0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Все виды люминесцентных ламп

Размеры люминесцентных ламп

Среди различных газоразрядных источников освещения, лампы дневного света низкого давления занимают ведущее место, благодаря своей широкой популярности. Они отличаются качественным спектральным составом, высокой световой отдачей и большими сроками эксплуатации. Чаще всего используются линейные люминесцентные лампы, размеры которых дают возможность применять их во многих областях.

Высокие показатели световой отдачи выдает дуговой разряд в ртутных парах, сочетаясь с ультрафиолетовым излучением, преобразующимся в слое люминофора. В результате, по сравнению с обычной лампочкой, получается более ровный и устойчивый свет, максимально приближенный к естественному освещению.

Конструкция люминесцентной лампы

Лампа линейная люминесцентная относится к газоразрядным светильниками низкого давления, где электрический разряд образуется в газовой среде, смешанной с ртутными парами.

Основным конструктивным элементом является стеклянная колба со стандартными диаметрами 12, 16, 26 и 38 мм. В обычных лампах она имеет прямую форму, а в компактных применяется более сложная конфигурация. На концах цилиндра установлены стеклянные ножки, герметично впаянные в торцы. Они предназначены для размещения электродов, изготовленных из вольфрамовой проволоки. В свою очередь, электроды соединяются методом пайки со штырьками цоколя.

Во внутреннем пространстве колбы создается вакуум, после чего сюда закачивается инертных газ, чаще всего аргон. К нему добавляется небольшое количество ртути или ртутного сплава. Поверхность электродов покрывается активными веществами, содержащими окислы бария, кальция, стронция и других элементов. Их работа заметно влияет на коэффициент пульсации.

Под действием приложенного напряжения в газовой среде возникает разряд электричества, значение которого ограничено компонентами пускорегулирующей аппаратуры. Одновременно из электродов начинает испускаться поток электронов, подвергающих ионизации атомы ртути. В результате, возникает видимое свечение и ультрафиолетовое излучение, невидимое обычным зрением. Далее, ультрафиолет попадает на слой люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы. Под его воздействием возникает световое излучение в видимой части спектра.

Таким образом, свечение лампы происходит за счет электрического разряда (в меньшей степени) и светящегося люминофорного покрытия, выдающего основную часть светового потока. В зависимости от состава люминофора можно получать любые цвета, начиная от обычного белого, и заканчивая разнообразными тонами и оттенками, количество которых постоянно увеличивается.

Размеры и эффективность

Для того чтобы получить максимальный эффект от электрического разряда, во внутреннем пространстве колбы должна поддерживаться определенная температура. В этом случае ультрафиолетовое излучение ртутных паров будет наибольшим. Данный параметр напрямую связан с диаметром колбы. Дело в том, что плотность тока во всех лампах должна быть примерно одинаковой. Этот показатель определяется путем деления величины тока на площадь сечения стеклянного цилиндра.

В связи с этим, лампы с колбами одинакового диаметра, но с различной мощностью, способны работать при одном и том же номинальном токе. Между падением напряжения и длиной цилиндра существует прямая пропорциональная зависимость, определяющая класс энергоэффективности. То есть, чем длинее лампа, тем выше ее мощность, что наглядно отражено на рисунке. При диаметре Т5 и 13 т длина составит 52 см, 21 ватт – 85 см, 28 ватт – 115 см. Диаметр Т8 и мощность 15 ватт соответствуют длине 44 см.

Большие размеры люминесцентных ламп изначально делали их не совсем удобными в использовании, поскольку им требовались и светильники с аналогичными габаритами. Производители всегда хотели уменьшить это соотношение, используя различные способы. Однако нельзя было просто снизить длину колбы и увеличить ток разряда, чтобы достичь установленной мощности. Это привело бы к возрастанию температуры внутри колбы и увеличению давления ртутных паров. При таких параметрах световая отдача ламп заметно снижается.

Инженерная мысль пошла другим путем, и размеры изделий были снижены путем изменения их конфигурации. Длинные цилиндры сгибались пополам или соединялись в кольцо, что позволило получить источники света U-образной и кольцевой формы с уменьшенными габаритами без потерь мощности. Одновременно удалось повысить коэффициент мощности и снизить коэффициент пульсации.

Окончательно проблема разрешилась лишь с появлением люминофоров, устойчивых к высоким электрическим нагрузкам. В результате, диаметр колб значительно снизился и достиг 12 мм. Общая длина ламп еще больше сократилась за счет многократных изгибов тонких стеклянных цилиндров. Появились компактные изделия, с таким же внутренним устройством и принципом работы, как у обычных ламп линейного типа.

Виды ламп дневного света

Все стандартные люминесцентные лампы разделяются на два основных типа – высокого и низкого давления, определивших различия и особенности конструкции каждого из них. Описание каждой из них приложено в инструкции по эксплуатации.

Первый вариант представлен лампами ДРЛ, получившими широкое распространение в уличных светильниках. Они отличаются высокой мощностью и низкой цветопередачей, поэтому и применяются на больших площадях, где не требуется высокое качество света. Существуют изделия с повышенной светоотдачей и различной цветовой гаммой. Они используются в качестве мощных точечных источников света и декоративной подсветки, выделяющей архитектурные элементы зданий.

Более всего оказалась востребована люминесцентная лампа низкого давления, которая используется повсеместно – в быту и на производстве. Преимущественно, это изделия цилиндрической формы, успешно заменяющие традиционные лампы накаливания. В настоящее время рынок электроники все больше заполняется компактными люминесцентными лампами. Независимо от конструкции, все они работают вместе со пускорегулирующей аппаратурой электромагнитного или электронного типа, снижающей коэффициент пульсации. Последний вариант представляет собой миниатюрную электронную схему, способную разместиться в цоколе лампы.

Пускорегулирующая аппаратура

Любые типы газоразрядных ламп не могут быть напрямую подключены к электрической сети. Находясь в холодном состоянии, они обладают высоким уровнем сопротивления и для создания разряда им требуется импульс высокого напряжения. После того как появляется разряд в осветительном устройстве возникает сопротивление с отрицательным значением. Для его компенсации нельзя обойтись простым включением сопротивления в цепи. Это приведет к короткому замыканию и выходу из строя источника освещения.

Для преодоления энергетической зависимости, вместе с лампами дневного света применяются балласты или пускорегулирующая аппаратура.

С самого начала и до сих пор в светильниках применяются устройства электромагнитного типа – ЭмПРА. Основой прибора служит дроссель, обладающий индуктивным сопротивлением. Он подключается вместе со стартером, обеспечивающим включение и выключение. Параллельно подключается конденсатор с высокой емкостью. Он создает резонансный контур, с помощью которого формируется продолжительный импульс, зажигающий лампу.

Существенным недостатком такого балласта является высокое потребление электроэнергии дросселем. В некоторых случаях работа устройства сопровождается неприятным гудением, возникает пульсация люминесцентных ламп, отрицательно влияющая на зрение. Данная аппаратура отличается большими размерами, имеет значительный вес. Она может не запуститься при отрицательных температурах.

Все негативные проявления, в том числе и пульсации люминесцентных ламп удалось преодолеть с появлением электронного балласта – ЭПРА. Вместо громоздких компонентов здесь использованы компактные микросхемы на основе диодов и транзисторов, что позволило заметно снизить их вес. Данное устройство также обеспечивает лампу электрическим током, доводя его параметры до нужных значений, снижая разницу в потреблении. Создается нужное напряжение, частота которого отличается от сетевой и составляет 50-60 Гц.

На некоторых участках частота достигает 25-130 кГц, что позволило устранить мигание, негативно влияющее на зрение и снизить коэффициент пульсации. Прогрев электродов осуществляется за короткий промежуток времени, после чего лампа сразу же загорается. Использование ЭПРА существенно увеличивает срок годности и нормальной эксплуатации люминесцентных источников света.

Параметры ламп и их маркировка

Все типы люминесцентных ламп обладают своими параметрами и техническими характеристиками, отображаемыми в маркировке изделий. В основном это показатели мощности и цветопередачи, а также различные виды типоразмеров.

В маркировке первая буква Л означает лампу, а следующие буквенные обозначения – это характеристика и соответствующие параметры изделия:

  • Д – дневной свет.
  • Б – белый.
  • ХБ – холодно-белый.
  • ТБ – тепло-белый.
  • Е – естественных тонов.
  • ХЕ – холодный естественный свет.
  • Г, К, З, Ж, Р – свет различных цветов и оттенков, которые более подробно отражает таблица.

На некоторых изделиях присутствует буква Ц или ЦЦ, что соответствует люминофору с улучшенной цветопередачей.

Цифровые обозначения наносятся по международным стандартам и включают в себя три цифры. Первая соответствует качеству цветопередачи, 2 и 3 – обозначается цветовая температура люминесцентных ламп. Чем выше первая цифра, тем лучше качество цветопередачи. Повышение остальных цифр делает оттенки цветов более холодными.

Все люминесцентные лампы имеют размеры и диаметр отражаемый следующим образом: Т5 – диаметр 5/8 дюйма или 1,59 см; Т8 – 8/8 или полный дюйм 2,54 см; Т10 – 10/8 дюйма или 3.17 см и т.д. Штырьковые цоколи маркируются как G23, G24, G27, G53 или 2D, а резьбовые – E14, E27, E40. В первом случае цифры означают сколько будет расстояние между штырьками, а во втором – диаметр резьбы цоколей. Для более точного выбора используется специальная таблица.

На каждом изделии указано питающее напряжение и способ его запуска. Например, маркировка люминесцентной лампы RS или rapid start указывает на отсутствие необходимости в дополнительных элементах для пуска, а вся аппаратура уже находится внутри корпуса изделия.

Сетевое напряжение и мощность лампы

Для нормальной работы источников освещения требуется рабочее напряжение сети 220В с частотой 50 Гц. Это стандартные параметры, отклонение от которых отрицательно влияет на технические характеристики люминесцентных ламп, снижая их функциональность и качество освещения.

От напряжения практически полностью зависит потребляемая мощность. Его воздействие проявляется следующим образом:

  • Значительные перепады напряжения приводят к изменению мощности в люминесцентной лампе как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Даже очень мощный прибор будет слабо светить при недостаточном напряжении, произойдет снижение энергоэффективности ламп. Поэтому, прежде чем говорить о неисправности, следует замерить сетевое напряжение.
  • Резкие колебания напряжения значительно снижают качество светового потока. В случае изменения частоты возрастает коэффициент пульсации и лампа начинает мерцать.
  • Нестабильность сетевого напряжения приводит к быстрому износу и снижению работоспособности источника освещения. Колебания не должны превышать 10% от номинала, в противном случае срок службы люминесцентных ламп снизится и они быстро выйдут из строя.

Поэтому, выбирая лампу для конкретного места хранения и установки, следует обращать внимание на то, сколько мощности она потребит. При отсутствии маркировки нужно произвести замеры и уже потом принимать решение об использовании данной лампы.

Что такое люминесцентная лампа и как она работает?

Люминесцентными называются электрические газоразрядного типа лампы, отличающиеся большим сроком службы. Изделия обеспечивают искусственное освещение в жилых комплексах, офисных и торговых центрах, промышленных объектах. Разработаны варианты устройств с разными оттенками излучения, видом цоколя, формой трубки, функциональностью и т.д.

Устройство и принцип работы ламп

Согласно истории люминесцентной лампы, первое осветительное устройство газоразрядного типа было сконструировано в 1856 г. Г. Гейслером. Конструкция приборов усовершенствовалась. Лампы дневного света в массовое коммерческое использование поступили в конце 30 г. XX в.

Читать еще:  Что такое топливная рампа

Конструкция относится к газоразрядным источникам освещения, сконструирована с использованием трубки из стекла, которая с двух сторон запаяна. Изнутри на поверхности лампы нанесен слой специального вещества (люминофора). Устройство излучает рассеивающий свет после подключения к источнику электропитания. Изнутри колбу наполняют аргоном.

Люминесцентное устройство включает:

  • катоды, защищенные эмиттерным слоем;
  • выводные штыри;
  • концевую панель;
  • трубки для отвода инертного газа;
  • ртуть;
  • стеклянную штампованную ножку, дополненную электровводами и т.д.

Принцип функционирования основывается на возникновении электроразряда между электродами после подсоединения к электросети. После взаимодействия разряда с газами инертными и испарениями ртути возникает излучение ультрафиолета, воздействующее на люминофор, преобразующий энергию в световое излучение. Для корректировки оттенков ртутьсодержащих устройств применяются люминофоры с разными химическими компонентами.

Дуговой разряд в колбе создается оксидным самокалящимся катодом, на который воздействует электричество. Для включения ламп ДРЛ, ЛД катоды разогревают посредством пропускания разряда тока. Устройства с холодным катодом запускаются ионным воздействием в тлеющем разряде высокого напряжения.

Для функционирования люминесцентным приборам требуется дополнительный узел (балласт), обеспечивающий работу дросселем и стартером. Балласт регулирует силу разряда и выпускается 2 видов (электромагнитный и электронный).

Электромагнитный балласт является механическим. Устройство относится к бюджетным вариантам, в работе прибор может издавать шум.

Электронные узлы дороже по стоимости, работают бесшумно, оперативно включают систему, компактны.

Классификация люминесцентных ламп

По показателю спектрального излучения приборы люминесцентного типа подразделяются на 3 категории:

  • стандартные;
  • с усовершенствованной передачей цвета;
  • со специальными функциональными назначениями.

Стандартные приборы снабжаются люминофорами однослойными, позволяющими излучать разные тона белого. Приборы оптимальны для освещения жилых помещений, административных и производственных блоков.

Люминесцентные лампы с усовершенствованной передачей света оснащаются люминофором с 3-5 слоями. Структура позволяет качественно отражать оттенки за счет усиленной световой отдачи (на 12% больше типовых ламп). Модели подходят для витрин магазинов, выставочных залов и т.д.

Люминесцентные лампы специализированного назначения совершенствуются с помощью разных составов в трубке, позволяющих поддерживать заданную частоту спектра. Устройства применяют в больницах, концертных залах и т.д.

Приборы разделяются на модели высокого и низкого давления.

Конструкции с высоким давлением оптимальны для монтажа в уличных лампах и приборах, имеющих большую мощность.

Лампы невысокого давления применяются в квартирах, административных комплексах, производственных помещениях.

По внешнему виду ЛЛ представлены линейным и компактным вариантами.

Линейная конструкция колбы удлиненная, применяется для промышленных помещений, торговых центров, офисов, медучреждений, спортивных организаций, заводских цехов и т.д. Линейная модель представлена разными вариантами диаметров трубки и конфигураций цоколя. Устройства обозначаются кодами. Прибор с диаметром 1,59 см на упаковке отмечается знаком Т5, с размером 2,54 см – Т8 и т.д.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) представляют спиралевидную стеклянную трубку и предназначены для установки в квартирах, офисах и т.д. КЛЛ делятся на 2 типа, главное отличие – виды цоколей (стандартный и с основанием в форме штыря).

Традиционный цоколь в форме резьбы отмечается знаком «Е» и кодом с размером диаметра.

Штырьковый вид цоколя отмечается символом «G»; цифровые данные обозначают расстояние между штырями. Этот вил лампы оптимален для установки в настольных лампах, подвесных бра в небольших помещениях.

Люминесцентные лампы различаются мощностью (слабые и сильные). Мощность люминесцентной лампы в Вт может превышать показатель 80 единиц. Устройства с небольшой мощностью представлены изделиями до 15 Вт.

По показателю распределения света устройства могут быть направленного действия (рефлекторные, щелевого типа) либо ненаправленного.

По типу разряда приборы подразделяются на дуговые, устройства свечения либо тлеющего разряда.

Различается сфера применения осветительных устройств (наружные, внутренние, взрывозащищенные, консольные).

Наружные устройства подходят для оформления зданий с внешней стороны, для освещения беседок, оформления двора и т.д. При выборе необходимо учитывать температурные режимы региона.

Внутренние подходят для офисных и жилых зданий. Устройства снабжаются защитой от влажности и воздействия пыли. Детали корпуса соединяются герметичным способом. Конструкция ламп может быть прямой, подвесной, предназначенной для крепления к поверхности потолка.

Приборы взрывозащищенные разработаны для территорий с риском возникновения взрывов (склады, цеха по производству красителей и т.д.).

Приборы консольного типа монтируются с помощью специальных креплений и имеют индивидуальный корпус.

Маркировка

Маркировочное обозначение люминесцентных ламп указано на коробке и содержит данные о фирме, мощности, конструкции цоколя, периоде работы, оттенке свечения и т.д.

Согласно расшифровке индекса первая буква маркировки приборов люминесцентного типа – Л. Последующие буквы указывают на цвет оттенка излучения прибора (дневной, белый, холодный тон белого, ультрафиолетовое излучение и т.д.). Кодовое значение будет включать символы Д, Б, УФ и т.д.

Особенности конструктивного исполнения на маркировках обозначаются соответствующими буквами:

  • u-образные люминесцентные лампы (У);
  • изделия кольцевой формы (К);
  • устройства рефлекторного типа (Р);
  • лампы быстрого запуска (Б).

В устройствах люминесцентного вида на маркировке отображаются и показатели свечения, единицей измерения служит Кельвин (К). Показатель температуры 2700 К по оттенку соответствует излучению лампы накаливания. маркировка 6500 К обозначает холодный белоснежный тон.

Мощность приборов маркируется цифрой и единицей измерения – Вт. Стандартные показатели представлены устройствами от 18 до 80 Вт.

На этикетке также представлено обозначение ламп в соответствии с такими характеристиками, как длина, диаметр и форма колбы.

Диаметр колбы на лампе фиксируется буквой «Т» с кодовым обозначением. Прибор, обозначенный кодом Т8, имеет диаметр 26 мм, Т12 – 38 мм и т.д.

Маркировки приборов по типу цоколя содержат буквы Е, G и цифровой код. Обозначение для миниатюрной формы резьбового цоколя – Е14. Средний резьбовой цоколь имеет код Е27. Цоколь втычного типа для декоративных конструкций и люстр маркируется символом G9. Приборы u-образные обозначаются символом G23, двойные u-образные приборы – G24 и т.д.

Технические характеристики

Техническая информация по люминесцентным приборам включает данные о мощности работы, типе цоколя, сроке службы и т.д.

Показатели срока годности люминесцентных приборов варьируются от 8 до 12 тыс. часов. Характеристики зависят от типа лампы. Устройства Т8 и Т12 работают 9-13 тыс. часов, лампы Т5 – 20 тыс. часов.

Световая эффективность устройств составляет 80 Лм/Вт. Выделение тепла при горении невысокое, ветроустойчивость – средняя, положение горения – горизонтальное. Параметры допустимой температуры окружающей среды для ламп составляют +5…+55°С. Оптимальные характеристики эксплуатации – +5… +25°С. Устройства, имеющие покрытие из амальгамы, используются при +60°С.

Показатели цветовой температуры приборов варьируются в зависимости от модели в пределах от 2000 до 6500 К. КПД светильника составляет 45-75%.

Цветность и состав излучения ламп

Характеристики передачи цвета показывают качество отображения в сравнении с естественным типом освещения. Высокая четкость передачи цвета присутствует в галогенных приборах и обозначается кодом 100.

Различаются оттенки светового излучения приборов, изменяющие цветовые характеристики предметов.

Согласно нормативам ГОСТ 6825-91, люминесцентные устройства имеют следующие типы оттенков излучения:

  • дневной (Д);
  • белоснежный (Б);
  • естественный оттенок белого (Е);
  • белый с теплым тоном (ТБ);
  • белый с холодным тоном (ХБ);
  • ультрафиолетовый (УФ);
  • холодное естественное свечение (ЛХЕ) и т.д.

Добавление знака Ц в указании цветности свидетельствует об использовании состава люминофора с усовершенствованной передачей цвета.

Отдельно обозначаются цвета в осветительных устройствах со специальным назначением. Лампы с ультрафиолетовым излучением фиксируются кодом ЛУФ, приборы рефлекторные синего света – ЛСР и т.д.

Преимущества и недостатки

Люминесцентные устройства имеют преимущества, достоинства и недостатки. Лампы имеют высокий показатель световой отдачи. Люминесцентные приборы в 20 Вт обеспечивают освещение в комнате, которое имеют устройства накаливания и иллюминационные лампы в 100 Вт.

Изделия отличаются высоким коэффициентом полезного действия. Энергосберегающие лампы используются до 20 тыс. часов при обеспечении требований эксплуатации.

Свет у люминесцентных конструкций не направленный, а рассеивающий. В северных регионах рекомендовано применение люминесцентных ламп дневного света в жилых и общественных зданиях.

Преимущество люминесцентных устройств в разнообразии конструктивных решений. Разные формы, цветовые оттенки устройств позволяют реализовывать оригинальные дизайнерские решения в архитектуре общественных и жилых комплексов.

К недостаткам люминесцентных приборов относится содержание в конструкции ртути, в зависимости от размера лампы объем вещества варьируется от 2,3 мг до 1 г. Однако производители разрабатывают конструкции, которые в применении не опасны.

Необходимо учитывать сложность в монтаже схем включения и ограниченную мощность на 1 единицу (150 Вт). Эксплуатация устройств зависит от климатических условий, т.к. при понижении температуры устройства гаснут либо не зажигаются. Световой поток в лампах снижается к концу эксплуатации прибора.

Как выбрать лампу

При выборе лампы важен температурный режим использования прибора, показатель электрического напряжения в сети, размеры ламп, сила светового потока, оттенок излучения. Параметры цоколей люминесцентных ламп должны соответствовать типам светильников, торшеров и т.д.

Различается подбор ламп по типу помещения (прихожие, гостиные, спальни, ванные и т.д.). Для жилых пространств подходят модели с резьбовым цоколем и электронным балластом, т.к. не имеют резкого мерцания и бесшумны.

Для прихожих необходимы мощные светильники с интенсивным, при этом рассеянным освещением. Для настенных бра подойдут приборы компактного типа с теплым оттенком (930) и цветопередачей высокого качества. Над карнизом под потолком можно монтировать ленточные светильники с лампами холодного оттенка (860) и трубчатой конструкцией.

В гостиной люминесцентные устройства используются для бра, которые монтируются для подсветки зон либо декоративных элементов. Цвет подбирается белый, высокого качества (940). Возможен монтаж осветительных устройств по периметру потолка.

В спальни рекомендуется выбирать люминесцентные приборы стандартные с показателем 930-933 либо компактные устройства с похожими качествами.

Освещение в кухонной зоне должно быть многоуровневым (общим и локальным). В качестве потолочных рекомендованы компактные устройства мощностью не меньше 20 Вт, оттенок света должен быть теплым, с показателем не ниже 840. Для обустройства рабочей зоны на кухне оптимальны лампы линейные люминесцентные, не создающие блики на поверхностях.

Какие бывают виды люминесцентных ламп?

Принцип действия люминесцентной лампы

Возникновение свечения в люминесцентной лампе основано на прохождении электрического разряда через наполненную газом трубку. При этом создается ультрафиолетовое излучение, преобразующееся в тот самый «дневной свет» при помощи покрывающего изнутри трубку вещества — люминофора.

Попытки использования эффекта свечения предпринимались еще в 19 веке: Генрихом Гейслером в 1856 г, Н. Тесла в 1891 г, Т. Эдисоном в 1893 г. Однако прототип современной лампы был разработан только в 1926 г. немецким ученым Эдмундом Гермером. Патент на изобретение был куплен американской компанией «Дженерал электрик», которая и запустила, после некоторых усовершенствований, люминесцентные лампы в промышленное производство.

Преимущества и недостатки люминесцентных ламп

Поначалу лампы были доступны лишь для общественного и промышленного использования, но постепенно, с усовершенствованием конструкции и расширения классификации видов люминесцентных ламп, они стали вытеснять традиционные лампы накаливания и в быту. Обусловлено это было несомненными их преимуществами:

  • Светоотдача по сравнению с лампами накаливания выше в 5 раз;
  • Длительный срок службы (в 3-10 раз дольше в сравнении с лампами накаливания) при соблюдении определенных условий: качество электропитания, ограничение числа включений-выключений, балласт;
  • Разнообразие цветовых оттенков;
  • Свет мягкий и рассеивающийся.
Читать еще:  Распиновка лямбда зонда на 4 провода Схема

При всей кажущейся незаменимости и популярности у люминесцентных ламп существует целый ряд недостатков:

  • Повышенная опасность (содержание внутри лампы ртути требует соблюдения усиленных правил безопасности);
  • Постепенное снижение КПД, связанное с ограничением срока действия люминофора;
  • Линейчатый спектр, не всегда приятный для глаз;
  • Использование балласта — пускового приспособления ЛЛ;
  • Мерцающий свет ЛЛ.

Виды люминесцентных ламп

Все разновидности люминесцентных ламп отличаются по форме исполнения, высоте давления внутри лампы, виду используемого балласта.

По высоте давления бывают лампы низкого и высокого давления. ЛЛ высокого давления используются в промышленности, для освещения общественных мест, не требующих высокого качества цветопередачи. В бытовых целях, для освещения постоянно посещаемых людьми мест распространено использование ламп низкого давления, или энергосберегающих.

По форме исполнения ЛЛ подразделяются на линейные и компактные:

  • Линейные. Имеют трубку прямую, в виде кольца или буквы U. Изнутри покрыты люминофором, по концам впаяны электроды, куда через наружные штыри подается электричество. Внутри крепко запаянной трубки находится инертный газ (или смесь нескольких из них) вместе с некоторым количеством ртути;
  • Компактные. Имеют изогнутую колбу, что позволяет расширить спектр использования. Как правило, здесь применяют электронный дроссель. Выпускаются под различные цоколи — штырьковые (2D, 2G7, G24Q2, G53) и резьбовые (E14, E27, E40).

Из-за разницы в силе тока, находящегося в сети, и нужного для работы лампы, конструкция ЛЛ предусматривает использование специального приспособления (балласта). В современных лампах самыми распространенными являются два вида балласта: электронный и электромагнитный.

Электромагнитный

Электромагнитный балласт до недавнего времени был наиболее используемым в работе ЛЛ, имея несомненные достоинства в простоте реализации и дешевизне. Принцип его действия заключается в индуктивном сопротивлении дросселя, который подключается последовательно лампе. Когда лампа находится в штатном режиме работы, сетевое напряжение вдвое выше, чем напряжение на стартере и осветительном приборе. Это становится причиной разомкнутого состояния стартера и невозможности его влияния на работу лампы.

При всей простоте и низкой стоимости использование электромагнитных балластов связано с рядом недостатков этого принципа работы:

  • Время «зажигания» постоянно возрастает, составляя даже в начале эксплуатации 1-3 сек;
  • В сравнении с электронными типами балластов повышенный расход электоэнергии;
  • При использовании электромагнитного балласта возникает световое мерцание, оказывающее негативное воздействие на здоровье (и в частности, на глаза);
  • Работа устройства электромагнитного типа сопровождается характерным звуком (низким гудением).

Длительный период электромагнитные пусковые устройства были единственным возможным вариантом подключения люминесцентных ламп к сети. Но развитие инновационных технологий позволило создать новые «цифровые» и аналоговые типы пусковых устройств, которые почти вытеснили электромагнитные.

Электронный

Электронный балласт осуществляет питание ЛЛ, преобразуя при этом напряжение. Запуск при помощи электронного балласта может происходить плавно (горячий запуск) или мгновенно (холодный). Использование ламп с электронными схемами в качестве пускового устройства позволяет достичь экономии электроэнергии на 20 — 25%. Этим преимущества ЭПРА (электронных пускорегулирующих устройств) не ограничиваются:

  • Электронный балласт не требует при запуске лампы отдельного стартера;
  • Электронная схема сама формирует напряжение и токи в нужной последовательности;
  • При работе электронного балласта исключены такие негативные явления, как мерцание и пульсация при запуске, гудение при работе ламп;
  • Большинство ЭПРА предварительно прогревают катоды лампы и поддерживают оптимальный режим ее работы в период эксплуатации, обеспечивают экономичность на весь заявленный производителем период гарантии.

Значительную роль в популяризации ЭПРА сыграло то, что на его производство и утилизацию затрачивается в несколько раз меньше ресурсов, чем на электромагнитные устройства. При этом использование ЭПРА с автоматическим отключением позволяет получить экономию энергоресурсов до 85%.

Основы классификации лиминесцентных ламп

Для определения нужной марки ЛЛ следует знать хотя бы основы классификации, которые могут помочь сделать выбор:

  1. Следующая за Л (люминесцентная) буква обозначает цвет спектра, который лампа будет излучать (У — универсальная, Б — белый);
  2. Следующее обозначение — размер диаметра колбы, обозначающийся в 1/8 части дюйма по международной классификации. От этого показателя зависят спектр, срок работы лампы и сила светового потока;
  3. Дальше стоит показатель мощности — буква W и цифра. Чем выше цифра, тем болшее помещение может освешаться данной лампой;
  4. Физические характеристики цоколя обозначаются по международной маркировке и показывают вид и наличие балласта;
  5. Последними указываются напряжение сети и форма колбы, причем для всех форм существует определенная маркировка (например, C — свеча, U — дуговая), за исключением линейной.

Существует разделение ЛЛ по мощности, по типу разряда, по излучению, по форме колбы, по светораспределению.

Меры предосторожности

Среди множества видов люминесцентных ламп наибольшее распространение получили энергосберегающие люминесцентные лампы, имеющие до 30000 часов эксплуатации при соблюдении определенных условий:

  • Использование для наружного освещения должно осуществляться только в специальной колбе;
  • Недопустимо попадание на лампу прямого попадания влаги;
  • Не рекомендуется разбирать ЛЛ и держать ее в зоне доступа детей.

С соблюдением правил эксплуатации срок службы ЛЛ в 5-7 раз больше, чем у обычных ламп накаливания при значительной экономии электроэнергии.

Принцип работы и схемы балласта для люминесцентных ламп

Что это такое

Люминесцентная лампа – это газоразрядный источник света низкого давления (от 0,1 до 25 кПа). Разряд в парах ртути и инертного газа вызывает ультрафиолетовое свечение, которое люминесцирующее вещество преобразует в видимые лучи.

Технические характеристики: цоколи, вес и цветовая температура

Цоколь служит для крепления лампы к патрону светильника и для подачи питания к нему. Основные виды цоколей:

  • Резьбовые — обозначаются (Е). Колба вкручивается в патрон по резьбе. Применяются диаметры по ГОСТу 5 мм (Е5), 10 мм (Е10), 12 мм (Е12), 14 мм (Е14), 17 мм (Е17), 26 мм (Е26), 27 мм (Е27), 40 мм (Е40).
  • Штырьковые — обозначаются (G). В конструкцию входят штырьки. В выражение типа цоколя входит расстояние между ними. G4 – расстояние между штырьками 4 мм.
  • Штифтовые — обозначаются (В). Цоколь соединяется с патроном двумя штифтами, расположенными по внешнему диаметру. Маркировка зависит от расположения штифтов:
  • ВА — симметричное;
  • ВАZ — смещение одного по радиусу и высоте;
  • ВАY— смещение по радиусу.

Следующая за буквами цифра указывает диаметр цоколя в мм.

Для правильной утилизации необходима информация о весе люминесцентной лампы. Запрещено выбрасывать использованные источники света в ёмкости для бытового мусора. Они сдаются для уничтожения в специальные организации. Отработанный материал принимают у населения по весу. Средний вес лампы – 170 г.

На лампе указывают цветовую температуру, единицей измерения служит градус Кельвина (К). Характеристика показывает близость свечения лампы к источникам естественного света. Она делится на три диапазона:

  1. Тёплый белый 2700К – 3200 К — лампы с такой характеристикой излучают белый и мягкий свет, подходят для жилых помещений.
  2. Холодный белый 4000К – 4200 К — подходят для рабочих помещений, общественных зданий.
  3. Дневной белый 6200К – 6500 К — излучают белый свет холодных тонов, подходят для нежилых помещений, для улиц.

Температура света влияет на цвет окружающих предметов. Цветовая температура люминесцентных ламп зависит от толщины люминофора. Чем больше толщина, тем ниже цветовая температура лампы в Кельвинах.

Световой поток

Световой поток определяет количество света, которое даёт источник, измеряется в Люменах. Характеризует эффективность освещения. Зависит от мощности лампы. Величина указана на упаковке, по ней косвенно судят о параметрах энергосбережения.

Люминофоры и спектр излучаемого света

Люминофор превращает ультрафиолетовые лучи в видимый свет. У дешёвых моделей однослойное люминесцирующее вещество на внутренней поверхности трубки. У ламп жёлтое или голубоватое свечение с цветовым искажением.

У дорогих видов покрытие люминофора состоит из трёх или пяти слоёв. Это позволяет равномерно распределяться излучению и добиваться подобие естественного освещения. В специальных типах ламп используют ультрафиолетовые лучи. Они применяются для птицеферм и для обеззараживания помещений в больницах.

В зависимости от состава спектрального излучения лампы бывают:

  • Стандартные. Поверхность покрыта однослойным люминофором. Свечение имеет различные оттенки белого цвета. Источники света применяют для освещения общественных зданий.
  • Улучшенной цветопередачи. Применяют трёх и пятислойный люминофор. Световой поток повышается на 12%, по сравнению со стандартными лампами. Более точная передача цвета создаёт лучшие условия для восприятия. Лампы применяют в местах, где требуется точная информация об освещаемых предметах: в витринах, мебельных салонах, музеях, выставках.
  • Специальные. Применяют напыление с добавками или особый тип. В спектре выделяются полосы заданной частоты, зависящие от назначения лампы. Примером служат бактерицидные лампы, обеззараживающие воздух, помещения, воду.

Устройство, строение и состав лампы дневного света

Лампа дневного света состоит из стеклянной трубки, запаянной с двух сторон. На внутреннюю поверхность стекла нанесён слой люминофора. Внутри создан вакуум и добавлен инертный газ с парами ртути. С двух противоположных концов трубки расположены электроды, между которыми при прохождении тока появляется электрический тлеющий разряд.

Принцип действия

Принцип действия заключается в возникновении разряда между электродами при подключении источника питания. Разряд взаимодействует с парами ртути и газа, вызывая невидимое для глаз ультрафиолетовое излучение. Для преобразования его в видимый свет, служит люминофор. Состав люминофора влияет на оттенки свечения лампы.

При использовании лампы необходимы дроссель или балласт, обеспечивающий запуск лампы, устранение мерцания. Применяют типы балластов:

  • электромагнитные — имеют механический принцип действия, сокращают срок службы лампы;
  • электронные — работают без звука, обеспечивают мгновенное включение ламп.

Все виды люминесцентных ламп

Название лампа получила от специального покрытия люминофора, который наносится на внутреннюю поверхность трубки. В его состав входит фосфор. Благодаря люминофору, мощность света намного больше, чем у привычных ламп накаливания при одинаковом потреблении электроэнергии. Это и обеспечивает экономный расход электричества. В состав люминофора добавляют различные добавки для создания цветовых эффектов.

Лампы выпускают в виде прямой трубки и кольца спиральной или прямой формы. Первый вариант состоит из баллона из стекла с цоколями, расположенными по краям.

Второй вариант состоит из двух частей – патрона и стеклянной трубки прямой или спиралевидной формы. Этот вид получил название – компактные люминесцентные лампы, сокращенно КЛЛ. По типу патрона они бывают штырьковые и с резьбой.

Последний вариант подходит для обычного патрона вместо традиционной лампы накаливания. Первый вариант используется только в приборах со специальным устройством. Внутри трубки находятся инертные газы и пары ртути. Именно наличие ртути делает небезопасным применение этого источника света.

Основной принцип работы заключается в свечении люминофора. При включении начинает нагревается вольфрамовый элемент и образуется электрический разряд в смеси газов, находящихся внутри стеклянной трубки.

В результате взаимодействия появляется свечение в ультрафиолетовом спектре. Так как внутренняя поверхность колбы покрыта люминофором, в составе которого есть фосфор, в результате взаимодействия с УФ спектром колба начинает светиться.

Читать еще:  Дорожные знаки презентация

Виды ламп и цоколя

Существует семь видов, отличающихся по характеристикам света:

  1. Естественный холодный цвет с маркировкой ЛКБ.
  2. Дневной свет с улучшенной передачей цвета с маркировкой ЛДЦ.
  3. Белый теплый цвет ЛТБ.
  4. Дневной цвет с маркировкой ЛД.
  5. Белый цвет ЛБ.
  6. Естественный цвет с улучшенной передачей цветов ЛЕЦ.
  7. Холодный белый цвет ЛХБ.

Виды цоколя

Люминесцентные, в отличие от лампы накаливания, не включаются напрямую в электрическую сеть. Для подключения применяют специальные устройства – балласты, это пускорегулирующие аппараты.

Они делятся на два вида: с внешним ПРА и встроенным ЭПРА. ПРА – это пускорегулирующая аппаратура, ЭПРА- электронная пускорегулирующая аппаратура. Балласты могут быть встроены в патрон или в прибор.

Модели с внешним ПРА делится на 2-х и 4-х штырьковые цоколи. Четырехштырьковые цоколи подключаются с помощью специального устройства или дросселя.

А двухштырьковый цоколь можно включить только при помощи дросселя. Лампы с внешним ПРА часто используются для настольных светильников, люстр.

Также, есть модели, которые выпускаются с цоколем в который встроена ЭПРА. Цоколь выпускают с резьбой двух диаметров – стандартным и маленьким.

Область применения, преимущества и недостатки

Применяют в бытовом, общественном и промышленном освещении. Для создания подсветки зданий в ночное время, рекламных вывесок, применяют осветительные приборы с цветным люминофором.

Лампы с розовым цветом применяют для подсветки витрин со свежим мясом. Такая подсветка улучшает внешний вид продукта. Излучение УФ спектра используют для дезинфекции помещений в больницах, так как эта лампа в отличие от кварцевой имеет очень слабое внешние свечение.

Также, используют для освещения помещений с большой площадью, таких как офисные, промышленные и торговые залы.

Основные положительные стороны:

  1. Высокий уровень КПД.
  2. Большой срок службы.
  3. Хороший уровень светоотдачи.
  4. Низкая температура стеклянной колбы.
  5. Цветовые оттенки света.

Основные недостатки:

  1. Высокая стоимость.
  2. При разрушении опасность от химического заражения.
  3. Увеличивается мерцание с изменением нагрузки в сети.
  4. Требовательны к температуре окружающей среды. Не работают при температуре ниже нуля.
  5. При перепадах нагрузки в электросети, уменьшается срок эксплуатации.

Маркировки

У отечественных производителей принята маркировка, состоящая из 4 или 5 заглавных букв и цифры:

  1. Буква Л – обозначает люминесцентная.
  2. Вторая – это характеристика цвета излучения.
  3. Третья буква ставится для ламп с улучшенным качеством передачи цвета Ц и с повышенным ЦЦ.
  4. Четвертая буква обозначает форму или конструкцию.
  5. Цифра указывает мощность.

Лампа может отображать различные оттенки света от теплых оттенков: дневной, естественный оттенок белого, теплый белый до холодной гаммы: холодно-белый, белый. Также есть цветные оттенки: синий, красный, желтый, зеленый, голубой, ультрафиолетовый. В маркировке они обозначаются первой заглавной буквой.

Модели от зарубежных компаний выпускаются с индивидуальной маркировкой.

Международная маркировка состоит из трехцифрового кода:

  1. Вначале пишут индекс теплопередачи, чем выше цифра, тем более естественная передача цвета.
  2. Вторая и третья цифры характеризуют температуру цвета излучения.

Код указывается на индивидуальной упаковке.

Характеристики

Производятся модели со следующими характеристиками:

  1. С высокой передачей цветовых оттенков, они применяются в выставочных музеях, галереях, при печати в типографиях, больницах, лабораториях и стоматологии. Также их используют в торговых точках, специализирующихся на художественных товарах, тканях, красках.
  2. Со светом, по спектру схожим с солнечным светом, они применяются при недостаточной естественной освещенности.
  3. С повышенным излучением синего и красного спектра, используют для подсветки растений и аквариумов. Они благотворно действуют на биологические процессы. Их применяют в теплицах, оранжереях, магазинах, торгующих растениями.
  4. Для аквариумов с морской водой и кораллов подходит подсветка с повышенным излучением синего и УФ спектра. Но она комбинируется с освещением дневного света.
  5. С цветовыми эффектами, которые применяются для декорирования, используются в рекламе.

Выпускают лампы с УФ излучением для косметических салонов и соляриев.

Они бывают трех видов:

  1. С чистым УФ излучением, не вызывающим ожоги на кожном покрове и дающим хороший загар.
  2. С излучением высокой мощности, при использовании которых возможно получить минимальную степень ожога.
  3. С излучением, аналогичным солнечному свету. Этот тип излучения вызывает стойкую пигментацию кожи и применяется в соляриях. При дозированном использовании не вызывает ожогов.

Самые популярные и надежные производители: OSRAM (Германия), Sylvania (Бельгия), Космос (Россия), PHILIPS (Голландия), General Electric (США). Стоимость колеблется от 1032 до 150 рублей.

На рынке представлены модели отечественного и зарубежного производства.

Стоимость зависит от технических характеристик и компании-производителя. Низкая стоимость лампы в сравнении с другими моделями может говорить о некачественном товаре, который прослужит недолго.

Цены, представленные ниже, могут отличаться в разных торговых точках, но в среднем составляют за КЛЛ:

  1. ЭКОНОМКА Космос SPC 105Вт E40 4000К Т5, стоимостью 745 рублей.
  2. OSRAM DULUX L 36W/830 2G11, стоимостью 269 рублей.
  3. OSRAM DULUX D 18W/830 G24d-2, стоимостью 154 рубля.
  4. OSRAM DULUX S/E 11W/827 2G7, стоимость 127 рублей.

Средняя стоимость за трубчатую люминесцентную лампу составляет:

  1. OSRAM L 36W/950 G 13, цена- 1032 рубля;
  2. OSRAM L 58W/965 BIOLUX, цена – 568 рублей;
  3. PHILIPS TL –D 58W/865 G 13, цена 156 рублей;
  4. PHILIPS TL-D 18W/54-765, цена – 49 рублей.

Какие бывают виды люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы, иначе называемые газоразрядные, основаны на свечении электрического разряда в парах ртути. Такой разряд излучает свет в ультрафиолетовом диапазоне. Для преобразования в видимый свет на внутреннюю поверхность колбы наносится специальное вещество – люминофор.

Наибольшее применение нашли лампы низкого давления. Они применяются во всех типах помещений, где требуется освещение как альтернатива устаревшим светильникам накаливания. Некоторые типы люминесцентов не имеют аналогов среди других источников освещения.

Основные преимущества перед лампами накаливания:

  • Высокая экономичность;
  • Низкая температура;
  • Большая светоотдача;
  • Рассеянное излучение по всей поверхности источника;
  • Разнообразие цветовых оттенков, не требующее применения светофильтров;
  • Большой срок службы.

Экономичность и светоотдача превосходят таковые у классических ламп накаливания в несколько раз. Для примера – люминесцент мощностью 20 Вт примерно эквивалентен лампе накаливания 100 Вт. Учитывая, что срок службы обычной лампы составляет 1000 ч против 20000 у люминесцентной, то разница очевидна.

Поскольку нити накаливания у газоразрядных светильников нагреваются только во время запуска, а сам разряд в газовой среде не сопровождается выделением тепла, то такие изделия практически не греются и не имеют ограничений по пожарной безопасности.

Недостатки также присутствуют;

  • Содержание в конструкции паров ртути – самый основной недостаток;
  • Неравномерный спектр у недорогих ламп;
  • Мерцание с частотой источника питания;
  • Необходимость в дополнительных элементах для запуска;
  • Низкий коэффициент мощности (cosφ), создающий дополнительную нагрузку на электрическую сеть;
  • Трудности с зажиганием при низкой температуре.

Содержание паров ртути в лампе заложено в принцип ее работы, поэтому такой недостаток неустраним. Единственный выход – замена на осветительные приборы других типов. Второй по значению недостаток – мерцание, устраняется введением электронных схем управления зажиганием и горением.

Светильники, которые используют для запуска дроссель и стартер, характеризуются мерцанием с двойной частотой сети (100 Гц), что особенно заметно на светильниках с большим сроком службы. Мерцание возникает из-за того, что выключение лампы в момент отсутствия тока происходит практически мгновенно, на уровне инерционности зрения.

Поэтому возникает «стробоскопический» эффект. Быстрые перемещения предметов становятся при этом дергаными, ступенчатыми. Особенно нежелателен такой эффект на производствах, где есть перемещающиеся механизмы. Для устранения мерцания светильники группируют в группы, отдельные лампы которых запитываются от разных фаз трехфазной сети.

Виды и типы

Как было сказано выше, люминесценты подразделяются на два типа, высокого и низкого давления.

Первые представлены широко распространенными лампами уличного освещения типа ДРЛ. Такие светильники имеют большую мощность и плохую цветопередачу. Применяются только для уличного освещения или в помещениях с большой площадью, в которых не предъявляются высокие требования к качеству освещения.

Лампы с добавками солей некоторых металлов ДРИ имеют более высокую светоотдачу и могут иметь различные оттенки цвета. Находят применение для декоративной подсветки архитектурных элементов зданий и в тех областях, где требуются мощные точечные источники освещения определенного цвета.

Наибольшее распространение получили лампы низкого давления трубчатого типа. Они выполнены в виде стеклянной трубки, заполненной аргоном с добавкой паров ртути. На противоположных концах светильника находятся по два электрода.

Каждая пара на торцах соединена со спиралью из нихрома. Спираль служит для первоначального запуска. Такие лампы требовали громоздкой пускорегулирующей аппаратуры, в которую входит дроссель и стартер.

Развитие современной электроники позволило заменить аппаратуру запуска миниатюрной электронной схемой, которая по своим габаритам позволяет использовать в качестве корпуса цоколь лампы.

Технические характеристики и маркировка

Основные характеристики – это мощность и цветопередача. Лампы отечественных предприятий имеют буквенное обозначение цветопередачи.

Первая буква Л – лампа, а следующие имеют непосредственное отношение к характеристикам света:

  • Д – дневной;
  • Б – белый;
  • ХБ – холодно-белый;
  • ТБ – тепло-белый;
  • Е – естественный;
  • ХЕ – холодно-естественный;
  • Г, К, З, Ж, Р, ГР – различные цвета;
  • УФ – ультрафиолетовый.

Буква Ц или комбинация ЦЦ обозначает использование люминофора с улучшенной характеристикой цветопередачи.

Международное обозначение состоит из трех цифр. Первая цифра характеризует качество цветопередачи, вторая и третья – цветовую температуру. Например, значение 530 говорит от том, что качество цветопередачи 50, а цветовая температура 3000 К.

Все прочие маркировки не имеют единого стандарта. Каждая фирма-изготовитель маркирует продукцию по-своему.

Обычно на трубчатых лампах указывается ее диаметр:

  • T5 (диаметр лампы 5/8 дюйма ≈ 1.59 см);
  • T8 (диаметр лампы 8/8 дюйма ≈ 2.54 см);
  • T10 (диаметр лампы 10/8 дюйма ≈ 3.17 см);
  • T12 (диаметр лампы 12/8 дюйма ≈ 3.80 см).

Может также указываться тип цоколя лампы:

  • Штырьковые – 2D; G23; G24; G27; G53;
  • Резьбовые – E14; E27; E40.

В обязательном порядке должно указываться напряжение питания и тип запуска лампы.

Обозначения RS – rapid start, InS – instant start, US – universal start, говорят о том, что для запуска дополнительные элементы не требуются, вся пусковая аппаратура встроена в корпус. Лампы, для включения которых необходим стартер, имеют маркировку PHs – pre-heat start.

Маркировка отечественных люминесцентных самп

Утилизация

Содержание ртути в люминесцентных светильниках составляет от 1 до 70 мг, что выдвигает специфические требования к утилизации отработанных или неисправных изделий.

Утилизацией занимаются только специальные фирмы, с которыми предприятия обязаны заключать договора. Частные лица должны сдавать лампы в специальные пункты или контейнеры.

Блиц-советы

Использование обычных комнатных люминесцентов для уличного освещения нецелесообразно, поскольку зажигание будет происходить медленно и срок службы светильников сильно сократится.

Нежелательно использовать газоразрядные светильники в местах, где освещение подвержено частым включениям-выключениям, например, в помещениях, оборудованным датчиком присутствия. Хоть изделия и характеризуются длительным сроком службы, количество коммутаций у них ограничено до 2000 циклов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector