+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Люминесцентные лампы дневного света: характеристики, виды, принцип работы

Люминесцентные лампы представляют собой газоразрядный источник света, где электрозаряд в парах ртути создает ультрафиолетовое излучение. Он преобразуется в видимое излучение посредством люминофора. Его роль выполняют галофосфат кальция и прочие элементы. Световая отдача люминесцентного освещения в разы превышает аналогичный показатель у лампы накаливания с точно такой же мощностью.

Классификация люминесцентных ламп

Люминесцентные лампочки служат приблизительно 5 лет при условии, что число включений ограничено до 2000. То есть на протяжении гарантийного срока в 2 года приходится не больше 5 включений в день. В наибольшей степени распространены газоразрядные ртутные лампы высокого и низкого давления. Характеристики люминесцентных ламп следующие:

  1. Модели высокого давления используют для уличного освещения и в осветительных приборах с большой мощностью;
  2. Модификации низкого давления применяют для жилых и производственных помещений.

Газоразрядная ртутная лампа низкого давления представляет собой трубку из стекла с покрытием на основе люминофора. Изделие заполнено аргоном и амальгамой под давлением 400 Па. Плазменные дисплеи выступают в роли еще одной модификации люминесцентных ламп.

Область применения ламп

Люминесцентные лампы широко используются для освещения общественных зданий. С тех пор, как появились модификации контактного типа, оснащенные электронным балластом, их стали активно использовать вместо привычных осветительных приборов.

Устройства эти имеет смысл применять для общего освещения, особенно если приходится работать с большой площадью. Благодаря этому удаётся улучшить условия освещения и понизить потребление энергии на 80%. За счет этого увеличивается срок службы ламп. Они используются для:

  • местного освещения рабочего пространства;
  • подсветки фасадов;
  • световой рекламы.

Такие осветительные устройства выступали в качестве единственного источника подсветки ЖК-экранов до тех пор, пока не появились светодиоды.

Плюсы и минусы осветительного оборудования

Эти приборы популярны, так как обладают целым набором плюсов. В чём состоит их преимущество перед лампами накаливания:

  • большая светоотдача и хорошие показатели КПД;
  • рассеянный свет;
  • большой спектр оттенков света;
  • длительный срок службы.

Есть у них и кое-какие минусы. К ним относят:

  • потенциальная опасность для здоровья из-за содержания ртути;
  • мерцание с удвоенной частотой;
  • изменение спектра, происходящее со временем, вызванная негативными преобразованиями в люминофоре;
  • присутствие дополнительного приспособления для пускового механизма лампы;
  • сниженный показатель мощности, из-за чего создается нагрузка на электросеть.

Принцип работы устройства

При включении прибора формируется дуговой разряд. Он располагается в противоположных концах лампы между двумя электродами. Устройство заполнено парами ртути и инертным газом. После прохождения электрического тока формируются ультрафиолетовые излучения, которые невидимы для человеческого глаза.

Изнутри стенки прибора покрыты люминофором. Это особое вещество, способное поглощать ультрафиолетовое излучение. От него исходит видимый свет. Меняя состав люминофора, удаётся изменить оттенок свечения лампы.

Функцию люминофора выполняют в основном ортофосфаты и галофосфаты кальция.

Особенности маркировки

От уровня освещенности напрямую зависит восприятие цвета человеческим глазом. Если он небольшой, то хуже всего воспринимается красный. При этом человек достаточно хорошо способен разглядеть синий оттенок. Средняя освещенность жилых построек составляет 75 Люкс. В рабочих помещениях и офисах она равна 400 Lux.

Если дневной свет имеет температуру в пределах от 5000 до 6500 Кельвин, при низкой освещенности будет создаваться впечатление, что он имеет синий оттенок. Свет с цветовой температурой 3000 Кельвин выглядит наиболее естественно при освещенности от 50 до 75 Люкс. Если освещенность равна 400 Lux, получаемый свет кажется желтым. Самым естественным становится свет с температурой от 4 до 6 тыс. Кельвин.

Промышленностью выпускаются различные модификации ламп. Маркировка позволяет разобраться, для какой зоны подходит та или иная модель. Цифровой код указывает такие параметры, как качество света, цветовая температура и индекс цветопередачи. Первая цифра указывает на индекс цветопередачи.

У люминесцентных осветительных устройств эта характеристика варьируется от 60 до 98 Ra. Соответственно, чем выше индекс, тем достовернее можно считать цветопередачу. Вторая и третья цифры указывают на цветовую температуру модели. Допустим, если имеется маркировка 827, это говорит о том, что цветовая температура здесь равна 2700 Кельвин, а цветопередача 80 Ra. Эти параметры соответствуют показателям лампы накаливания.

Подключение к электросети

Газоразрядные лампы любых типов не подключаются напрямую к электросети. В этом состоит их основное отличие от ламп накаливания. На это имеется две причины:

  1. Высокий уровень сопротивления в холодном состоянии. За счёт этого для зажигания разряда необходим импульс высокого напряжения.
  2. После возникновения разряда осветительный прибор формирует отрицательное сопротивление. Поэтому если включить сопротивление в цепи, возникнет короткое замыкание, и осветительный прибор выйдет из строя.

Чтобы решить указанные проблемы, используют балласты. Это пускорегулирующие аппараты особого типа. Самыми распространенными способами подключения на сегодня являются:

  1. применение электронного балласта;
  2. использование электромагнитного балласта в комбинации с неоновым стартером.

Описание электромагнитного балласта

Устройство представляет собой дроссель электромагнитного типа. У него имеется индуктивное сопротивление. Подключается он к лампам в определенной последовательности. К нити накала подсоединяется стартер, представляющий из себя неоновую лампу. В ее конструкции предусмотрены конденсатор и биметаллические электроды. На сегодняшний день преимуществами электромагнитного баланса являются долгий срок службы, простота в использовании и надежность. В то же время обнаруживаются и кое-какие недостатки, допустим долгий запуск. Он варьирует от 1 до 3 секунд в зависимости от того, насколько изношен прибор.

Электромагнитный баланс потребляет большое количество энергии за счёт своего дросселя. Иногда может возникать низкочастотное гудение пластин магнитного провода. Не прибавляет преимуществ и мерцание с удвоенной частотой сети. Это может негативно сказываться на человеческом зрении. Эти осветительные приборы, включающие балласт, запрещается использовать для освещения механизмов и подвижных частей замков. Важно указать и на внушительные габариты устройства. Масса такого балласта составляет несколько килограмм. Если отмечаются отрицательные температуры, устройство может не запускаться.

Запуск с электромагнитным балластом и стартером

Классическая схема предусматривает подключение электромагнитного баланса вместе со стартером. Последний представляет собой неоновую лампу с подключаемым параллельно конденсатором, спрятанным в корпус. Электроды пребывают в разомкнутом состоянии изначально. Подключают стартер параллельно лампе так, чтобы через спираль лампы проходил электрический ток. Это происходит после замыкания электродов.

Параллельно подсоединяется конденсатор большой емкости. Он необходим для создания резонансного контура, формирующего большой по длительности импульс. За счёт этого удается зажечь лампу. Когда стартер размыкается, спирали лампы находятся в разогретом состоянии. Для зажигания разряда необходимо обеспечить достаточный бросок напряжения.

Рабочее напряжение осветительного прибора находится на низком уровне, так как на дросселе оно падает. Вот почему в лампе стартера задается больший уровень напряжения погасания изначально. Благодаря этому повторное срабатывание стартера не происходит.

Рабочее напряжение осветительного устройства постепенно возрастает, когда подходит конец срока его службы, напряжение может возрастать. За счет этого формируется характерное непрерывное мигание лампы, вышедшей из строя. Как только она гаснет, можно заметить светящиеся катоды, установленные по всей площади стартера.

Электронный балласт и его свойства

Этот элемент отвечает за питание лампы электрическим током. При этом формируется напряжение несетевой частоты, которое варьируется от 50 до 60 Герц. Обеспечиваются здесь высокочастотные уровни от 25 до 133 килогерц, благодаря чему мигание, раздражающее глаза, исключается.

Можно выделить холодный и горячий запуск модели. В первом случае осветительное устройство замыкается после включения. Применяется этот метод тогда, когда лампу используют редко. Частое применение указанной методики не рекомендовано, так как наносит вред электродам.

Второй тип запуска подразумевает предварительный прогрев электродов. Лампа зажигается спустя 1 сек, но и срок службы у неё больше, особенно когда предполагается регулярное использование прибора.

Факторы, предрасполагающие к поломке

Электроды в конструкции осветительного прибора представляют из себя спираль вольфрамовой нити. Они покрыты слоем щелочноземельных металлов. Он необходим для обеспечения стабильности разряда. Во время эксплуатации этот слой непрерывно осыпается, испаряется.

Особенно интенсивно это происходит во время запуска. Вот почему у всех люминесцентных осветительных приборов есть определенный срок службы. Зависит он от скорости зажигания и качества электродов. Он превышает срок службы лампы накаливания. На концах изделия формируется потемнение, которое усиливается по мере приближения срока выхода из строя. После полного выгорания металлической пасты напряжение растет скачкообразно. По этой причине схема, по которой работает лампа, не способна обеспечить большим напряжением для горения.

Лампы с электромагнитным балансом имеют повышенное напряжение, когда приближается конец срока службы. Паста к этому времени выгорает полностью на одном из электродов. В результате стартер начинает постоянно срабатывать.

Когда выходит из строя стартер, формируется шунтирование лампы по цепи, поэтому зажигание разряда становится невозможным. Рабочими остаются лишь нити накала, и по этой причине электричество, потребляемое осветительным устройством, становится выше.

Когда речь заходит об устройствах с электронным балластом, активно выгорает масса электродов, задействованная в работе. Нити перегреваются и выходят из строя. В качественных моделях предусматривается автоотключение перегоревшего устройства. В низкокачественных модификациях такая защита отсутствует. Также в таких устройствах устанавливают конденсатор, рассчитанный на близкое к напряжению новой лампы напряжение. По мере старения изделия давление повышается, и в конденсаторе формируется пробой. По этой причине транзисторы балласта тоже выходят из строя.

Спектр излучения люминофора

В дешевых лампах используется галофосфатный люминофор. Он формирует синий и желтый цвета. Намного меньше излучается красного и зелёного оттенка. Такая смесь кажется белой, но при отражении можно заметить неполный спектр. С другой стороны, у таких приборов имеется высокий уровень световой отдачи. Выделяют и специальные люминесцентные лампы с разными спектральными параметрами:

  1. Лампы дневного света. Максимально соответствуют естественному цвету при дневном освещении 5400 Кельвин. Чаще всего такие приборы используют в музеях, типографиях, лабораториях и стоматологических кабинетах.
  2. Лампы дневного света, максимально схожие с солнечным светом. Если в помещении недостаточно светло, или же здесь проходят какие-либо важные рабочие операции, рекомендовано применение данных моделей. Чаще можно увидеть эти приборы в банках, офисов и магазинов. Уровень освещения составляет 6500 Кельвин.
  3. Модели для растений и аквариумов. Спектральный диапазон здесь отображает синий и красный цвета. Уровень освещенности равен от 5400 до 6700 Кельвин.
  4. Модели для обитателей аквариума. Излучение варьируется в диапазоне синего цвета и ультрафиолета. Освещенность колеблется также в пределах от 5400 до 6700 Кельвин.
  5. Декоративные модели. Формируют синий, красный, зелёный, жёлтый и малиновый цвета. Рекомендуются для стерильных производств, цехов по изготовлению микросхем.

Существуют еще специальные модели для соляриев и косметических салонов, прилавков в супермаркетах, помещений, где содержатся птицы. Выделяют ультрафиолетовые модификации с колбами из чёрного стекла. Они способны преобразовать невидимое излучение в световое, создавая так называемый эффект флуоресценции. Используются в пищевой и текстильной промышленности.

220v.guru

Чем отличается люминесцентная лампа от дневной. Люминесцентное освещение

Сегодня на рынке существую лампы различных видов и стоимости. Каждая из них обладает своими технологическими и потребительскими характеристиками, преимуществами и недостатками. Наиболее востребованными сегодня считаются люминесцентные лампы. Рассмотрим данную тему подробнее.

Различают следующие виды ламп:

  1. Приборы накаливания
  2. Галогенные.
  3. Светодиодные.
  4. Люминесцентные.

Рассмотрим немного подробнее каждый из них.

Приборы накаливания

Достаточно долгое время у этих ламп не было достойных конкурентов. Сегодня, конечно, ситуация уже другая. Что касается формы изделий, то она может быть различной. То же самое касается мощности, которая в зависимости от вида прибора колеблется от 15 до 270 ватт.

Лампы накаливания, которые производятся сегодня, являются криптоновыми или биспиральными. В первых используется инертный газ криптон. Минимальная мощность этих изделий 400, а максимальная 100 ватт. В отличие от обычных ламп, они имеют большую светоотдачу.

Немалая светоотдача и у биспиральных ламп, которые дают потоки света благодаря накаливанию сложной дугообразной вольфрамовой нити.

Лампы накаливания независимо от их вида могут иметь различную поверхность. Она бывает прозрачной, матовой или зеркальной.

Галогенные лампы


Они дают красивые насыщенные оттенки, благодаря чему часто используются при оформлении интерьеров в этно-стиле. Изделия могут иметь различную форму. Эти лампы используются не только для общего освещения, но и для подсветки отдельных участков.

Существует несколько видов таких светильников:

  1. Настенные.
  2. Подвесные.
  3. Точечные.
  4. Встраиваемые.
  5. Поворотные.
  6. Фиксированные.

Светодиодные лампы


К достоинствам этих ламп можно отнести:

  1. Низкое энергопотребление.
  2. Относительно невысокая стоимость.
  3. Высокая светоотдача.
  4. Большой срок службы.

Существуют варианты изделий, которым не требуется для работы электропроводка. Они функционируют на аккумуляторах или на солнечных батареях. Эти лампы могут работать при температуре от -30 до +50 градусов.

Люминесцентные лампы


Эти изделия в последнее время становятся все более популярными. Они дают мягкий и рассеянный свет. Мощность люминесцентных ламп может составлять от 8 до 80 ватт. Они функционируют благодаря воздействию ультрафиолетовых излучений газового разряда на люминофор. Такие изделия требуют меньше электричества для работы, благодаря чему позволяют сэкон

vorota21vek.ru

устройство, праметры, схема, плюсы и минусы

Современные люминесцентные лампы (ЛЛ) прекрасно справляются с освещением жилых, рабочих и технических помещений большой площади и позволяют снизить общее потребление электричества на 50-83%, уменьшив таким способом счета за коммунальные услуги.

В этой статье рассмотрим рабочие характеристики ЛЛ, их устройство, разберем основные преимущества и недостатки в сравнении с другими типами осветительных приборов. В дополнение приведем тематические фото и схемы, а также видеоролики о принципе работы лампочек люминесцентного типа и особенностях их применения.

Содержание статьи:

Принцип работы и устройство ЛЛ

Люминесцентный прибор представляет собой газозарядный источник света, где в ртутных парах электрический разряд создает интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Компактные модули люминесцентного типа имеют стандартный цоколь, благодаря которому становятся удобной заменой ярких, но более энергозатратных ламп накаливания.

Как работает люминесцентная лампочка?

В видимый человеческому глазу свет его преображает специальный состав под названием люминофор, состоящий из галофосфата кальция, смешанного с дополнительными элементами.

После подключения к центральной электросети люминесцентной лампы, внутри стеклянной колбы требуется поддерживать так называемый тлеющий разряд.

Он дает возможность обеспечить свечение люминофорного слоя в постоянном режиме и даже в период кратковременного отключения центрального электропитания.

Раньше классическая лампа люминесцентного типа имела вид запаянной с двух сторон трубки, внутри которой находятся пары ртути. Сейчас приборы выпускаются в более разнообразных формах и конфигурациях

Конструкционные особенности прибора

Традиционная лампа люминесцентного типа — это стеклянный цилиндр с внешним диаметром 12, 16, 26 и 38 мм, обычно представленный как:

  • прямая удлиненная трубка;
  • изогнутый U-образный модуль;
  • кольцо;
  • сложная фигура.

В торцевые края герметично впаяны ножки. На их внутренней стороне размещены вольфрамовые электроды, конструктивно напоминающие биспиральные тела накала, встроенные в лампочки «Ильича».

В отдельных типах люминесцентных ламп используются более прогрессивные триспирали, представляющие собой закрученную биспираль. Оснащенные ими приборы имеют повышенный уровень КПД и более низкий порог теплопотери, существенно поднимающие общую эффективность светопотока

С наружной части электродные элементы подпаяны к металлическим штырькам металлического , на которые подается рабочее напряжение.

U-подобные и прямые приборы обычно оснащены цоколями G5 и G13, где буквенная кодировка означает штырьковый тип цокольного элемента, а цифровая показывает, на каком расстоянии друг от друга располагаются рабочие элементы.

Электропроводная среда, располагающаяся внутри стеклянной колбы, обладает отрицательным сопротивлением. Когда между двумя противоположными электродами возникает рост тока, требующий ограничения, оно проявляется и снижает рабочее напряжение.

В схему цепи включения обычной люминесцентной лампочки входит или балластник. Он отвечает за создание высокоуровневого импульсного напряжения, необходимого для корректной активации лампы.

Рисунок показывает внутреннее обустройство лампы люминесцентного типа и наглядно объясняет базовый принцип работы ее основных составных элементов

Помимо этой детали, ЭмПРА комплектуется . Он представляет собой элемент тлеющего разряда, внутри которого располагаются два электрода, окруженные средой инертного газа.

Один из них состоит из биметаллической пластины. В спящем режиме оба электрода находятся в разомкнутом состоянии.

Распространенные виды таких лампочек

Первичная классификация изделий на люминесцентной основе производится по уровню базового давления. Приборы высокого давления используются для осветительных установок большой мощности и наружного уличного освещения.

Лампы низкого давления применяются в быту для подачи света в производственные, технические и жилые помещения различного назначения.

Вид #1 — модули высокого давления

Устройства высокого давления вырабатывают насыщенный светопоток хорошей плотности. Внутренняя поверхность колбового элемента имеет специальное люминофорное покрытие из фторогерманата или арсената магния.

Рабочая мощность таких люминесцентных ламп колеблется в диапазоне 50-2000 Вт.

Ртутные модули высокого давления для корректной работы нуждаются в 220 ваттном номинальном сетевом напряжении. Коэффициент их пульсации обычно составляет от 61 до 74%

Полный розжиг осветительного модуля происходит в течение 3 секунд. Срок службы 80-125-ваттных изделий составляет около 6 000 ч, а лампы от 400 Вт и более могут проработать до 15 000 ч при беспрекословном соблюдении правил эксплуатации, установленных изготовителем.

Вид #2 — изделия низкого давления

ЛЛ низкого давления применяется для обеспечения светопотоком жилых, технических и производственных помещений.

Конструкционно прибор является трубкой из прочного стекла, содержащей внутри аргон под давлением 400 Па и в небольшом количестве ртуть либо амальгаму. На рынке предлагается в самых разнообразных модификациях и оснащается двумя электродными элементами.

Самая низкая температура, которую могут переносить ЛЛ низкого давления, составляет -15 °C. Поэтому для использования на открытых площадках эти источники света считаются неактуальными

Стеклянная колба может иметь самый разный диаметр. Уровень светоотдачи варьируется в зависимости от мощности самого устройства. Для его корректной работы требуется стартер дроссельного типа. Средний срок службы составляет 10 000 часов.

Особенности компактных ЛЛ

ЛЛ компактного типа – это изделия-гибриды, соединяющие в себе некоторые специфические отличительные черты ламп накаливания и характеристики люминесцентов.

Благодаря прогрессивным технологиям и расширившимся инновационным возможностям, имеют небольшой диаметр и некрупные габариты, свойственные лампочкам «Ильича», а также высокий уровень энергоэффективности, характерный для линейки приборов ЛЛ.

ЛЛ компактного типа выпускаются под традиционные цоколи E27, E14, E40 и очень активно вытесняют с рынка классические лампы накаливания за счет обеспечения качественного света при существенно меньшем потреблении электроэнергии

КЛЛ в большинстве случаев оснащаются электронным дросселем и могут использоваться в осветительных приборах специфического типа. Также применяются для замены в новых и раритетных светильниках простых и привычных ламп накаливания.

При всех достоинствах у компактных модулей есть такие специфические недостатки, как:

  • стробоскопический эффект или мерцание – основные противопоказания здесь касаются эпилептиков и людей с различными заболеваниями глаз;
  • выраженный шумовой эффект – в процессе пролонгированного применения появляется акустический фон, способный вызвать определенный дискомфорт у человека, находящегося в помещении;
  • запах – в некоторых случаях изделия издают едкие, неприятные ароматы, раздражающие обоняние.

Последняя позиция чаще наблюдается у безымянных поделок китайского происхождения, а первыми двумя часто страдают даже брендовые приборы, изготовленные согласно всем правилам и современным требованиям. Рейтинг лучших производителей КЛЛ мы привели .

Базовый спектр цветовых температур

Цвет свечения – один из самых важных параметров, напрямую зависящий от состава люминофора, преображающего ультрафиолетовое излучение в свет.

Сегодня к наиболее распространенным относятся 7 определений оттенков потока, вырабатываемого люминесцентными лампами:

  • ЛЕБ – естественный белый с заметным холодным оттенком;
  • ЛДЦ – натуральный дневной с улучшенным качеством цветопередачи;
  • ЛТБ – теплый белый;
  • ЛД – традиционный дневной белый;
  • ЛБ – классический белый;
  • ЛЕЦ – естественный с максимально качественной передачей оттенков;
  • ЛХБ – простой холодный белый.

Для жилых помещений, где человек проводит много времени, подходят оттенки теплой гаммы или натуральные дневные лампы с повышенным уровнем цветопередачи.

Белые и дневные тона, как правило, присутствуют в офисных, рабочих, промышленных помещениях, кабинетах и аудиториях. Они способствуют концентрации внимания, повышают мозговую активность и улучшают общую обучаемость и производительность труда.

Самые холодные оттенки применяются в медицинских учреждениях, лабораториях, больницах и технических помещениях. Они придают предметам дополнительную четкость и усиливают остроту зрения.

Люминесценты для мясных витрин продовольственных магазинов отличаются специально подобранным спектром излучения розового цвета. Он подчеркивает естественные оттенки продукции, делая ее более привлекательной в глазах покупателей

Цветовые компоненты, добавленные в люминофор, позволяют получать розовый, голубой, зеленый и другие необычные ламповые оттенки.

Такие приборы используются в дизайнерских, рекламных и коммерческих целях. С их помощью создают оригинальное свечение, необходимое в конкретном отдельно взятом случае.

Больше информации о цветовой температуре света, особенностях восприятия цвета человеком и нюансах выбора мы писали .

Сильные и слабые стороны устройств

Как у любых технических приспособлений, предназначенных для освещения бытовых и рабочих помещений, у люминесцентных ламп имеются свои слабые и сильные стороны.

На основании этой информации можно определить, где разумнее их использовать, а в каких случаях стоит отдать предпочтение источникам света иного плана.

Положительные стороны ламп

Основным преимуществом люминесцентных изделий считается повышенная светоотдача и хороший уровень КПД. Они обеспечивают помещение освещением, не раздражающим глаз, и демонстрируют нормальную выносливость даже в условиях интенсивной эксплуатации.

Модуль примерно в 5 раз превышает базовую мощность обычной лампочки «Ильича». А 20-ваттный люминесцент дает световой поток, равный тому, что обеспечивает лампа накаливания в 100 Ватт

Разнообразные температуры световых оттенков, приближенные по гамме к естественному солнечному свету, позволяют подобрать подходящий осветительный прибор под различные цели и для помещений любого назначения.

Поток света, выдаваемый модулем, получается не направленным, а рассеянным. Спокойное, приятное глазу сияние исходит не только от вольфрамовой нити, располагающейся внутри, но и от всей наружной поверхности колбы.

Это позволяет использовать люминесцентные источники как для создания общего фонового освещения, так и для организации зонального света.

Для применения в местах, где освещение включается автоматически, согласно сигналам датчиков движения, люминесценты не подходят. Они ограничены по допустимому количеству включений за определенный временной период и при слишком частой активации могут выйти из строя

Продолжительность службы люминесцентных изделий варьируется в зависимости от модели и доходит до 20 000 часов или до 5 лет.

Однако, покупателю следует знать, что этот ресурс лампа вырабатывает только при соблюдении таких условий, как:

  • наличие достаточного объема качественного электропитания без скачков и перепадов;
  • качественный ;
  • определенное количество активаций, обычно, не более 2000 за первые 2 года использования, что составляет всего 5 включений в день.

Нарушение этих базовых условий существенно ухудшит эффективность осветительного прибора, и значительно укоротит срок его жизни.

Модули можно использовать для освещения теплиц. Они обеспечивают естественный свет, максимально приближенный к солнечному, не потребляют много электропитания и проявляют хорошую стойкость к перепадам напряжения, характерным для загородных энергоподающих сетей

Уровень энергопотребления у люминесцентов почти в 5 раз ниже, чем у традиционных изделий, поэтому их можно отнести к источникам света.

С их помощью удастся эффективно осветить большое помещение, не расходуя при этом больших денег на коммунальные платежи.

Рабочая температура на поверхности колбы не превышает 50 градусов. Это дает возможность эксплуатировать лампу в помещениях, где к пожарной безопасности предъявляются повышенные требования.

Основные недостатки модулей

Первым большим минусом изделий является излишняя чувствительность к температурным перепадам. Они сильно реагируют на движение ртутного столбика и могут перестать работать при похолодании ниже -20 °C.

Жара, превышающая +50 °C, далеко не лучшим образом сказывается на функционировании и серьезно ограничивает спектр использования этих источников света.

Влаговоспримчивость тоже не относится к плюсам и не позволяет широко применять изделия в ванных комнатах и санитарных помещениях.

Со временем люминофор в ламповых колбах деградирует и спектр излучения изменяется. Параллельно падает уровень светоотдачи прибора и заметно снижается КПД

Иногда к недостаткам причисляется и сам светопоток, имеющий линейчатый, неравномерный спектр, искажающий естественные оттенки находящихся в комнате предметов.

Не все ощущают это визуально, но для тех, кто улавливает этот минус слишком явственно, продаются лампы с люминофором, приближенным к сплошному, более натуральному спектральному цвету. Правда, их светоотдача существенно меньше.

Случаются ситуации, когда люминесценты мерцают с удвоенной частотой питающей сети. Проблема эта решаема некоторым усовершенствованием прибора, в частности, применением с подходящим уровнем емкости сглаживающего конденсатора выпрямленного тока на входе инвертора.

Но то, что производители пытаются сэкономить и не комплектуют приборы конденсаторами необходимой емкости, несколько огорчает.

Бытовые ЛЛ модули лучше всего себя чувствуют, когда температура окружающего воздуха держится в диапазоне от +5 до +35 ˚С. Когда градусник демонстрирует меньшие показатели, пуск устройства существенно затрудняется, а время эксплуатации заметно сокращается

Потребность в дополнительном пусковом устройстве тоже немного снижает популярность ламп. Им обязательно требуется либо чрезмерно шумный и довольно громоздкий дроссель со стартером низкой надежности или более прогрессивный ЭПРА, имеющий функцию корректировки мощности, но при этом стоящий солидных денег.

Еще одно уязвимое место люминесцентов – высокая чувствительность к включению. Во время непосредственной активации лампы на электродах выгорает и осыпается особый состав, который обеспечивает стабильность разряда и защищает внутреннюю вольфрамовую нить от перегрева.

Постоянное включение существенно снижает срок службы прибора. Кроме того, появляется заметное глазу, раздражающее мерцание, а края ламповой колбы темнеют и теряют эстетичность.

Химическая угроза здоровью

Одним из основных недостатков люминесцентных источников света является химическая опасность. В ламповой колбе содержится высокотоксичная ртуть, причем ее количество колеблется от 1 до 70 мг.

Пары этого вещества могут нанести вред здоровью людей, постоянно находящихся в помещениях, освещаемых приборами ЛЛ типа.

Целостность отработавшей лампы нельзя нарушать, иначе токсичная ртуть попадет во внешнюю среду. За несанкционированную утилизацию предусмотрен штраф, поэтому лучше передать изделие в центр, занимающийся переработкой элементов, опасных для природы и человека

Когда модуль выходит из строя, его ни в коем случае нельзя разбивать или отправлять в обыкновенную урну. Его необходимо и правилам, четко описанным в действующем законодательстве.

Например, отвозить на полигоны, где от населения принимают токсичные материалы для их корректного уничтожения или переработки.

Сравнение с другими источниками света

Изделия ЛЛ-типа существенно отличаются как от устаревающих ламп накаливания, так и от прогрессивных светодиодных.

По сравнению с первыми они потребляют в 5 раз меньше электроэнергии, обеспечивая при этом такой же уровень насыщенности светопотока. Зато LED-приборам они несколько уступают по мощности в сочетании с энергопотреблением.

Таблица наглядно в цифрах показывает, насколько выгоднее использовать вместо традиционных лампочек Эдисона более современные источники качественного освещения

Правда, лампа накаливания весь период работы горит с одинаковой интенсивностью, тогда как люминесценты теряют часть насыщенности из-за выгорания внутреннего слоя, отражающего ультрафиолет.

LED-изделия в процессе эксплуатации приобретают некоторую тусклость благодаря деградации рабочих диодов. А в отдельных моделях есть возможность регулировки яркости освещения при помощи диммера.

В лампах накаливания или люминесцентах такая функция не предусмотрена. Но этот удобный режим в LED-приборах не бесплатен и за него придется отдать дополнительную сумму.

По уровню конструкционной хрупкости лампы накаливания и люминесценты схожи, так как имеют стеклянную колбу. Лед-модули в этом плане более устойчивы к ударам и механическим повреждениям. Да и отсутствие внутри каких-либо вредных и токсичных элементов делает их значительно привлекательнее для эксплуатации в домашних условиях.

Самые высокие расходы за весь эксплуатационный период влечет за собой использование ламп накаливания. Люминесценты расходуют энергию в разумных пределах, а светодиоды дают возможность снизить затраты до самых минимальных показателей

Что касается финансовой стороны, то изначально меньше других стоит лампочка накаливания. Однако, учитывая ее рабочий ресурс всего в 1 000 часов, это вряд ли можно считать ярко выраженным достоинством.

Базовая цена люминесцентов выше, однако, и служат они значительно дольше. Как говорят солидные производители, их хватает на 10 000-15 000 часов в том случае, если количество ежедневных активаций не превышает 5-6 раз.

Светодиодные модули могут похвастаться еще лучшими показателями, но и заплатить за это удовольствие придется намного больше, а это не во всех случаях целесообразно. Хотя тенденция замены одних источников света другими, прослеживается повсеместно. О необходимости замены люминесцентных лампочек светодиодными и порядке выполнения этой работы .

Выводы и полезное видео по теме

По какому принципу работают люминесценты. Подробное объяснение всех нюансов функционирования экономичных и энергоэффективных приборов для освещения:

В чем заключаются основные отличия люминесцентных элементов от простых и традиционных ламп накаливания. Сравнение мощности, светопотока и энергопотребления двух современных осветительных изделий:

Что собой представляют компактные энергосберегающие лампочки люминесцентного типа. Как они работают, сколько ватт потребляют и для каких целей используются:

Прибор люминесцентного типа – это практичный аналог классической лампы накаливания. С его помощью можно обеспечить качественным светопотоком помещение любых габаритов, снизив при этом энергопотребление. Прослужит он долго и не доставит владельцам никаких существенных хлопот.

Потом, когда лампы отработают свой срок, их понадобится утилизировать, а взамен купить новые, более прогрессивные модули.

А какой тип лампочек предпочитаете вы и что думаете о лампочках-люминесцентах? Поделитесь с другими пользователями своим мнением, расскажите, в чем вы видите основные плюсы ЛЛ, а что, лично для вас, является существенным недостатком этих приборов.

Если вы владеете хорошими теоретическими знаниями по теме вышеизложенной статьи и хотите дополнить наш материал полезными нюансами, пишите, пожалуйста, свои комментарии в блоке ниже.

sovet-ingenera.com

Дневной свет — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Дневной свет — совокупность прямого и косвенного солнечного света в течение дня, складывается из направленного света прямых солнечных лучей, рассеянного света от безоблачного неба и света, рассеянного облаками. При этом дневной свет не учитывает лунный свет, несмотря на то, что последний является косвенным солнечным светом.

Дневной свет присутствует в определённом месте Земли всякий раз, когда солнце находится над горизонтом для наблюдателя в этом месте. Значение освещённости дневного света может варьироваться от 120 000 люкс для прямого солнечного света в полдень (что может вызвать боль в глазах), до менее 5 люкс при наличии густых грозовых облаков с солнцем на горизонте. Значение освещённости дневного света может снижаться при определённых обстоятельствах, таких, как солнечное затмение, или загрязнение атмосферы дымами, пылью или вулканическим пеплом.

Интенсивность дневного света в различных условиях[править | править код]

Освещённость, люкс Пример
120 000 Самый яркий солнечный свет.
111 000 Солнечный свет в ясную погоду.
20 000 Тень под прозрачным синим небом в ясный полдень.
1000 — 2000 Типичный пасмурный день, полдень.
400 Восход или закат в ясный день (окружающее освещение).
<200 Плотные тёмные грозовые облака, полдень.
40 Пасмурный восход или закат.
<1 Экстремально тёмные грозовые облака, закат или восход.

Дневной свет используется для освещения закрытого пространства через проёмы — окна и световые люки, которые обеспечивают доступ дневного света в здание. Этот тип освещения выбирается для экономии энергии, чтобы избежать предполагаемых негативных последствий для здоровья от чрезмерного освещения искусственным светом, а также для эстетики. Количество дневного света, принимаемого во внутреннее пространство или комнату, определяется как световой фактор, являющийся отношением между измеренными внутренним и внешним уровнями света. Потребление электроэнергии при искусственном освещении может быть снижено путём простого уменьшения количества электрических источников света, поскольку присутствует дневной свет, или путём автоматического включения/выключения электрических ламп в зависимости от наличия дневного света — процесс, известный как daylight harvesting.

Также распространено применение источников искусственного дневного света. В быту и на производстве с этой целью широко используются лампы дневного света. В некоторых областях требуются большие затраты как на изготовление оборудования для эффектов дневного освещения, так и на оплату потребляемой электроэнергии, например, в киноиндустрии, где часто необходимо обеспечить естественные условия при павильонных съёмках. Применение источников искусственного дневного света актуально также для районов с короткой продолжительностью светового дня.

ru.wikipedia.org

Люминесцентные лампы. Виды и работа. Применение и маркировка

Свою историю люминесцентные лампы начинают с газоразрядных приборов, изобретенных в XIX веке. По светоотдаче и экономичности они значительно превосходят лампы накаливания. Применяются для освещения жилых помещений, учреждений, больниц, спортивных сооружений, цехов производственных предприятий.

Принцип работы и основные свойства


Чтобы произошел разряд, к колбе с противоположных сторон подсоединены электроды. Напрямую подключать газоразрядные лампы к сети нельзя. Обязательно используется пусковые регулирующие устройства – балласты.

Если число включений не превышает 5 раз в день, то люминесцентный источник гарантированно прослужит 5 лет. Это почти в 20 раз больше, чем для ламп накаливания.


Среди недостатков люминесцентных ламп выделяют:
  • Нестабильную работу при низкой температуре.
  • Необходимость в правильной утилизации из-за паров ртути.
  • Присутствие мерцания, для борьбы с которым требуется усложнять схему.
  • Сравнительно большие размеры.

Однако люминесцентные лампы чрезвычайно экономичны, поскольку потребляют мало энергии, дают больше света и дольше работают. Не удивительно, что они заменили обычные лампочки почти во всех учреждениях и на предприятиях.

Разновидности люминесцентных ламп

Лампы бывают низкого и высокого давления. Трубки низкого давления устанавливают в помещениях, высокого давления – на улицах и в мощных осветительных приборах.

Ассортимент люминесцентных осветительных приборов довольно широк. Они отличаются размером и формой трубки, типом цоколя, мощностью, цветовой температурой, светоотдачей и другими характеристиками.

В зависимости от формы трубки люминесцентные лампы бывают:
  • Трубчатыми (прямыми), обозначаются буквой Т или t, имеют прямую форму.
  • U-образными.
  • Кольцевыми.
  • Компактными, применяются для светильников.

Прямые, U-образные и кольцевые типы объединят в один вид линейных ламп. Наиболее часто встречаются осветительные приборы в форме трубок. После буквы T или t стоит число. Оно указывает на диаметр трубки, выраженный в восьмой части дюйма. Т8 означает, что диаметр составляет 1 дюйм или 25,4 мм, Т4 – 0,5 дюйма или 12,7 мм, Т12 – 1,5 дюйма или 38,1 мм.

Чтобы сделать лампу более компактной, ее колбу изгибают. Для запуска таких ламп используют встроенный электронный дроссель. Цоколь делают либо под стандартные лампы, либо под специальные светильники.

Цоколь люминесцентной лампы может быть типа G (штырьковый с двумя контактами) или типа E (винтовой). Последний тип применяется в компактных моделях. Цифры после буквы G указывают на расстояние между контактами, а после буквы E – диаметр в миллиметрах.

Маркировка


Отечественная и международная маркировка отличается. Российская берет свое начало со времен Советского Союза, в ней используются буквы кириллицы. Значения букв следующие:

  • Л лампа;
  • Д дневной свет;
  • Б белый;
  • Т теплый;
  • Е естественный;
  • Х холодный.

Зная обозначение можно без проблем прочитать маркировку. Например, ЛХБ будет означать лампу с холодным белым светом.

Для компактных моделей впереди ставят букву К. Если в конце маркировки стоит Ц, то применяют люминофор с улучшенной цветопередачей. Две буквы Ц означают, что цветопередача самого высокого качества.

Если лампа дает цветной свет узкого спектра, то после Л стоит соответствующая буква. Например, ЛК означает источник красного свечения, ЛЖ – желтого, и так далее.

Согласно международной маркировке на лампе пишут мощность и через косую черту трехзначное число, которое определяет индекс цветопередачи и цветовую температуру.

Первая цифра числа указывает на цветопередачу, умноженную на 10. Чем больше цифра, тем точнее цветопередача. Последующие две цифры говорят о цветовой температуре, выраженной в кельвинах и деленной на 100. Для дневного света цветовая температура составляет 5-6,5 тысяч K, поэтому лампа с маркировкой 865 будет означать дневной свет с высокой цветопередачей.

Для жилья используют лампы с кодом 827, 830, 930, для внешнего освещения с кодом 880, для музеев с кодом 940. Подробнее о значении маркировки можно узнать в специальных таблицах.

Мощность традиционно обозначается буквой W. В источниках света общего назначения шкала мощности изменяется от 15 до 80 Вт. У ламп специального назначения мощность может быть менее 15 Вт (маломощные) и более 80 Вт (мощные).

Применение

Люминесцентные лампы с всевозможными оттенками белого цвета применяют для освещения помещений и улиц. С их помощью подсвечивают растения в оранжереях и теплицах, аквариумы, музейные экспонаты.

Наиболее распространенные трубки Т8 с цоколем G13 мощностью 18 и 36 Вт. Их применяют в учреждениях и на производстве. Они легко заменяют советские лампы типа ЛБ/ЛД-20 и ЛБ/ЛД-40.

Поскольку люминесцентные источники слабо нагреваются, их можно применять во всех типах светильников. Выбирая соответствующий цоколь, мощность и размер, их устанавливают в бра, подвесные люстры, ночники. Применяют на кухне, ванне, гаражах, рабочих кабинетах.


Выпускают люминесцентные лампы, излучающие ультрафиолетовый свет. Их устанавливают в лабораториях, исследовательских центрах, медицинских учреждениях – везде, где требуется этот тип излучения.

Люминофор может давать цветной свет (желтый, голубой, зеленый, красный и так далее). Такие источники применяют в дизайнерских целях для художественного оформления витрин, подсветки вывесок, фасадов зданий.

Чтобы люминесцентный прибор прослужил максимально долго, надо обеспечить ему стабильное напряжение и редкое включение/выключение. Поскольку в колбе люминесцентного источника света содержится ртуть, ее нельзя выбрасывать вместе с другим бытовым мусором. Люминесцентные лампы необходимо сдавать в специальные пункты приема. Это могут быть спасательные службы, магазины, продающие электротовары, или компании по утилизации опасного мусора.

Похожие темы:

electrosam.ru

Люминесцентные и светодиодные лампы дневного света, принцип работы и особенности

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ — СВЕТОДИОДНЫЕ

Это название прочно закрепилось за люминесцентными лампами. Произошло это в тот период, когда они начали получать широкое распространение наряду с уже повсеместно используемыми лампочками накаливания. Ассоциации с дневным светом эти приборы обязаны оттенку своего свечения.

Действительно, по сравнению с желтоватым цветом лампочек накаливания, новые источники света выглядели более похожими на солнечное освещение.

Это связано, скорее всего, с субъективной оценкой цветового оттенка, воспроизводимого светильниками дневного света. Что же касается спектра видимого излучения, то непрерывный его характер у лампочек накаливания больше приближен к солнечному, чем линейчатый спектр люминесцентных.

В сравнении с дневным солнечным светом, спектр лампочек накаливания более интенсивен в жёлто-красной области, поэтому и имеет желтоватый оттенок.

Для точного числового определения цветовых оттенков, введено понятие цветовой температуры. Эта величина измеряется в кельвинах и численно равна температуре абсолютно чёрного тела, при которой оно излучает свет соответствующего оттенка.

Оттенки, соответствующие наименьшим значениям цветовой температуры, называют тёплыми, в них преобладают красные и жёлтые тона. С повышением цветовой температуры, увеличивается доля голубого цвета.

Следует заметить, что с задачей получения требуемой цветовой температуры источников искусственного освещения конструкторы этих приборов, в общем справляются. Путём применения различных люминофоров и фильтров можно получить оттенки свечения, соответствующие цвету солнца в различных его фазах и при разной погоде.

Но этого нельзя сказать о полном спектре излучения. Пока не создан источник искусственного освещения, обладающий столь же равномерным спектром излучения во всём диапазоне частот, как солнечный свет.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ ДНЕВНОГО СВЕТА

Эти приборы относятся к газоразрядным источникам света. Длительное время они выпускались исключительно в форме длинных стеклянных трубок, на концах которых располагались контакты для подключения к светильнику.

Трубка лампы дневного света заполнена инертным газом – аргоном, кроме этого, внутри неё находится небольшое количество ртути.

Зажигание происходит при пробое промежутка между электродами, находящимися на краях трубки. Тлеющий дуговой разряд, происходящий в аргоне с присутствием паров ртути, вызывает выделение ультрафиолетового излучения.

Внутренняя поверхность трубки покрыта специальным веществом – люминофором, основу которого составляют соединения фосфора. При поглощении ультрафиолетового излучения, люминофор излучает электромагнитные волны видимого спектра. Для изменения цветовой температуры освещения, в люминофор могут вводиться дополнительные вещества, придающие свечению определённые оттенки.

Бытует мнение, что чем ближе искусственное освещение по спектру и цветовой температуре к естественному дневному солнечному свету, тем комфортнее ощущает себя человек. Несмотря на это, вряд ли найдётся много людей, ощущающих себя более комфортно при освещении люминесцентными источниками дневного света, чем под обычными лампами накаливания.

Наиболее широкое распространение такие устройства получили в качестве осветительных приборов производственных помещений, офисов, мест общего пользования.

На это повлияло наличие некоторых преимуществ:

  • повышенная светоотдача на 1 ватт мощности, превышающая аналогичный показатель лампочек накаливания приблизительно в 5 раз;
  • более длительный срок службы;
  • малое тепловыделение.

Главной причиной высокой популярности люминесцентных ламп на производственных объектах является экономическая эффективность. Необходимый уровень освещённости при их использовании вместо ламп накаливания достигается при меньших в 5 раз затратах электроэнергии.

Кроме этого, газоразрядные источники света, ввиду относительно большой поверхности светового излучения, создают заливающее освещение, не образующее тень.

Несмотря на эти преимущества, в бытовой сфере всеобщего перехода на люминесцентные светильники не случилось. Одна из причин уже была названа – это «неуютность» создаваемого ими освещения.

Вторая причина заключалась в том, что трубчатые исполнения предназначались для использования в специальных светильниках. Их дизайнерское оформление оставляло желать лучшего и на замену люстр в жилых помещениях они не годились.

Интересная метаморфоза произошла с люминесцентными лампами, когда кому-то пришла в голову идея свернуть газоразрядную трубку в спираль и снабдить её цоколем типа Е27 для обычных патронов. Конечно, при этом ещё пришлось сконструировать миниатюрное пусковое устройство, поместившееся там же.

На рынке это новшество было преподнесено как принципиально новая энергосберегающая лампа, и не особенно вдумчивому обывателю трудно было понять, что это старая люминесцентная конструкция в новой упаковке. Так началась вторая жизнь этого газоразрядного источника света.

Наличие общеупотребительного цоколя позволило использовать его практически везде, где до этого стояли лампы накаливания. В некоторых случаях, применение энергосберегающих ламп ограничивается только их размерами, которые чаще превышают размеры ламп накаливания.

Если говорить о недостатках газоразрядных источников, содержащих ртуть, то следует выделить главный минус, относящийся и к трубчатым и к спиральным исполнениям. Это их потенциальная опасность, связанная с возможностью выхода ртути наружу при повреждении колбы. Все лампы такого типа подлежат обязательной утилизации в установленном порядке.

Пришедшие в негодность осветительные приборы следует сдавать в специализированные организации, где осуществляется процедура их демеркуризации, причём на платной основе.

К сожалению, все эти нюансы некоторым покупателям неизвестны, так как недобросовестные продавцы могут об этом просто умалчивать. Другая часть пользователей таких ламп, сознательно не желает напрягаться с их утилизацией. По этой причине, увидеть их просто выброшенными на свалку не такая уж и редкость.

Имеются также некоторые эксплуатационные недостатки люминесцентных ламп. Светильники, укомплектованные дроссельными пусковыми устройствами старой конструкции, издают гудение при работе, а также, создают неприятное для глаз мерцание света. Кроме этого, зажигание происходит с некоторой выдержкой после включения выключателя.

В начало

СВЕТОДИОДНЫЕ (LED) ЛАМПЫ ДНЕВНОГО СВЕТА

Разработка белых светодиодов, обладающих повышенной яркостью свечения открыло новую страницу в технике искусственного освещения. Самым выдающимся качеством светодиодных (led) источников света является их уникальная светоотдача, в несколько раз превышающая этот показатель даже энергосберегающих ламп.

Технология изготовления светодиодных источников освещения на основе led диодов позволяет получить практически любые оттенки свечения, что открывает широкие возможности для их применения.

Производители светодиодной продукции на основе такой технологии, освоили выпуск светодиодных ламп, совместимых по цоколю практически со всеми существующими осветительными приборами.

Это касается всех видов обычных цоколей и штыревых контактов галогенных источников. Кроме этого, производится выпуск осветительных элементов на основе светодиодов, повторяющих форму и соединительные контакты трубчатых люминесцентных ламп.

Такая политика позволяет потребителю использовать светодиодные лампы, не меняя установленные ранее светильники. Особенно актуально это при освещении больших производственных площадей, где применение полупроводниковой технологии приносит большой экономический эффект. При этом, тратить ресурсы на замену множества установленных светильников нет необходимости.

Можно отметить интересный момент, связанный с устойчивостью старых стереотипов. Несмотря на то, что светодиодные светильники, в силу своей технологической гибкости могут наиболее точно имитировать дневной солнечный свет, термин «лампа дневного света» продолжает применяться к люминесцентным источникам.

Это словосочетание в основном используется применительно к тем конструкциям led приборов, которые выполнены в форме газоразрядных ламп и предназначены для установки в старую люминесцентную арматуру.

С точки зрения потребителя, светодиодные светильники обладают рядом преимуществ, по сравнению с другими источниками света. В частности, сравнивая их с люминесцентными, можно отметить:

  • высочайший уровень светоотдачи, пока не превзойдённый ни одним источником света;
  • возможность выбрать led лампу или светодиодный элемент практически любой цветовой температуры;
  • адаптер для питания светодиодной лампы значительно долговечней пускового устройства люминесцентной, так как здесь нет необходимости создавать импульсы высокого напряжения для пробоя газоразрядного промежутка;
  • при изготовлении led приборов не применяются вредные для человека материалы, чем обусловлено отсутствие необходимости в строгом соблюдении правил утилизации.

Пока последним словом в такой технологии освещения являются филаментные источники, светодиодные сборки которых имитируют нити накала. Такие приборы имеют колбу и цоколь, абсолютно идентичные старой доброй лампочке Ильича.

В начало

© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


eltechbook.ru

Лампы дневного света — это… Что такое Лампы дневного света?

Различные виды люминесцентных ламп

Люминесце́нтная лампа — газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких процентов. Люминесцентные лампы широко применяются для общего освещения, при этом их световая отдача в несколько раз больше, чем у ламп накаливания того же назначения. Срок службы люминесцентных ламп может до 20 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу коммутаций, в противном случае быстро выходят из строя. Наиболее распространённой разновидностью подобных источников является ртутная люминесцентная лампа. Она представляет собой стеклянную трубку, заполненную парами ртути, с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора.

Область применения

Коридор, освещенный люминесцентными лампами

Люминесцентные лампы — наиболее распространённый и экономичный источник света для создания рассеянного освещения в помещениях общественных зданий: офисах, школах, учебных и проектных институтах, больницах, магазинах, банках, предприятиях. С появлением современных компактных люминесцентных ламп, предназначенных для установки в обычные патроны E27 или E14 вместо ламп накаливания, они стали завоёвывать популярность и в быту. Применение электронных пускорегулирующих устройств (балластов) вместо традиционных электромагнитных позволяет улучшить характеристики люминесцентных ламп — избавиться от мерцания и гула, ещё больше увеличить экономичность, повысить компактность.

Главными достоинствами люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания являются высокая светоотдача (люминесцентная лампа 23 Вт даёт освещенность как 100 Вт лампа накаливания) и более длительный срок службы (2000[1]-20000 часов против 1000 часов). В некоторых случаях это позволяет люминесцентным лампам экономить значительные средства, несмотря на более высокую начальную цену.

Применение люминесцентных ламп особенно целесообразно в случаях, когда освещение включено продолжительное время, поскольку включение для них является наиболее тяжёлым режимом и частые включения-выключения сильно снижают срок службы.

История

Первым предком лампы дневного света была лампа Генриха Гайсслера, который в 1856 году получил синее свечение от заполненой газом трубки, которая была возбуждена при помощи соленоида. В 1893 году на всемирной выставке в Чикаго, штат Иллинойс, Томас Эдисон показал люминесцентное свечение. В 1894 году М. Ф. Моор создал лампу, в которой использовал азот и углекислый газ, испускающий розово-белый свет. Эта лампа имела умеренный успех. В 1901, Питер Купер Хьюитт демонстрировал ртутную лампу, которая испускала свет синего-зелёного цвета, и таким образом была непригодна в практических целях. Это было, однако, очень близко к современному дизайну, и имело намного более высокую эффективность чем лампы Гайсслера и Эдисона. В 1926 году Эдмунд Джермер и его сотрудники предложили увеличить операционное давление в пределах колбы и покрывать колбы флуоресцентным порошком, который преобразовывает ультрафиолетовый свет, испускаемый возбуждёной плазмой в более однородно бело-цветной свет. Э.Джермер в настоящее время признан как изобретатель лампы дневного света. General Electric позже купила патент Джермера, и под руководством Джорджа Э. Инмана довела лампы дневного света до широкого коммерческого использования к 1938 году.

Принцип работы

При работе люминесцентной лампы между двумя электродами находящимися в противоположных концах лампы возникает тлеющий электрический разряд. Лампа заполнена парами ртути и проходящий ток приводит к появлению УФ излучения. Это излучение невидимо для человеческого глаза, поэтому его преобразуют в видимый свет с помощью явления люминесценции. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом — люминофором, которое поглощает УФ излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав люминофора можно менять оттенок свечения лампы.

Особенности подключения

С точки зрения электротехники люминесцентная лампа — устройство с отрицательным дифференциальным сопротивлением (чем больший ток через неё проходит — тем меньше её сопротивление, и тем меньше падение напряжения на ней). Поэтому при непосредственном подключении к электрической сети лампа очень быстро выйдет из строя из-за огромного тока, проходящего через неё. Чтобы предотвратить это, лампы подключают через специальное устройство (балласт).

В простейшем случае это может быть обычный резистор, однако в таком балласте теряется значительное количество энергии. Чтобы избежать этих потерь при питании ламп от сети переменного тока в качестве балласта должно применяться реактивное сопротивление (конденсатор или катушка индуктивности).

В настоящее время наибольшее распространение получили два типа балластов — электромагнитный и электронный.

Электромагнитный балласт
Произведёный в СССР электромагнитный балласт «1УБИ20». Недостатком являлся низкий cosф, так как реактивная мощность балласта зачастую больше мощности лампы

Электромагнитный балласт представляет собой индуктивное сопротивление (дроссель) подключаемое последовательно с лампой. Для запуска лампы с таким типом балласта требуется также стартер. Преимуществами такого типа балласта является его простота и дешевизна. Недостатки — мерцание ламп с удвоенной частотой сетевого напряжения (частота сетевого напряжения в России = 50 Гц), что повышает утомляемость и может негативно сказываться на зрении, относительно долгий запуск (обычно 1-3 сек, время увеличивается по мере износа лампы), большее потребление энергии по сравнению с электронным балластом. Дроссель также может издавать низкочастотный гул.

Помимо вышеперечисленных недостатков, можно отметить ещё один. При наблюдении предмета вращающегося или колеблющегося с частотой равной или кратной частоте мерцания люминесцентных ламп с электромагнитным балластом такие предметы будут казаться неподвижными из-за эффекта стробирования. Например этот эффект может затронуть шпиндель токарного или сверлильного станка, циркулярную пилу, мешалку кухонного миксера, блок ножей вибрационной электробритвы.

Во избежание травмирования на производстве запрещено использовать люминесцентные лампы с электромагнитным балластом для освещения движущихся частей станков и механизмов без дополнительной подсветки лампами накаливания.

Электронный балласт

электронный балласт

Электронный балласт представляет собой электронную схему, преобразующую сетевое напряжение в высокочастотный (20-60 кГц) переменный ток, который и питает лампу. Преимуществами такого балласта является отсутствие мерцания и гула, более компактные размеры и меньшая масса, по сравнению с электромагнитным балластом. При использовании электронного балласта возможно добиться мгновенного запуска лампы (холодный старт), однако такой режим неблагоприятно сказывается на сроке службы лампы, поэтому применяется и схема с предварительным прогревом электродов в течение 0,5-1 сек (горячий старт). Лампа при этом зажигается с задержкой, однако этот режим позволяет увеличить срок службы лампы.

Механизм запуска лампы с электромагнитным балластом

подключение 58-ваттных ламп классическим способом в рекламном щите

стартер

В классической схеме включения с электромагнитным балластом для автоматического регулирования процесса зажигания лампы применяется пускатель (стартер), представляющий собой миниатюрную газоразрядную лампочку с неоновым наполнением и двумя металлическими электродами. Один электрод пускателя неподвижный жёсткий, другой — биметаллический, изгибающийся при нагреве. В исходном состоянии электроды пускателя разомкнуты. Пускатель включается параллельно лампе.

В момент включения к электродам лампы и пускателя прикладывается полное напряжение сети, так как ток через лампу отсутствует и падение напряжения на дросселе равно нулю. Электроды лампы холодные и напряжение сети недостаточно для её зажигания. Но в пускателе от приложенного напряжения возникает разряд, в результате которого ток проходит через электроды лампы и пускателя. Ток разряда мал для разогрева электродов лампы, но достаточен для электродов пускателя, отчего биметаллическая пластинка, нагреваясь, изгибается и замыкается с жёстким электродом. Ток в общей цепи возрастает и разогревает электроды лампы. В следующий момент электроды пускателя остывают и размыкаются. Мгновенный разрыв цепи тока вызывает мгновенный пик напряжения на дросселе что и вызывает зажигание лампы, это явление основано на самоиндукции. Параллельно стартеру подключен миниатюрный конденсатор небольшой емкости, служащий для уменьшения создаваемых радиопомех. Кроме того, он оказывает влияние на характер переходных процессов в стартере так, что способствует зажиганию лампы. Конденсатор вместе с дросселем образует колебательный контур, который контролирует пиковое напряжение и длительность импульса зажигания (при отсутствии конденсатора во время размыкания электродов стартера возникает очень короткий импульс большой амплитуды, генерирующий кратковременный разряд в стартере, на поддержание которого расходуется большая часть энергии, накопленной в индуктивности контура). К моменту размыкания стартера электроды лампы уже достаточно разогреты. Разряд в лампе возникает сначала в среде аргона, а затем, после испарения ртути, приобретает вид ртутного. В процессе горения напряжение на лампе и пускателе составляет около половины сетевого за счёт падения напряжения на дросселе, что устраняет повторное срабатывание пускателя. В процессе зажигания лампы пускатель иногда срабатывает несколько раз подряд вследствие отклонений во взаимосвязанных между собой характеристиках пускателя и лампы. В некоторых случаях при изменении характеристик пускателя и\или лампы возможно возникновение ситуации когда стартер начинает срабатывать циклически. Это вызывает характерный эффект когда лампа периодически вспыхивает и гаснет, при погасании лампы видно свечение катодов накаленных током протекающим через сработавший стартер.

Механизм запуска лампы с электронным балластом

В отличие от электромагнитного балласта для работы электронного баласта зачастую не требуется отдельный специальный стартер т.к. такой балласт в общем случае способен сформировать необходимые последовательности напряжений сам. Существуют разные технологии запуска люминесцентных ламп электронными балластами. В наиболее типичном случае электронный балласт подогревает катоды ламп и прикладывает к катодам напряжение, достаточное для зажигания лампы, чаще всего — переменное и высокочастотное (что заодно устраняет мерцание лампы характерное для электромагнитных балластов). В зависимости от конструкции балласта и временных параметров последовательности запуска лампы такие балласты могут обеспечивать например плавный запуск лампы с постепенным нарастанием яркости до полной за несколько секунд или же мгновенное включение лампы. Часто встречаются комбинированные методы запуска когда лампа запускается не только за счет факта подогрева катодов лампы но и за счет того что цепь в которую включена лампа является колебательным контуром. Параметры колебательного контура подбираются так, чтобы при отсутствии разряда в лампе в контуре возникает явление электрического резонанса, ведущее к значительному повышению напряжения между катодами лампы. Как правило это ведет и к росту тока подогрева катодов поскольку при такой схеме запуска спирали накала катодов нередко соединены последовательно через конденсатор, являясь частью колебательного контура. В результате за счет подогрева катодов и относительно выского напряжения между катодами лампа легко зажигается. После зажигания лампы параметры колебательного контура изменяются, резонанс прекращается и напряжение в контуре значительно падает, сокращая ток накала катодов. Существуют вариации данной технологии. Например, в предельном случае балласт может вообще не подогревать катоды, вместо этого приложив достаточно высокое напряжение к катодам что неизбежно приведет к почти мгновенному зажиганию лампы за счет пробоя газа между катодами. По сути этот метод аналогичен технологиям применяемым для запуска ламп с холодным катодом (CCFL). Данный метод достаточно популярен у радиолюбителей поскольку позволяет запускать даже лампы с перегоревшими нитями накала катодов которые не могут быть запущены обычными методами из-за невозможности подогрева катодов. В частности этот метод нередко используется радиолюбителями для ремонта компактных энергосберегающих ламп, которые являются обычной люминисцентной лампой с встроенным электронным балластом в компактном корпусе. После небольшой переделки балласта такая лампа может еще долго служить невзирая на перегорание спиралей подогрева и ее срок службы будет ограничен только временем до полного распыления электродов.

Балласт от перегоревшей энергосберегающей лампы подключён к лампе Т5

Причины выхода из строя

Электроды люминесцентной лампы представляют собой вольфрамовые нити, покрытые пастой (активной массой) из щелочноземельных металлов. Эта паста и обеспечивает стабильный тлеющий разряд, если бы ее не было, вольфрамовые нити очень скоро перегрелись бы и сгорели. В процессе работы она постепенно осыпается с электродов, выгорает, испаряется, особенно при частых пусках, когда некоторое время разряд происходит не по всей площади электрода, а на небольшом участке его поверхности, что приводит к перегреву электрода. Отсюда потемнение на концах лампы, часто наблюдаемое ближе к окончанию срока службы. Когда паста выгорит полностью, ток лампы начинает падать, а напряжение, соответственно, возрастать. Это приводит к тому, что начинает постоянно срабатывать стартер — отсюда всем известное мигание вышедших из строя ламп. Электроды лампы постоянно разогреваются и в конце концов одна из нитей перегорает, это происходит примерно через 2 — 3 дня, в зависимости от производителя лампы. После этого минуту-две лампа горит без всяких мерцаний, но это последние минуты в ее жизни. В это время разряд происходит через остатки перегоревшего электрода, на котором уже нет пасты из щелочноземельных металлов, остался только вольфрам. Эти остатки вольфрамовой нити очень сильно разогреваются, из-за чего частично испаряются, либо осыпаются, после чего разряд начинает происходить за счет траверсы (это проволочка, к которой крепится вольфрамовая нить с активной массой), она частично оплавляется. После этого лампа вновь начинает мерцать. Если ее выключить, повторное зажигание будет невозможным. На этом все и закончится. Вышесказанное справедливо при использовании электромагнитных ПРА (балластов). Если же применяется электронный балласт, все произойдет несколько иначе. Постепенно выгорит активная масса электродов, после чего будет происходить все больший их разогрев, рано или поздно одна из нитей перегорит. Сразу же после этого лампа погаснет без мигания и мерцания за счет предусматривающей автоматическое отключение неисправной лампы конструкции электронного балласта.

Люминофоры и спектр излучаемого света

Типичный спектр люминесцентной лампы.

Многие люди считают свет излучаемый люминесцентными лампами грубым и неприятным. Цвет предметов освещенных такими лампами может быть несколько искажён. Отчасти это происходит из-за синих и зеленых линий в спектре излучения газового разряда в парах ртути, отчасти из-за типа применяемого люминофора.

Во многих дешевых лампах применяется галофосфатный люминофор, который излучает в основном жёлтый и синий свет, в то время как красного и зелёного излучается меньше. Такая смесь цветов глазу кажется белым, однако при отражении от предметов свет может содержать неполный спектр, что воспринимается как искажение цвета. Однако такие лампы как правило имеют очень высокую световую отдачу.

В более дорогих лампах используется «трехполосный» и «пятиполосный» люминофор. Это позволяет добиться более равномерного распределения излучения по видимому спектру, что приводит к более натуральному воспроизведению света. Однако такие лампы как правило имеют более низкую световую отдачу.

Также существуют люминисцентные лампы, предназначенные для освещения помещений, в которых содержатся птицы. Спектр этих ламп содержит ближний ультрафиолет, что позволяет создать более комфортное для них освещение, приблизив его к естественному, так как птицы, в отличие от людей, имеют четырехкомпонентное зрение.

Производятся лампы, предназначенные для освещения мясных прилавков в супермаркетах. Свет этих ламп имеет розовый оттенок, в результате такого освещения мясо приобретает более аппетитный вид, что привлекает покупателей[2].

Варианты исполнения

По стандартам лампы дневного света разделяются на колбные и компактные.

Колбные лампы

Советская люминесцентная лампа мощностью 20 Вт(«ЛД-20»). Современный европейский аналог этой лампы — T8 18W

Представляют собой лампы в виде стеклянной трубки. Различаются по диаметру и по типу цоколя, имеют следующие обозначения:

  • T5 (диаметр 5/8 дюйма=1.59 см),
  • T8 (диаметр 8/8 дюйма=2.54 см),
  • T10 (диаметр 10/8 дюйма=3.17 см) и
  • T12 (диаметр 12/8 дюйма=3.80 см).
Применение

Лампы такого типа часто можно увидеть в промышленных помещениях, офисах, магазинах на транспорте и т. д.

Компактные лампы

Универсальная лампа Osram для всех типов цоколей G24

Представляют собой лампы с согнутой трубкой. Различаются по типу цоколя на:

Выпускаются также лампы под стандартные патроны E27 и E14, что позволяет использовать их в обычных светильниках вместо ламп накаливания. Премуществом компактных ламп являются устойчивость к механическим повреждениям и небольшие размеры. Цокольные гнёзда для таких ламп очень просты для монтажа в обычные светильники, срок службы таких ламп составляет от 6000 до 15000 часов.

G23

У лампы G23 внутри цоколя расположен стартер, для запуска лампы дополнительно необходим только дроссель. Их мощность обычно не превышает 14 Ватт. Основное применение — настольные лампы, зачастую встречаются в светильниках для душевых и ванных комнат. Цокольные гнезда таких ламп имеют специальные отверстия для монтажа в обычные настенные светильники.

G24

Лампы G24Q1,G24Q2 и G24Q3 также имеют встроенный стартер, их мощность как правило от 11 до 36 Ватт. Применяются как в промышленных, так и в бытовых светильниках. Стандартный цоколь G24 можно крепить как шурупами, так и на купол (современные модели светильников).

Утилизация

Все люминесцентные лампы содержат ртуть (в дозах от 40 до 70 мг), ядовитое вещество. Эта доза может причинить вред здоровью, если лампа разбилась, и если постоянно подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они будут накапливаться в организме человека, нанося вред здоровью. По истечении срока службы лампу, как правило, выбрасывают куда попало. На проблемы утилизации этой продукции в России индивидуальные потребители не обращают внимания, а производители стремятся устраниться от проблемы. Существует несколько фирм по утилизации ламп, и крупные промышленные предприятия обязаны сдавать лампы на переработку.

Источники

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

biograf.academic.ru

Разное

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о