

• alimentação da rede 220 V sem reator;
• o menor consumo de energia entre todos os tipos apresentados;
• não requer métodos especiais de descarte;
• não emite calor;
• o ângulo de dispersão atinge 230 graus;
• ausência de efeito pulsante;
• alto grau de transmissão de luz de até 120 lm/W;
• vida útil de 50.000 a 100.000 horas;
• material inquebrável do corpo;
• resistência a variações de temperatura e outros fatores negativos.

A única desvantagem dessa modificação é a alta categoria de preço. No entanto, com grande probabilidade, futuros desenvolvimentos ajudarão a neutralizar também essa desvantagem.

Em nosso site há uma série de artigos dedicados à escolha de luminárias LED; recomendamos que você confira:

1. Lâmpadas LED para casa: quais lâmpadas de diodo são melhores, análise dos fabricantes de lâmpadas LED
2. Características das lâmpadas LED: temperatura de cor, potência, luz e outras
3. Lâmpadas LED dimerizáveis: dicas de seleção, análise dos melhores fabricantes

Regras para escolher lâmpadas econômicas

As lâmpadas incandescentes estiveram em uso por tanto tempo que, ao escolher uma substituição econômica, nos orientamos exclusivamente pelo indicador de potência. Para maior compreensão, muitos fabricantes indicam diretamente na embalagem o equivalente de potência em comparação com o fluxo luminoso de uma lâmpada a vácuo comum.

Para maior clareza, vale mencionar que potência e fluxo luminoso são indicadores diferentes. O primeiro é medido em watts, o segundo em lúmens. Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 40 W emite luz de 470-500 lm, 60 W – 700-850 lm, 75 W – 900-1200 lm.

Ao escolher o brilho necessário de uma lâmpada econômica (EL), pode-se basear no fator de potência. Nas lâmpadas fluorescentes, ele é igual a 5. Se uma lâmpada tem potência de 12 W, isso significa que seu equivalente fluorescente corresponde a 60 W. Para LED – 7-8 (+)

É justamente a relação desses dois fatores — potência e fluxo luminoso — que permite avaliar a eficiência econômica do dispositivo. O valor geral é medido em lm/W.

Aqui está outro exemplo: a iluminação padrão para 1 W de eletricidade consumida produz 10-15 lm de luz. Para halogênios — 15-20 lm/W, fluorescentes — 40-80 lm/W e para líderes LED — 60-90 lm/W.

No entanto, este não é o único aspecto que requer atenção.

É importante prestar atenção às seguintes características:

1. Temperatura de cor. Se pegarmos lâmpadas de potência idêntica, mas de diferentes modificações, a cor da sua emissão pode ser diferente. Esse valor é medido em kelvins. A escolha da temperatura de cor pode ser feita na faixa de 2700-6500 K. Quanto menor o valor, mais quente (amarela) a luz.
2. Índice de reprodução de cor. O indicador de reprodução de cor correta é a luz solar – CRI=100. A iluminação artificial ainda não atingiu esses parâmetros. Aqui, deve-se basear no CRI ideal de 80 ou mais.
3. Vida útil. Os fabricantes indicam esse valor em horas. No entanto, essa marcação não é conveniente para todos. Vamos apresentá-la em anos: halógena — 2 anos, fluorescente — 5 anos, LED — até 12 anos.
4. Tipo de soquete. O formato do soquete da lâmpada é escolhido de acordo com o modelo específico do luminário. O padrão como o de uma lâmpada incandescente – E27.

Ao escolher o formato do bulbo, aqui o lado estético é o que importa exclusivamente. No entanto, é preciso considerar que uma lâmpada muito grande pode não caber na moldura de vidro do luminário.

Implementar o ajuste de brilho de uma lâmpada econômica é uma experiência bastante cara, e a diferença clara de funcionamento com e sem dimmer será pouco perceptível aqui.

Para justificar todas as expectativas, vale a pena prestar atenção também aos fabricantes cujos produtos já se recomendaram positivamente: Philips, OSRAM, GE, Ecola. Essas empresas oferecem um período de garantia de 2 a 3 anos para seus produtos.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo sobre quais fontes de luz são mais econômicas:

Análise e teste de lâmpadas LED Feron:

Apesar de ainda ser possível encontrar lâmpadas incandescentes no mercado, as alternativas energeticamente eficientes em breve as substituirão completamente das prateleiras. Se substituir todos os dispositivos nas luminárias, os gastos serão totalmente recuperados em dois anos. Depois disso, segue-se uma economia total.

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