Почти никто из них не прекратил разработки и сейчас, но из крупных компаний, пожалуй, лишь Toshiba продолжает подогревать интерес публики, то заявляя о скором старте серийного производства малогабаритных топливных элементов (январь 2009-го), то откладывая его на «несколько месяцев» (март 2009-го). Nokia оказалась честнее всех, публично заявив еще на пике бума, в марте 2005 года, о прекращении разработки собственных технологий топливных элементов для сотовых телефонов. Тогда к «гласу вопиющего» мало кто прислушался,
а зря: вскоре и остальные фирмы уперлись в те же препятствия.
И дело здесь не только в технологических трудностях, отсутствии интереса публики или дороговизне технологии: просто единственным приемлемым типом топливных элементов для носимой электроники являются элементы, работающие на метаноле (Direct Methanol Fuel Cell, DMFC). A метанол (метиловый спирт), в отличие от его ближайшего родственника этилового спирта, — малоприятная вещь. Он не приводит к мгновенной смерти в небольших дозах, но длительное вдыхание его паров,
не говоря уж о попадании внутрь организма, угнетает нервную систему и может привести к неизлечимой слепоте. С учетом того, что по запаху метанол практически неотличим от этанола, его давно отнесли к разряду особо опасных веществ (да и огнеопасен он, конечно). Потому картриджи с метанолом категорически запрещено проносить на борт воздушных судов (американское Федеральное авиационное агентство даже специально подтвердило, что запрещает иметь в салоне самолета топливные ячейки с содержанием метилового спирта выше 24%). А кому нужен ноутбук, который нельзя захватить с собой в путешествие?
Зато ускоренными темпами идет разработка топливных элементов для автомобилей и систем энергоснабжения. Обама подогрел интерес к этой теме, прикрыв правительственную программу США по развитию водородных автомобилей (то есть таких, в которых водород служит топливом для обычных двигателей внутреннего сгорания) и переориентировав индустрию на развитие электромобилей. Сейчас в США можно получить прямую субсидию в $7500 при покупке электромобиля, хотя пока это едва ли покрывает десятую часть его стоимости. Да и от совершенства такие машины, несмотря на все победные реляции, еще далеки. Это отлично иллюстрируется провалом тринадцатидневного автопробега машин на топливных элементах, устроенного компаниями Honda, General Motors, Toyota, Ford, BMW, Daimler, Hyundai, Nissan и Volkswagen осенью 2008 года. Увы, большую часть пути через всю Америку, от штата Мэн до Калифорнии, прогрессивные тачки проделали на эвакуаторах. Тем не менее почти никто не сомневается, что за электромобилями — будущее.
СНАЧАЛА БЫЛ ГРОУВ
Процессы преобразования тепловой энергии в механическую, как известно, подчиняются раздражающе неумолимым законам термодинамики. Такой процесс в так называемой тепловой машине может иметь теоретический КПД=100% лишь в том случае, если температура отработавшего рабочего тела (газа) на выходе будет равна абсолютному нулю. Потому КПД реальных тепловых машин (двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и пр.) не превышает 30-40%. Отсюда видно, что процесс получения электрической энергии обычным способом (химическая энергия преобразуется в тепловую путем сжигания топлива, а двигатель преобразует полученную тепловую энергию в механическую энергию вращения ротора электрогенератора) неэкономичен, и его общий КПД едва превышает 20%. Неплохо бы попытаться избежать потерь, непосред-
ственно преобразоаывая химическую энергию в электрическую,
Первый в истории источник мощного динамического электричества, способного производить реальную работу, каким явился построенный в 1800 году вольтов столб, и стал примером такого электрохимического источника — предком всех современных батареек и аккумуляторов. Но в батарейках расходуются материалы электродов, отчего их приходится выбрасывать, а аккумуляторы надо подзаряжать, откуда-то добывая электричество. Нельзя ли построить такой элемент, в котором расходуемый материал возобновлялся бы непрерывно?
Открытие множества физических закономерностей было обусловлено уверенностью ученых, что все физические эффекты обратимы. А прямой эффект превращения электрической энергии в химическую был открыт практически одновременно с вольтовым столбом: в том же 1800 году Никол ьсону и Карлейлу удалось осуществить электролиз воды. Известно, что еще в 1802 году знаменитый химик Гэмфри Дэви пытался построить топливный элемент, осуществлявший обратный процесс, но потерпел неудачу. И только в 1842-43 гг. англичанин{2} — вещь, что называется, пробная, так что ровно в тот момент, когда вы дорастете до ощущения избыточной легкости и миниатюрности, — вы просто поменяете свою 500-ку на что-нибудь двухзначное, а то и однозначное. Но!.. За последнее время появился некий потребительский стандарт, в который, кроме роста числа мегапикселов, вошел и рост размеров дисплея, — и вот трехсантиметровый дисплей отнимает
2
точнее, валлиец)Уильям Роберт Гроув, много работавший в области электрохимии1, построил действующий топливный элемент на основе реакции водорода с кислородом. В «газовом элементе» Гроува водород и кислород подавались в пространство над электродами из платиновой фольги, покрытой губчатой платиной для увеличения площади поверхности. В качестве электролита использовалась серная кислота.
«Газовый элемент» Гроува не нашел практического применения — он выдавал слишком слабый ток. К топливным элементам всерьез обратились лишь век спустя — уже после Второй мировой-. Первый
бум пришелся на эпоху соревнования США и СССР в космосе. В частности, корабли Apollo (в том числе Apollo-Soyuz), Gemini, Skylab, а в дальнейшем — и возвращаемые челноки, включая отечественный «Буран», снабжались электроэнергией от топливных элементов, работающих на жидком кислороде и жидком водороде, причем вода, получающаяся в результате реакции, тоже использовалась для практических нужд. А первый коммерческий элемент был разработан еще в 1950-е годы (General Electric), но широкомасштабная работа в этом направлении закипела лишь в наше время.
А В ЧЕМ ПРОБЛЕМЫ?
Сегодня применяются топливные элементы (ТЭ) по крайней мере четырех-пяти разновидностей, причем в основе своей они устроены одинаково и используют реакцию окисления водорода (или соединений, им богатых) кислородом (в практических конструкциях, как правило, прямо из воздуха). Обычно устройство ТЭ иллюстрируют на примере элемента с твердым электролитом — протонообменной мембраной (Proton Exchange Membrane, РЕМ, рис. 1). Молекулы водорода поступают на пористый анод, где с помощью катализатора превращаются в положительно заряженные ионы (протоны), которые через ионообменную мембрану и электролит движутся к катоду. Освободившиеся при этом электроны мембраной не пропускаются и тоже движутся к катоду, но через внешнюю цепь, формируя ток, который и делает что-то полезное в нагрузке. На катоде протоны реагируют с атомами кислорода (они получаются из молекул также с помощью катализатора) и пришедшими из внешней цепи электронами, образуя воду. Напряжение одного элемента составляет около 1 вольта, а величина тока зависит от размеров элемента и достигает в совре-
менных конструкциях 100-200 миллиампер с квадратного сантиметра. Немаловажная особенность ТЭ — все эти процессы запускаются только при замыкании внешней цепи, без нагрузки материалы в топливном элементе не расходуются.
На эту довольно простую схему накладывается множество нюансов. Нюанс первый заключается в катализаторе, коим чаще всего служит платина или другие недешевые металлы платиновой группы {например, палладий). Причем содержание платины может достигать нескольких грамм на килограмм веса ТЭ, и уже подсчитано, что при активном производстве топливных элементов разведанных запасов платины хватит от силы лет на тридцать. Так что первое направление совершенствования конструкций ТЭ — поиск более дешевых катализаторов, в качестве которых могут выступать другие металлы, органические соединения, разные наноструктуры — в общем, предложений хватает.
Нюанс второй заключается в водороде и кислороде — откуда их брать? В космосе все работает отлично: там используются тщательно очищенные заранее водород и кислород, не содержащие примесей, «убивающих» катализатор и «отравляющих» электролит. Поэтому на орбите применялись щелочные элементы (AFC), электролит — раствор или расплав гидроксида калия (КОН), Для раствора требуется температура 80 °С, для расплава — около 200
Да и сам чистый водород в качестве топлива далеко не сахар: эта проблема широко обсуждалась еще применительно к автомобилям на водородном горючем. Его приходится хранить либо сжатым до 700 атмосфер (что метко обозвали «мечтой ша-хида»), либо в сжиженном виде при температуре, близкой к абсолютному нулю (при атмосферном давлении — минус 252 °С), тратя на это немалую часть вырабатываемой энергии.
Тем не менее производители электромобилей все же остановились в основном на чисто водородном горючем для топливных элементов: они используют описанные выше ТЭ типа РЕМ в силу их простоты и надежности (нет ничего текучего и ядовитого, что могло бы разлиться при аварии), высокой плотности тока и низкой рабочей температуры (ниже 100 °С). Упомянутый выше автопробег в США (тот, что закончился конфузом) и был задуман ради агитации за создание водородных заправок.
Конечно, заманчиво использовать в качестве топлива обычное горючее. Есть схемы энергоустановок на основе ТЭ, где, например, природный газ, состоящий в основном из простейшего углеводорода метана (СН4), сначала подвергают реформингу — газ или другое водородсодержащее топливо взаимодействует с водяным паром при высокой температуре (900 °С) и высоком давлении в присутствии катализатора (никеля).
В результате получается водород и оксид углерода. Правда, оксид углерода может отравлять катализатор ТЭ и к тому же ядовит, поэтому его приходится превращать в безопасный диоксид (тот самый парниковый газ).
Для щелочных элементов и диоксид углерода смертелен, поэтому в установках применяют элементы с кислотным электролитом (ортофосфорной кислотой). Такие элементы (PAFC) работают при 150-200 °С, их надо охлаждать в процессе работы, и это даже выгодно: КПД таких энергоустановок в целом невелик, на уровне 40%, но его можно довести до 85%, если где-то использовать получаемую горячую воду и пар. Из этого обстоятельства и относительной «навороченное™» всей конструкции вытекает основная область применения PAFC: в качестве автономных энергетических установок для зданий. Например, один из новых небоскребов Манхэттена, 48-этажный Conde Nast Building® Four Times Square на углу Бродвея и 42-й улицы, построенный в 2000 году, снабжается теплом и электричеством от двух установок PAFC мощностью по 200 кВт каждая, работающих на природном газе. Интересно, что ради экономии проектировщики установили на здание и солнечные батареи — в дневное время от топливных элементов поступает не больше 5% необходимой электрической энергии.
Все это выглядит красиво, но на самом деле такие экологические развлечения влетают в копеечку: стоимость энергоустановок на ТЭ составляет 1-3 тысячи долларов за киловатт мощности. В частности, проектировщики небоскреба не ожидали окупаемости ранее, чем через десять лет, и то при условии, что природный газ не слишком подорожает.
Есть и такие ТЭ, которые позволяют направлять на электроды непосредственно органическое топливо, без промежуточной конверсии в водород. Все они требуют высокой температуры: так, ТЭ на основе расплава карбонатных солей (MCFC) могут «кушать» даже обычный бензин и использовать никель в качестве катализатора, но работают при 650 °С. Еще большей температуры — свыше 1000
Конечно, компьютерщиков особо интересуют упоминавшиеся мини-элементы на метаноле (DMFC), ибо они являются пока единственным кандидатом на устройства питания электроники. Нередко их еще пытаются приспособить в качестве автономных зарядных устройств для обычных аккумуляторов. DMFC впервые (в конце 1980-х) построил Роберт Хокадэй, физик Лос-Аламосской национальной лаборатории. Метанольные ТЭ относятся к элементам с ионообменной мембраной (РЕМ), классической платиной в качестве катализатора (несколько миллиграмм на кубический сантиметр) и рабочей температурой мембраны около 120 °С.
Их КПД невелик, около 35%, но главный недостаток DMFC — в сложности конструкции: как минимум должен присутствовать насос для топлива, кулер для отвода тепла, электронный регулятор и накопитель энергии (ТЭ не умеют отдавать большую мощность при пиковых нагрузках, см. врезку). В качестве накопителя приходится применять обычный алюминиевый электролитический конденсатор большой емкости, отчего габариты еще больше возрастают. Причем здесь перечислены только основные узлы типичного DMFC, а на самом деле их гораздо больше.
Поэтому DMFC чересчур велики (энергоемкость 200-300 Вт-ч/л), шумны, относительно ненадежны и дороги. Тем не менее они, по уверениям производителей, позволяют мобильным устройствам работать в несколько раз дольше, чем от аккумуляторов, что само по себе неплохо. Если будут решены проблемы с метанолом, как пугалом для авиаперевозчиков и борцов с терроризмом, DMFC, несомненно, пойдут в массы. К числу экзотических предложений относится идея питать ТЭ сухим метанолом в таблетках (компания Kurita Water Industries), но генеральный путь, видимо, в том, чтобы отказаться от ядовитого метанола и придумать что-нибудь другое. Есть уже ТЭ с прямым использованием топлива, работающие и на бутане (как в зажигалках), и на обычном этаноле, и на чистом водороде, хранящемся в специальных картриджах (Canon), но пока все застряло на уровне исследований. ■
ТЭ И УДЕЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ
тавная проблема, стоящая перед конструкторами электромобилей на I ТЭ, заключается в следующем. Обладая очень высокой энергоемкостью — до 400-600 ВТ'Ч/кг (у лучших литий-ионных аккумуляторов, имеющихся на прилавках, — 150-160 Вт-ч/кг), ТЭ пасуют при необходимости отдать большой ток за короткое время: их удельная мощность не превышает 60 Вт/кг. Поэтому, например, для электроавтобуса с потребной мощностью 200 кВт нужно больше трех тонн топливных элементов, что превышает его собственный вес вместе с электродвигателями. Проблему пока решают в основном установкой второго — обычного бензинового — двигателя, отчего большинство современных электромобилей с приемлемыми ходовыми качествами являются гибридными. В предложениях решить проблему кардинально недостатка нет: одним из перспективных выходов представляется установка балластного маховика, запасающего энергию в виде кинетической энергии вращения (правда, после длительной остановки, придется ждать раскрутки маховика — этакий своеобразный «прогрев»),
Интересную, хоть и не имеющую отношения к автомобилям, систему на топливных элементах предложила Золу. На одной из выставок она вы-
катила полностью автономные 10-ваттные акустические колонки, сигнал на которые подается по беспроводной связи, а питание осуществляется от топливного элемента на метаноле. Причем одной зарядки в 270 кубиков горючего хватает, по утверждениям компании, на год при двухтрех часах звучания в неделю (кино в выходные посмотреть). Собственно ТЭ обеспечивает лишь чуть более полуватта мощности, а при превышении этой величины (что в обычном акустическом сигнале занимает относительно небольшое время) в дело вступают литий-ионные аккумуляторы, которые в остальное время подзаряжаются от ТЭ.
К сожалению, для электромобилей такое решение с накопительными аккумуляторами неприемлемо — габариты и стоимость только растут. Зато нет недостатка в предложениях приспособить к делу батареи конденсаторов или ионистороа. Последние могут запасать и хранить энергию даже лучше аккумуляторов (например, с большим КПД), но объемны {имеют удельную энергоемкость раз в сто меньше, чем литий-ионные аккумуляторы) и взрывоопасны в случае перегрева от частых экстремальных нагрузок. ■
Третий из могикан
«ОБ ИНТЕРФЕЙСЕ» (ABOUT FACE 3), АЛАН КУПЕР, ИЗДАТЕЛЬСТВО «СИМВОЛ-ШЮС», 2009
Мы давно хотели реанимировать рубрику «Книги», которая в отсутствие заинтересованных редакторов потихоньку сошла на нет, но все время натыкались на объективные препятствия. То книг хороших не выпускают, то читать некогда, то погоды стоят не те, то книжки на рецензии не привезли, А когда все, наконец, сложилось, выяснилось, что книжка Алана Купера «Об интерфейсе», с которой мы решили начать, мягко говоря, не самый легкий объект для рецензирования — это объемный труд, рассчитанный на разные категории читателей и по-разному ими воспринимаемый. Поэтому рецензия разбита на несколько независимых разделов, в каждом из которых книжка рецензируется с чужой колокольни.
ДЛЯ ТЕХ,
КТО КУПЕРА НЕ ЧИТАЛ
Алан Кулер, основатель Cooper Consulting, а в далеком прошлом «отец» Visual Basic — один из главных идеологов современного дизайна интерфейсов, поэтому если эта тема вас интересует, нужно быть в курсе того, что он пишет. Если вы не разработчик, но вам любопытно, почему разработчики делают такие неудобные и нелогичные продукты — эта книга тоже для вас. Пишет Купер интересно, зло и так подробно, что никаких дополнительных знаний его книги не требуют, весь необходимый понятийный инструментарий Купер излагает здесь же, не отходя от кассы. Третье издание «Об интерфейсе» для ознакомления с идеями Купера особенно удобно, поскольку ломимо прочего содержит в себе краткое изложение идей другой известной книжки Алана, «Психбольница в руках пациентов».
Однако есть несколько небольших «но».
Во-первых, Купер — один из главных идерлогов, но отнюдь не единственный. При этом в книге общепринятые подходы и собственно куперовские практики излагаются через запятую, сам автор разделения почти не делает, справедливо полагая, что он прав и тогда, когда все остальные с ним согласны, и тогда, когда остальные ошибаются. В общем, книжка Купера это не библия современного софтверного дизайна, а, в лучшем случае, одно из евангелий, и если эта тема вам интересна, то жизненно необходимо в качестве легкого противоядия прочитать что-нибудь еще, потому что Купер может быть слишком убедителен.
Во-вторых, книга Купера выросла из его размышлений о дизайне настольного ПО. Еще во втором издании рассуждения Купера о вебе свелись, в
КОМПЬЮТЕРРА I 25-26 (7В9-790( 2009
принципе, к тому, что веб-разработка почти ничем от обычной не отличается, а, значит, куперовские принципы применимы и к ней. В третьем издании веб-приложениям (и мобильным приложениям) досталось по самостоятельному разделу, однако в этом отношении книга Купера все же совершенно недостаточна. Он и сам это понимает, приводя несколько чуть устаревших — оригинал вышел два года назад — рекомендаций.
В-третьих, первые несколько глав написан ь! немного скучно, в них много очевидного, а Купер не стесняется разжевывать очевидные вещи. Но через них стоит продраться — дальше будет заметно веселее.
ДЛЯ ТЕХ, КТО ЧИТАЛ ПРЕДЫДУЩИЕ ИЗДАНИЯ
Купер — честный автор, и
читал соответствующую главу из Купера, мир был бы устроен немного проще.
Иногда Купер увлекается, но в чем он силен, так это в локализации и определении проблем. А решения, конечно, могут быть разными.
ДЛЯ ТЕХ, КТО ЧИТАЛ ПРО INTERACTION DESIGN НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ
Перед переводчиком стояла заведомо неблагодарная задача. Целевая аудитория книги легко оперирует грубыми терминологическими кальками, которые стали стандартом де-факто. Таким образом, нужно было не просто перевести книгу, но, местами, переизобрести русскую терминологию и убедить в ней читателей. В результате читать книгу поначалу непривычно. Впрочем, ближе к концу первой части на это перестаешь обращать внимание, автоматически переводя русские термины обратно на английский. Это не трудно, переводчик подошел к тексту бережно и везде, где только можно, старался указывать «правильные» названия или термины в скобках.
Тем удивительнее было встретить в тексте авторскую (!) отсылку на словарь Ожегова (в оригинале, разумеется, Вебстер1), Впрочем, даже эта мелочь доказывает, что над книжкой возились очень старательно — и не только переводчик, но и редактор, что в наши дни встречается реже, чем хотелось бы. (С фрагментами книги в pdf можно ознакомиться на сайте aboutface.gui.ru.) ■
Революция в освещении набирает обороты, Привычная всем лампа накаливания (ЛН), изобретенная Эдисоном 130 лет назад, отсчитывает последние годы широкого применения. Ее КПД в 4-6% сравним с паровозным и то, что ЛН не вымерли вслед за пыхтящими локомотивами, можно объяснить лишь отсутствием подходящих альтернатив да инерционностью электроламповой промышленности с ее миллиардными объемами выпуска.
Тем не менее час пробил: энергетическая расточительность ЛН, а вслед за ней и вред природе (никому не надо напоминать про выбросы парниковых газов на электростанциях? А ведь лампы греют атмосферу еще и в прямом смысле!) диктуют ускоренный переход на энергосберегающие технологии. Стимулом здесь служат не только растущие тарифы на электроэнергию, но и меры административного характера.
Так, в странах Евросоюза с 1 сентября запрещается продажа ЛН мощностью 100 Вт и выше. Ограничения будут ужесточаться, и к 2012 году ЛН должны полностью исчезнуть с прилавков. Ожидается, что общее электропотребление в итоге снизится на 3-4%, а средняя семья будет экономить на освещении 50-100 евро в год. Впрочем, еврограждане встречают кампанию по-своему и закупают приговоренные к смерти лампочки впрок ящиками.
Все больше стран, включая такие несхожие, как Израиль и Австралия (а также
экологически озабоченный штат Калифорния), ограничивают применение ЛН. Даже не слишком богатая Украина здесь отметилась: с января бюджетным учреждениям Незалежной запрещено покупать ЛН. А в Таджикистане, где многие живут на пару долларов в день, массовая замена ЛН началась по указу президента с 1 мая.
Что же предлагается обитателям современных квартир и офисов? Выбор не слишком велик: линейные люминесцентные лампы (ЛЛ) — знакомые всем трубки; компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) — те же трубки, свернутые в клубок и снабженные электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА, обиходное название — балласт) с резьбовым цоколем; светодиодные системы. Все остальное — сфера уличного и профессионального освещения.
Главное преимущество КЛЛ — совместимость с инфраструктурой, созданной для обычных ЛН. Достаточно ввернуть лампу в патрон любого светильника, чтобы приобщиться к энергосбережению.
Линейные ЛЛ хоть и дешевле, но громоздки, требуют специфической арматуры, а в большом количестве делают помещение похожим на офис. Светодиоды же пока не вышли за пределы декоративной подсветки. Причины в первую очередь экономические: светодиодный светильник, сравнимый со 100-ваттной ЛН, стоит больше сотни евро. Даже при рекордном энергосбережении и двадцатилетнем сроке службы это многовато.
Поэтому массовый интерес потребителей направлен именно на КЛЛ. В магазинах можно встретить множество моделей по весьма несхожим ценам. Как же выбрать то, что подойдет именно вам? Реклама обещает пятикратную экономию электроэнергии, многолетний срок службы, яркий свет приятных оттенков и прочие удовольствия. Но реклама никогда не говорит всей правды. Попробуем разобраться в достоинствах и недостатках КЛЛ, присутствующих на рынке, а также указать на особенности их грамотной эксплуатации.
ДОСТОИНСТВА
1. Значительно меньшее энергопотребление и соответственно экономия на оплате электроэнергии. На каждой упаковке КЛЛ ласкает глаз цифра 80%: считается, что 100-ваттную ЛН без ущерба для освещенности можно заменить на КЛЛ мощностью 20 Вт и тем самым сэкономить 80% электроэнергии.
В реальности, однако, такой подсчет справедлив лишь для изделий ведущих мировых брэндов, причем не самых младших модельных рядов. Их стоимость сводит на нет любые соображения об экономии. У недорогих же ламп завышается потребляемая мощность и особенно световой поток. Фактическая мощность бывает на 10-25% меньше заявленной, а поток — на 20-35%. Поэтому при замене ЛН ее мощность надо делить не на 5, а на 3,5—4, а с учетом снижения потока в ходе эксплуатации лучше и вовсе на 3-3,5. То есть, 100-ваттную ЛН на практике надо заменять не 20-ваттной КЛЛ, а 26-30-ваттной.
2. Длительный срок службы. Он всегда указан на упаковке и обычно составляет 6-12 тысяч часов (встречаются модели и на 3, и на 15 тысяч, но это исключения). Имеется в виду, что за указанное время в среднем половина ламп выходит из строя при нормальных условиях эксплуатации (непрерывное горение 2.7 часа в день, или 1000 часов в год, при температуре 25° и номинальном напряжении сети). Никто не гарантирует, что конкретный экземпляр проработает именно столько.
На практике заявленный срок службы достигается редко. Во-первых, КЛЛ массовых марок быстро деградируют: через 2 тысячи часов горения световой поток снижается на 20-30%, портится его спектр (он становится более грязным, с желтым оттенком). Под конец поток может вообще упасть вдвое. Это вынуждает заменять еще исправную лампу.
Во-вторых, КЛЛ не любят частых включений — от этого изнашиваются электроды в разрядной колбе и детали ЭПРА. По некоторым оценкам, каждое включение уносит один-два часа ресурса. Еще вреднее повторное включение неостывшей лампы. Соблюдайте интервал как минимум две-три, а лучше пять-шесть минут. Там, где свет включается множество раз в день, лампы долго не живут. Справедливости ради отметим, что для более дорогих моделей, где имеется прогрев электродов, частые включения не столь разрушительны.
В-третьих, большую роль играет рабочее положение КЛЛ и условия вентиляции плафона. От этого зависит долговечность электроники. В положении цоколем вверх балласт нагревается до 60-70°, а в закрытом плафоне — аж до 90°. Из соображений экономии (схема-то одноразовая, выбрасывается вместе с лампой) большинство производителей применяют дешевую элементную базу, нестойкую к нагреву. Например, конденсаторы ставятся с температурным пределом 85°, а не 105° как надо бы. Ресурс горячих деталей уменьшается в несколько раз, и они быстро выходят из строя.
3. Стойкость к перепадам напряжения, особенно к снижению. КЛЛ нормально работают в интервале 160-260 В, и могут выносить даже падение до 130 В (в последнем случае, правда, свет заметно тускнеет, а срок службы снижается). ЭПРА здесь играет роль эффективного стабилизатора. Это ценнейшее качество в тех местах, где о нормальном электроснабжении остается только мечтать. ЛН в подобных условиях малопригодны — они быстро перегорают либо еле светят, требуют дорогостоящих стабилизаторов. КЛЛ же обеспечивают комфортный свет без лишних затрат. Также они очень удобны в аварийных ситуациях, когда электричество отключено и приходится пользоваться автономными источниками.
4. Широкий выбор оттенков. КЛЛ могут давать теплый белый свет (цветовая температура 2700 К), холодный белый (4200 К), дневной свет (6500 К). Первый вариант наиболее распространен в быту — он имитирует ЛН, создавая привычное домашнее освещение. Холодный свет, однако, точнее передает цвета: он уместен в рабочих и общественных зонах. Все это дает широкие возможности для моделирования световой среды.
5. Слабый нагрев. КЛЛ выделяет в пять-шесть раз меньше тепла, чем аналогичная ЛН, а температура колбы не превышает 50-60° (для сравнения, ЛН накаляется до 130°). Это снимает проблему пожароопасное™, позволяет использовать критичные по тепловой нагрузке светильники и плафоны, в том числе из нестойких и горючих материалов, а также снижает общее тепловыделение в помещении.
Последнее играет важную роль летом, когда затраты на кондиционирование составляют значительную часть всех расходов домохозяйства, В ярко освещенной комнате суммарная мощность ЛН достигает 500-600 Вт, это может вынудить поставить более мощный кондиционер. А платить сперва за нагрев воздуха ЛН, а затем за охлаждение этого же воздуха — двойная глупость.
Что касается боящихся перегрева светильников, то возможность получить больше света без их замены — существенное удобство.и экономия. Особенно это полезно для люстр и бра с патронами миньон (Е14), которые часто сделаны из хилого пластика и имеют ограничение по мощности ЛН всего 40 Вт. Вкрутив туда КЛЛ на 13-15 Вт, мы повысим освещенность минимум в полтора раза.
6. Минимальная нагрузка на электропроводку, что важно в случае ее ветхости. Нередко пара сэкономленных ампер от установки КЛЛ позволяет снять угрозу выбитых пробок и тем более возгорания. Ведь полная перекладка проводки — вещь часто неосуществимая, приходится мириться с тем, что есть.
7. Наружное освещение — не главная область применения КЛЛ, но они с этим вполне справляются. Качественные модели способны работать при температуре воздуха от -20" до +40°. Их долговечность и стойкость к перепадам напряжения очень удобны в труднодоступных местах: поставил и забыл. Вместе с тем на холоде лампы медленнее выходят на рабочий режим и слабее светят, а их электроника нуждается в защите от повышенной влажности.
8. Большая светящаяся поверхность КЛЛ создает мягкое, более равномерное распределение света, отсутствуют резкие тени, как в случае с ЛН. Это уменьшает контрасты освещения, что благоприятно действует на зрение (снижается утомляемость глаз). Во многих случаях становятся излишними абажуры и плафоны, задерживающие много света и постоянно пылящиеся.
Что касается пульсаций яркости, так досаждавших а старых трубках, то у КЛЛ они сведены на нет. ЭПРА обеспечивает частоту разрядов 30-40 кГц, что совершенно незаметно для глаз, да и стробоскопический эффект отсутствует. Если же светящаяся лампа заметно мерцает — она собирается погаснуть навсегда...
НЕДОСТАТКИ
1. Нестабильное качество.
На рынке КПП преобладает недорогая продукция китайского происхождения. Для нее характерны частая смена марок и конструктивные изменения, направленные в основном на «оптимизацию» затрат. Во имя снижения себестоимости упрощается схемотехника, применяются более дешевые материалы и компоненты, ослабляется производственный контроль. Ресурс изделий порой умышленно занижается.
В итоге покупателя могут ждать неприятные сюрпризы; лампа тускло светит (поток меньше заявленного и быстро падает), свечение имеет мертвенный оттенок и «гуляет» от лампы к лампе (люминофор упрощенного и нестабильного состава), ЭПРА сильно греется и издает неприятный запах (ухудшенная элементная база, тесный корпус, некачественный пластик и лак), При отсутствии цепей защиты и плавного старта количество гарантированных включений не превышает пяти тысяч. Все это сокращает жизнь КПП и делает ее эксплуатацию некомфортной.
Лампы от мировых брэндов, таких как Osram и Philips, подобных проблем не имеют: качество стабильно высокое, все заявленные параметры выдерживаются, а гарантийный срок доходит до трех лет. Однако их цена (8-25 евро) в несколько раз выше, чем у «китайщины». Такие изделия можно назвать энергосберегающими, но никак не деньгосберегающими.
Наилучшее соотношение цена/качество — у продукции крупных китайских фабрик, проходящей автоматизированную сборку и строгий контроль (в качестве примера можно назвать Uniel и Camelion).
2. Неполная совместимость с существующей инфраструктурой освещения.
В первую очередь упомянем выключатели с подсветкой, регуляторы яркости (дим-меры), датчики движения, фотоэлементы, таймеры и пр. Эти устройства заставляют КЛЛ работать в нештатном режиме, отчего те быстро выходят из строя. Например, выключатель с подсветкой, ставший почти общепринятым, пропускает в выключенном состоянии через лампу слабый ток в несколько миллиампер. От этого ЭПРА постоянно пытается запуститься, что приводит к миганиям колбы и быстрому износу. Аналогично ведут себя элементы автоматики.1
При диммировании КЛЛ падает мощность, подаваемая на колбу, и идет разряд при недостаточно прогретых электродах.
Естественно, это резко снижает ресурс лампы, а глубокой регулировки все равно не добиться. Существуют специальные комплекты «диммер+лампа», где управляющий сигнал передается по отдельному проводу, но их стоимость выходит за рамки разумного. В последнее время появились КЛЛ, совместимые с обычными диммерами, однако и это не слишком практичное решение: при увеличенной на 40% цене экономичность лампы невысока. На малой яркости энергопотребление почти не снижается, а срок службы ощутимо падает,
Кроме того, КЛЛ не любят тесных, закрытых и особенно герметичных светильников. Воздухообмен там недостаточен и ЭПРА сильно греется, особенно если лампа расположена цоколем вверх, да еще в теплом месте {под потолком кухни, в ванной и т. п.). Нередко от жары размягчается клей, крепящий трубки к корпусу, и колба отвисает — выглядит это ужасно, На перегрев часто не обращают внимания, привыкнув к неприхотливым ЛН, а потом жалуются, что «сберегайки» недолговечны.
Наконец, светотехнически КЛЛ заметно отличаются от ЛН. Габариты их сравнительно велики, а распределение света может быть самым разным, зависящим от формы колбы, Так, U-образные прямые трубки в основном светят по сторонам, у «витушки» больше света направлено по оси лампы, «лотос» дает равномерно направленный свет. Нередко светильник, где ЛН заменена на КЛЛ, создает зрительный дискомфорт: слепящие трубки выглядывают из плафона, а освещенность рабочей поверхности явно недостаточна.
К счастью, новые модели в этом смысле улучшились. Ряд производителей освоил трубки Т2 диаметром 6 мм; их плотная завивка позволяет фактически уложиться в габариты ЛН, а светораспределение близко к оптимуму.
К светотехническим отличиям можно отнести и медленный выход на рабочий режим. Многие КЛЛ сразу после включения светят довольно тускло, вполсилы, и на полную яркость выходят через одну-две минуты. К этому добавляется плавный старт, когда после включения лампа две-три секунды прогревает электроды и света вообще
не дает. Эта особенность иногда удобна (скажем, человек вошел с темноты в помещение, и разгорающаяся лампа помогает адаптации зрения), но чаще раздражает, особенно в тех помещениях, куда заходишь на короткое время, а свет нужен яркий. Там бывает лучше оставить ЛН.
3. Неэкологичность.
Газовый разряд в КЛЛ происходит в смеси аргона и паров ртути, так что этот ядовитый металл имеется в каждой лампе. Есть опасность отравления ртутью из разбитой колбы, и что более важно, опасность загрязнения интерьера — ртуть легко адсорбируется самыми различными материалами. Например, если лампа падает на ковер и разбивается, то очистить его от ртути практически невозможно (точнее, можно, но ценой порчи ковра; проще сразу выбросить)
Современные КЛЛ в зависимости от мощности содержат всего 2-6 мг ртути (для сравнения, в линейных ЛЛ ее гораздо больше, 20-50 мг), но и это количество небезопасно. ПДК паров ртути всего 0,3 мкг/м3, так что одна разбитая лампа способна заразить несколько тысяч кубометров воздуха,
Это серьезная проблема, которую ведущие производители решают с помощью амальгамной технологии. В колбу вместо жидкой ртути вводится металлический сплав, ртуть из которого при атмосферном давлении и комнатной температуре почти не испаряется. Более того, шарик сплава находится в специальном отростке и не выпадает из разбитой лампы. Благодаря этому не требуется трудоемкая демеркуризация,
достаточно собрать осколки и проветрить помещение.
Вместе с тем амальгамные лампы медленнее разгораются, чем лампы, содержащие жидкую ртуть. Первые десять-двадцать секунд после зажигания они светят совсем слабо, а полную яркость набирают лишь через две-три минуты. Выбирайте — экологическая безопасность либо моментально яркий свет.
Отдельный вопрос — утилизация вышедших из строя КЛЛ. Понятно, что их нельзя выбрасывать вместе с бытовым мусором. Не говоря о содержании ртути, лампы на 90% поддаются вторичной переработке. В цивилизованных странах повсеместно имеются контейнеры для сбора КЛЛ; в России их принимают немногочисленные магазины ИКЕА. В Москве еще в 1999 г. начат сбор отработанных ламп через систему ЖКХ, но программа выполняется спустя рукава.
4. Паразитные излучения
Как известно, в ЛЛ первичное ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимый свет посредством люминофора, При этом около 1% УФ пробивается наружу, что обычно не представляет проблемы Однако КЛЛ, применяемые в настольных светильниках, находятся так близко от человека, что пренебрегать УФ-лучами уже нельзя. При длительном воздействии они могут вызвать раздражение кожи, обострить имеющиеся кожные заболевания и спровоцировать новые. Первыми это заметили в Британской ассоциации дерматологов, куда стали обращаться ювелиры и прочие специалисты, нуждающиеся в ярком освещении рабочего места. Немало людей с фоточувствительной кожей пострадали от перехода на КЛЛ. Медицинские эксперты советуют находиться не ближе 30 см от лампы, а также использовать дополнительное защитное стекло.
Кроме того, дешевые лампы не имеют помехоподавляющих фильтров в ЭПРА и дают наводки в электросеть, что негативно влияет на чувствительную аппаратуру.
СОВЕТЫ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
1. Не прилагайте усилий к хрупкой колбе. При всех манипуляциях (установка в
патрон и т. п.) КЛЛ следует держать за пластиковый корпус. Это особенно актуально для ламп с тонкими трубками. Хотя соответствующее предупреждение есть на каждой упаковке, немало людей прощается со своей покупкой, даже не опробовав ее.
2. Как уже говорилось, КЛЛ не любят частых включений. Лампы малой мощности (до 13 Вт) лучше вообще не выключать: сокращение ресурса от нескольких включений обойдется дороже, чем работа в течение дня. Старую привычку «уходя, гаси свет» необходимо пересмотреть.
В том месте, где свет заведомо будет включаться чаще трех-четырех раз в день, используйте КЛЛ с плавным стартом — эта функция значительно продлевает срок службы. К сожалению, о ее наличии не всегда легко узнать до покупки. В первом приближении можно считать, что плавный старт имеется у всех средних и старших линеек от крупных производителей. Лишены его в основном дешевые китайские лампы, причем на их упаковке «мгновенный старт» даже преподносится как достоинство (впрочем, иногда это действительно так).
3. Для контроля времени работы КЛЛ записывайте дату ввода в эксплуатацию. Удобно делать это простым карандашом или иголкой прямо на пластиковом корпусе (не выгорает и не стирается). Накопившаяся статистика поможет при дальнейшем выборе. Сохраняйте упаковку и чеки для возможной замены ламп по гарантии.
4. Строже относитесь ко всяким плафонам и абажурам, они воруют до 60% света. Плафоны придуманы для смягчения резкого света ЛН, а новым лампам часто не нужны. Пять-восемь «витушек» в люстре дают мягкое освещение сами по себе.
5. Ставя КЛЛ в закрытый светильник, помните о нагреве электроники. Желательно использовать модели с ресурсом не менее 10 тысяч часов — у них выше термостойкость. Чем крупнее лампа по размеру, тем в данном случае лучше. Если лампа малогабаритная или мощная (от 18 Вт), или будет работать в положении цоколем вверх, то в ее корпусе стоит проделать пять-шесть вентиляционных отверстий (хотя это и чревато потерей гарантии),
6. Если цель покупки КЛЛ — снизить расходы на освещение, то надо учитывать цену изделий. Первоначальные затраты сильно влияют на общий баланс, важен и срок эксплуатации в реальных условиях, Самые дешевые лампы окупаются заполгода, служат менее двух лет, качественные изделия известных марок окупаются за полтора-два года, зато служат пять-семь лет. Конечно, требования комфортного и стабильного света смещают предпочтение к последним.
Ощутимая экономия достигается на КЛЛ мощностью 18-20 Вт и больше (заменяет ЛН от 75 Вт). Лампы меньшей мощности стоят непропорционально дорого, а выгода от них невелика. Замена оправдана разве что при желании повысить освещенность либо снизить тепловыделение.
Немаловажен и выбор места покупки ламп. Разброс цен на одни и те же модели удивляет, он может достигать двух раз. Рекомендуем гипермаркеты и электромонтажные фирмы — там широкий ассортимент и реальная гарантия (в мелких магазинах ее дают редко).
7. Выбор цветности КЛЛ — во многом дело привычки. Пока что большинство покупателей предпочитает «теплый» свет 2700 К, сходный с ЛН. Можно предположить, что спрос будет смещаться в сторону ламп «холодного» и дневного света, которые точнее передают цвета. Замечено, что такие модели лучше раскупаются летом, а в жарких странах других и не признают,
Наше зрение таково, что «теплый», желтоватый свет воспринимается как более яркий. Чем выше цветовая температура, тем тусклее будет казаться свет при одинаковом световом потоке. Поэтому КЛЛ на 4200 К и тем более 6500 К должны быть в полтора-два раза мощнее, чтобы обеспечить комфортный уровень освещенности. К примеру, 20-ваттную лампу на 2700 К с успехом заменит 30-ваттная лампа на 4200 К либо 35-ваттная на 6500 К. Несоблюдение этого правила — частая причина разочарований в «холодном» свете.
Ничто не мешает и комбинировать КЛЛ разной цветности. При условии, что светильник не попадает в поле зрения, это дает хорошие результаты. Так, смешивая лампы на 2700 К и 4200 К, можно получить свет с цветовой температурой 3300-3600 К, который многие считают наиболее приятным.
Напротив, лампы, находящиеся на виду, лучше подбирать одной модели и даже из одной партии. По технологическим нормам цветовая температура может отклоняться на 10% от наминала, а реальный разброс бывает еще больше (влияет чистота люминофора и другие факторы). КЛЛ одной и той же цветности, купленные в разных местах, скорее всего, будут различаться в оттенках свечения, что при близком расположении смотрится не слишком приятно. ■
Корейская ракета
SAMSUNG JET
Корейский производитель представил телефон Jet. оснащенный быстрым процессором с частотой 800 МГц. Сенсорный экран выполнен по технологии Active Malrix OLED, обеспечивающей ряд преимуществ по сравнению с традиционными ЖК-дисплеями. Аппарат работает под управлением проприетарной многозадачной ОС. Отечественные пользователи получат трубку с предустановленными виджетами от популярных российских порталов. С помощью этих виджетов можно будет просмотреть прогноз погоды, новости, информацию о дорожных заторах и предстоящих культурных событиях. ПО телефона поддерживает проигрывание многих популярных мультимедийных форматов. Браузер создан на движке WebKit и примечателен поддержкой Flash, а также возможностью открывать до пяти страниц, между которыми можно переключаться по мере необходимости. В российской рознице Samsung Jet будет продаваться примерно за 20 тысяч рублей. ■
Распечатать Интернет
HP PHOTOSMART PREMIUM WITH TOUCHSMART WEB
Дисплей на фотопринтере — штука привычная, поскольку многие подобные устройства могут обходиться без компьютера, используя в качестве источника данных карточку памяти или подключенную кабелем камеру. PhotoSmart Premium with TouchSmart Web еще более независим — принтер (на самом деле, это практически полноценное МФУ, умеющее также сканировать и делать копии документов) позволяет распечатать информацию полученную из Интернета. На первых порах поставщиками контента станут USA Today, Google, Fandango. Weathernews, Web Sudoku и пр. Доступ к данным осуществляется благодаря приложениям, загружаемым на принтер через специальный сайт (позже юзеры получат возможность создавать собственные), а все операции производятся на 4,3-дюймовом сенсорном экране. Таким образом, можно быстро распечатать свежие новости, карту или рецепт, даже не включая ПК. Принтер должен появиться в продаже осенью по ориентировочной цене четыреста долларов. ■
Для работы языком
VERBATIM RAPIER USB GAMING HEADSET
Компания Verbatim пополнила ассортимент игровых устройств новой гарнитурой, чья направленность на геймеров хорошо заметна уже по дизайну. Но эта особенность девайса не главная, гораздо интереснее, что для погружения в игровой процесс используется вибрация чашечек. Интенсивность «дрожания» зависит от басов звукового сопровождения, так что выстрелы и взрывы станут восприниматься гораздо реалистичнее. Гарнитура оснащена мягкими подушечками, что позволит использовать ее на протяжении многочасовых рейдов. Конечно, одними играми дело не ограничивается — устройство вполне подходит и для общения с помощью VoIP-сервисов. Пульт на проводе, идущем к компьютеру (девайс подключается через USB-порт), позволяет на время отключить микрофон. Также компания предлагает гарнитуру 5.1 Channel Gaming USB Headset с более строгим внешним видом и поддержкой многоканального звука, но уже без виброэффектов. ■
Быстрые розетки
BELKIN GIGABIT POWERLINE HD STARTER KIT
Представленный набор позволяет создать локальную сеть, используя электропроводку. Как видно из названия, компания позиционирует его в качестве решения для потоковой трансляции HD-видео. Впрочем, такие заявления можно слышать и от других производителей HomePlug-устройств, использующих электросеть здания в качестве среды передачи данных. Однако у Belkin есть весомое преимущество: ее девайсы обеспечивают повышенную пропускную способность (теоретическая максимальная скорость составляет 1 Гбит/с против 200 Мбит/с у конкурентов). Чтобы обезопасить себя от перехвата информации, можно перевести устройства в режим шифрования трафика. Gigabit Powerline HD Starter Kit, включающий два адаптера, продается в США за 150 долларов. На европейский рынок комплект поступит в августе. ■
• OLYMPUS •
Ведущий рубрики Артем Захаров
Бюджетник в доспехах
Дань традициям
OLYMPUS E-P1
Камеры стандарта Micro Four Thirds пока немногочисленны: до недавнего времени их семейство состояло всего из двух фотоаппаратов Panasonic. Olympus, которая вместе с Panasonic и дала жизнь стандарту, лишь в середине июня анонсировала свой продукт (до этого на выставках демонстрировали только прототип) — камеру Е-Р1. Устройство называют продолжателем традиций серии Olympus Pen, выпускавшейся с 1959 года. Новое время — новые технологии: пленка уступила место цифровому сенсору (у Е-Р1 он 12,3-мегаликсельный), а видоискатель заменен ЖК-экраном (ярым приверженцам старой школы предложат оптический видоискатель в виде аксессуара). Устройство совмещает компактные размеры с возможностью использовать сменные объективы (благодаря специальному переходнику в дело пойдут даже старые «стекла» Four Thirds). Стоит упомянуть и функцию записи видео формата 720р. Камера появится на рынке в середине лета. ■
NOKIA 5530 XPRESSMUSIC
Успех смартфона Nokia 5800 (потребители кошельком голосовали за модель, обеспечив ей высокие продажи) подвигнул компанию выпустить его преемника. Nokia 5530 XpressMusic, сохранив все основные черты «родственника» (управление с помощью сенсорного экрана, ориентация на любителей музыки), должна привлечь новых покупателей за счет более низкой цены. Добиться экономии удалось, в частности, убрав GPS-приемник и заменив комплектную карточку памяти на менее емкую (четыре гигабайта против восьми у Nokia 5800). Зато смартфон заключен в стальные доспехи вместо пластикового корпуса у предшественника (вес при этом остался практи-
Только рыб пугать
PENTAX OPTIO W80
Стайка не боящихся купания мыльниц пополнилась моделью Optio W80, благодаря которой отпускники смогут привезти из путешествия фотографии и ролики, снятые
под водой. Начинка камеры заключена в ударопрочный корпус (падения с высоты до одного метра проходят для устройства без последствий), который выдержит нахождение на пятиметровой глубине до двух часов кряду. Кроме того, мыльница может эксплуатироваться при отрицательной температуре (до минус десяти градусов). Камера оснащена 12,1-мегапиксельным сенсором и умеет снимать видео формата 720р. Контроль за процессом съемки производится при помощи 2,5-дюймового дисплея с антибликовым покрытием. Технология определения лиц в кадре позволяет засечь до 32 мордашек за считанные мгновения. Макросъемка может производиться с расстояния всего один сантиметр от объекта. Optio W80 будет предлагаться в трех цветовых вариациях (красной, голубой и серой); на американском рынке ее цена составит триста долларов. ■
Броня на любой вкус
SEAGATE BLACKARMOR NAS 220
Линейка накопителей BlackArmor, представленная весной, сперва включала две модели NAS, отличающиеся только объемом установленных жестких дисков. Первенцы предназначались для малых офисов и требовательных домашних юзеров, готовых заплатить немалые деньги за хранилище данных. В конце июня Seagate расширила модельный ряд более доступным устройством: BlackArmor NAS 220 поставляется с парой винчестеров суммарной емкостью два или четыре терабайта (цена конфигураций 450 и 700 долларов соответственно). Помимо сетевых хранилищ под маркой BlackArmor компания теперь предлагает и внешние накопители для локального подключения к ПК: WS 110 и PS 110. Первый представляет собой решение с быстрым хардом объемом один-два терабайта и возможностью соединения по USB или eSATA; второй ■— компактный USB-диск емкостью полтерабайта. Устройства укомплектованы софтом для создания резервных копий файлов, ■