Со дня начала массового производства люминесцентных ламп и по сей день они остаются в лидерах по распространенности среди осветительных приборов. Возможно, когда-нибудь по этому параметру их обгонят светодиодные, но пока факт остается фактом. И дело не только в их экономичности по сравнению с галогенными или лампами накаливания. На сегодняшний день это самый доступный вариант освещения для школ, детских садов, офисов, производственных и складских помещений.
Люминесцентные, газоразрядные, лампы дневного света – как только не называют подобные осветительные приборы, порой даже не задумываясь, откуда взялось название. Все просто. Светильники с ЛДС работают с помощью дросселя и стартера. Стартер, создавая кратковременное короткое замыкание, способствует появлению искры, а дроссель посредством выработки высоковольтного разряда пробивает содержащиеся в колбе пары ртути, в результате чего возникает ультрафиолетовое свечение.
Классификация люминесцентных ламп
Для классификации и выделения технических характеристик ЛЛ необходимо определить их работоспособность, а так же понять, какова их конструкция. Для этого целесообразно:
- Определить свет, который излучается лампой. Он может быть обычным белым или дневным. Усовершенствованные модели возможны в универсальном исполнении.
- Узнать поперечную ширину трубки. Чем больше этот показатель, тем мощнее будет ЛДС, а также будут выше данные по температуре цвета, спектру и сроку службы. Наиболее распространены и эффективны колбы на 18, 26 и 38 мм. Данные диаметра и длины трубки обычно маркируют рядом, к примеру, 26/406.
- Посмотреть на такие показатели, как мощность ламп. На основе этих показателей возможно определение площади, освещаемой прибором. Также от этого параметра зависит и КПД.
- Узнать, сколько контактов имеет ЛЛ. Их может быть четыре, может два при скрученной в кольцо лампе.
- Определить, требуется ли для розжига люминесцентной лампы стартер и дроссель, или ЛЛ является бесстартерной. Некоторые думают, что если стартер не требуется, прибор будет более экономичным. Но это заблуждение, никакой связи между наличием либо отсутствием прерывателя и энергосберегаемостью нет.
- Учесть номинал необходимого питания. Есть лампы, работающие не от 220 В, а от 127 В.
- Посмотреть на форму лампы. Она может быть в форме кольца, U-образной, прямой, спиралевидной, шарообразной или дуговой.
- Обратить внимание на долговечность работы. Она зависит от того, где должна быть применена данная лампа. Наиболее долговечны ЛЛ, предназначенные для дома.
- Визуально понять цвет лампы. Является она ЛДЦ или ЛБ.
Маркировка
Лампы дневного света можно разделить на две группы – имеющие общее и специальное назначение. Общее назначение – приборы 15–80 ватт. Они могут быть как белыми, так и цветными (красный, желтый, зеленый, голубой и синий).
По параметру мощности бывают маломощными (менее 15 ватт) и мощными (более 80 ватт).
Имеет значение и тип разряда, они тоже бывают разными – дуговой, тлеющий и тлеющего сечения.
Излучение – естественный свет, цветная лампа, со специализированным спектром и ультрафиолетовая.
Форма трубки – трубчатая или фигурная. Светораспределение – направленное излучение (рефлекторная, щелевая, панельная и пр.) и ненаправленное.
Указание особенностей обязательно в названии, поэтому, посмотрев на обозначение люминесцентных ламп, можно определить все показатели этих осветительных приборов. У ЛЛ, имеющих улучшенное качество по цветопередаче, в маркировке за литерой цвета будет проставлена буква Ц, а при условии особого качества – ЦЦ.
К примеру, маркировка лампы выглядит следующим образом – ЛКЦУ-80. Значит, это люминесцентная красная U-образная лампа мощностью 80 ватт. Маркировка люминесцентных ламп OSRAM немного отличается, но все же основные данные в ней те же.
Преимущества и недостатки
При уменьшении размеров (длины) лампы увеличивается световая отдача. Получается, что уменьшаются потери, что способствует улучшению качества светового потока. Тогда напрашивается логичный вывод – лучшее освещение даст одна лампа мощностью 30 ватт, чем две по 15 ватт.
Какие же преимущества у подобных световых приборов? Конечно, первое, что следует назвать – это приличный уровень КПД, он составляет приблизительно 25%. Что касается светоотдачи, то она почти в десять раз выше, чем у обычной лампы с нитью накаливания.
Следующий плюс — это большая долговечность. Она составляет 20 000 ч. К тому же такие лампы обладают огромным цветовым спектром. Конечно, с многоцветной светодиодной лентой его не сравнить, но все же возможно подобрать осветительный прибор со световым потоком такого цвета, который нужен.
Распределение свечения по всей люминесцентной лампе. Хотя, конечно, это преимущество сомнительно, скорее его можно отнести к недостаткам. А их и без того хватает.
К примеру, такие лампы дневного света требуют установки пускорегулирующего аппарата, т. к. необходима стабилизация и поддержка нормального функционирования прибора освещения. Также эти лампы находятся в зависимости от погодных условий (при установке на улице).
Оптимальный температурный режим подобных люминесцентных трубок – это 20 градусов по Цельсию.
Еще одна очень важная проблема – возможность отравиться при дефекте колбы и выделении паров ртути. По той же причине (испарения тяжелых металлов) возникают и проблемы с утилизацией. Производят ее только специализированные центры, и стоит это немалых средств.
Также при нестабильном напряжении возможно возникновение ощутимого мерцания, что, естественно, не добавит здоровья зрению и может вызвать головные боли и раздражительность. О последнем недостатке уже упоминалось – диммировать устройство очень сложно и трудоемко.
Как выбрать люминесцентную лампу?
При выборе нужно следовать некоторым правилам, которые могут повлиять в будущем на качество люминесцентной лампы, а также на продолжительность ее срока службы. Обращать внимание следует на следующие показатели технических характеристик:
- погодные условия (если светильник на улице) и внутренняя среда в помещении, где предполагается использование;
- температурный режим, при котором будет происходить функционирование осветительного прибора;
- напряжение в сети, что важно для предотвращения мерцания;
- размеры прибора. Необходимо предусмотреть, вместится ли люминесцентная лампа в светильник;
- приемлемая и необходимая мощность прибора, его цвет и сила светопотока.
Выбрав люминесцентную лампу с подходящими характеристиками, возможно надолго получить качественное изделие. Его не придется менять каждый месяц.
Определить качество подобных приборов, опираясь на марку фирмы-изготовителя, не получится, т. к. определенная часть люминесцентных ламп у любого поставщика будет браком. И размер такого неликвида не зависит от цены изделия или раскрученности бренда.
При приобретении цветной люминесцентной лампы (ЛДЦ) или же специализированной придется переплатить около 10–15% от стоимости обычной ЛЛ. Это может быть бактерицидная лампа, какие устанавливаются в больницах для кварцевания, т. е. обеззараживания, либо лампы для растениеводства.
Некоторые данные для облегчения выбора
Естественно, что от мощности лампы зависит ее долговечность, а также сила светового потока, в том числе и через некоторое время работы. Зная подобные параметры люминесцентных ламп, можно подобрать оптимальный световой прибор, который не испортит настроения при установке.
К примеру, при потребляемой мощности подобного светового прибора в 30 ватт средний срок службы составит 15 000 часов. Средняя сила светового потока после 100 часов горения у белой (ЛБ) будет равна 140 лм, теплой и холодной белой – 100 лм. У дневной – 180 лм, а у дневной цветной этот показатель будет равен 80 лм. А вот у ЛДЦ параметры уже будут другими.
Не стоит забывать о том, что бесстартерные лампы хотя и расходуют не меньше электроэнергии, чем светильники со стартером, но все же долговечность их работы немного больше. А потому наилучшим вариантом будет приобретение именно таких люминесцентных ламп с последующим исключением из схемы их включения стартеров. Сделать это нетрудно, и времени много такая работа не займет.
Экзотика
Вообще нестандартная форма люминесцентных ламп берет свое начало со времен неоновых реклам. Сейчас, когда у производителя появилась масса возможностей изготовить трубку любой конфигурации, фигурные лампы в основном стали использоваться для смелых дизайнерских решений. Такие изделия не маркируются привычными символами. Для того чтобы узнать их технические характеристики, необходимо посмотреть в паспорт изделия.
Такие люминесцентные лампы очень неплохо вписываются в футуристические интерьеры. Интересно, что подобного вида светильника и распространяемого им света невозможно добиться при помощи любого другого вида источника освещения.
С.И. Паламаренко, г Киев
Классификация люминесцентных ламп,
характеристики обычных люминесцентных ламп,
зависимость параметров ламп от напряжения сети,
зависимость характеристик от окружающей
температуры и условий охлаждения, изменение
характеристик люминесцентных ламп в процессе
горения, энергоэкономичные люминесцентные лампы,
зарубежные люминесцентные лампы, компактные
люминесцентные лампы, безэлектродные
люминесцентные лампы.
Классификация люминесцентных ламп
Люминесцентные лампы (ЛЛ) делятся на осветительные общего назначения и специальные. К ЛЛ общего назначения относят лампы мощностью от 15 до 80 Вт с цветовыми и спектральными характеристиками, имитирующими естественный свет различных оттенков. Для классификации ЛЛ специального назначения используют различные параметры. По мощности их разделяют на маломощные (до 15 Вт) и мощные (свыше 80 Вт); по типу разряда на дуговые, тлеющего разряда и тлеющего свечения; по излучению на лампы естественного света, цветные лампы, лампы со специальными спектрами излучения, лампы ультрафиолетового излучения; по форме колбы на трубчатые и фигурные; по светораспределению с ненаправленным светоизлучением и с направленным (рефлекторные, щелевые, панельные и др.).
Маркировка обычно состоит из 2-3 букв. Первая буква Л означает люминесцентная. Следующие буквы означают цвет излучения: Д - дневной; ХБ - холодно-белый; Б - белый; ТБ - теплобелый; Е - естественно-белый; К, Ж, 3, Г, С - соответственно красный, желтый, зеленый, голубой, синий; УФ - ультрафиолетовый. У ламп с улучшенным качеством цветопередачи после букв, обозначающих цвет, стоит буква Ц, а при цветопередаче особо высокого качества - буквы ЦЦ. В конце ставят буквы, характеризующие конструктивные особенности: Р - рефлекторная, У - U-образная, К - кольцевая, А - амальгамная, Б - быстрого пуска. Цифры обозначают мощность в ваттах. Маркировка ламп тлеющего разрада начинается с букв ТЛ.
Характеристики обычных ЛЛ
В табл.1 приведены характеристики наиболее распространенных ЛЛ дневного света. Обозначения: Р - мощность; U -напряжение на лампе; I - ток лампы; R -световой поток; S - световая отдача.
Зависимость параметров ламп от напряжения сети
При изменении напряжении сети в пределах + 10% изменение параметров лампы можно определить из соотношения dX/X = Nx dUc/Uc, где X - соответствующий параметр лампы; dX - его изменение; Nx - коэффициент для соответствующего параметра. Для схемы с дросселем коэффициенты имеют следующие значения: для силы света Ni = 2,2; для мощности Np = 2,0; для светового потока Nф = 1,5. В схеме с емкостно-индуктивным балластом величины Nx несколько меньше.
При падении напряжения сети ниже допустимого ухудшаются условия перезажигания. Повышение напряжения выше допустимого вызывает перекал катодов и перегрев пускорегулирующих устройств. И в том, и в другом случае происходит значительное сокращение срока службы ламп.
|
Таблица 1 |
||||||
|
Размеры, мм (рис.1) L1 L2 D |
||||||
|
1199,4 1214,4 38 |
||||||
|
1199,4 1214,4 38 |
||||||
|
1199,4 1214,4 38 |
||||||
|
1199,4 1214,4 38 |
||||||
|
1199,4 1214,4 38 |
||||||
Зависимость характеристик от окружающей температуры и условий охлаждения
Изменение температуры трубки по сравнению с оптимальной как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, вызывает снижение светового потока, ухудшение условий зажигания и сокращение срока службы. Надежность зажигания стандартных ламп при работе со стартерами начинает особенно заметно падать при температурах ниже -5°С и при понижении напряжения сети. Например, при -10°С и напряжении сети 180 В вместо 220 В число незажигающихся ламп может доходить до 60-80%. Такая сильная зависимость делает применение ЛЛ в помещениях с низкими температурами неэффективным.
Повышение температуры относительно оптимальной может происходить при повышении температуры окружающей среды и при работе ламп в закрытой арматуре. Перегрев ЛЛ кроме уменьшения светового потока сопровождается некоторым изменении их цвета. На рис.2 показана зависимость параметров ЛЛ от температуры окружающей среды.
Изменение характеристик ЛЛ в процессе горения
В первые часы горения происходит некоторое изменение электрических характеристик ламп, связанное с доактивиров-кой катодов, выделением и поглощением различных примесей. Эти процессы обычно заканчиваются на первой сотне часов. В течение остального срока службы электрические характеристики изменяются очень незначительно. Происходит постепенное уменьшение яркости свечения люминофора и светового потока лампы (рис.3: кривая 1 для ЛЛ 40 Вт, кривая 2 для ЛЛ 15 и 30 Вт). В некоторых лампах уже спустя несколько сотен часов горения начинают появляться темные налеты и пятна у концов трубки, связанные с распылением катодов. Они свидетельствуют о плохом качестве ламп.
Энергоэкономичные люминесцентные лампы (ЭЛЛ)
ЭЛЛ предназначены для общего освещения и полностью взаимозаменяемы со стандартными ЛЛ мощностью 20, 40 и 65 Вт в существующих осветительных установках без замены светильников и пускорегулирующей аппаратуры. Они имеют стандартную длину, стандартные значения рабочих токов и напряжений на лампах и те же или близкие значения световых потоков, что и у стандартных ламп соответствующей цветности при пониженной на 10% мощности (18, 36 и 58 Вт). Внешне ЭЛЛ отличаются от стандартных ламп только меньшим диаметром (26 мм вместо 38 мм). За счет уменьшения диаметра снижается расход основных материалов (стекло, люминофор, газы, ртуть и др.).
Для обеспечения того же падения напряжения на лампах при уменьшении их диаметра пришлось применить для наполнения смесь аргона с криптоном и снизить давление до 200-330 Па (вместо обычных 400 Па в стандартных лампах). В ЭЛЛ возрастает температура трубки до 50°С, но создавать специальные условия для охлаждения не требуется. Люмино-форный слой в ЭЛЛ находится в более тяжелых рабочих условиях, поэтому наиболее подходящими для этих ламп являются редкоземельные люминофоры. Однако такие люминофоры примерно в 40 раз дороже стандартного галофосфата кальция (ГФК), поэтому и лампы с такими люминофорами в несколько раз дороже обычных. Для снижения стоимости ламп применяют двухслойное покрытие. Сначала на стекло наносят ГФК, а поверх него редкоземельный люминофор небольшой толщины.
Промышленность выпускает ЭЛЛ мощностью 18, 36 и 58 Вт цветностей ЛБ, ЛДЦ и ЛЕЦ со световыми параметрами, совпадающими с параметрами обычных ЛЛ тех же цветностей мощностью 20, 40 и 65 Вт. Под маркой ЛБЦТ выпускаются ЭЛЛ с трехком-понентной смесью редкоземельных люминофоров со сроком службы 15000 ч.
Зарубежные ЭЛЛ
Зарубежные фирмы выпускают ЭЛЛ трех-четырех стандартизованных цветовых тонов и с двух-трехкомпо-нентной смесью редкоземельных люминофоров. В табл.2 приведены параметры некоторых типов ЭЛЛ в колбах диаметром 26 мм фирмы OSRAM (Германия).
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)
В начале 80-х годов стали появляться многочисленные типы компактных ЛЛ мощностью от 5 до 25 Вт со световыми отдачами от 30 до 60 лм/Вт и сроками службы от 5 до 10000 ч. Часть типов КЛЛ предназначена для непосредственной замены ламп накаливания. Они имеют встроенную пускорегулирующую аппаратуру и снабжены стандартным резьбовым цоколем Е27.
Разработка КЛЛ стала возможной только в результате создания высокостабильных узкополосных люминофоров, активированных редкоземельными элементами, которые могут работать при более высоких поверхностных плотностях облучения, чем в стандартных ЛЛ. За счет этого удалось значительно уменьшить диаметр разрядной трубки. Что касается сокращения габаритов ламп в длину, то эта задача была решена путем разделения трубок на несколько более коротких участков, расположенных параллельно и соединенных между собой либо изогнутыми участками трубки, либо вваренными стеклянными патрубками.
|
Марка лампы |
Тип лампы |
Световой поток, лм, |
||
|
лампы мощностью, Вт |
||||
|
Люмилюкс |
||||
|
Дневного цвета |
||||
|
Белого цвета |
||||
|
Тепло-белого цвета |
||||
|
"Интерна" |
||||
|
Люмилюкс делюкс |
||||
|
Белого цвета |
||||
|
Тепло-белого цвета |
||||
|
Стандартные |
||||
|
Универсально белый |
||||
|
Ярко-белого цвета |
||||
Тепло-белого цвета |
Таблица 3
|
Тип лампы |
Мощность,Вт |
Напряжение, В |
Световой поток, лм |
Габариты.мм |
||
|
Первая группа КЛ7/ТБЦ КЛ9/ТБЦ КЛ11/ТБЦ |
27x13x135 27x13x167 27x13x235 |
Специальный G23 |
||||
|
Вторая группа КЛС9/ТБЦ КЛС13/ТБЦ КЛС18/ТБЦ КЛС25/ТБЦ |
0,093 0,125 0,18 0,27 |
425 600 900 1200 |
Ж85х150 Ж85х160 Ж85х170 Ж85х180 |
Резьбовой Е27 |
||
|
Третья группа CIRCOLUX CIRCOLUX CIRCOLUX |
Ж165х100 Ж165хЮ0 Ж216хЮ0 |
Резьбовой Е27 |
Все многообразие выпускаемых в настоящее время КЛЛ можно разделить на четыре основные группы.
1. Без внешней оболочки, с разрядной трубкой Н- или П-образной формы, специальным цоколем, выносной пус-корегулирующей аппаратурой (ПРА) и встроенным стартером (рис.4,а) , где 1 -разрядная трубка; 2 - специальный цоколь G23 с вмонтированным внутри его стартером и конденсатором).
2. С призматической или опаловой внешней оболочкой, сложно изогнутой разрядной трубкой, стандартным резьбовым (или штифтовым) цоколем и встроенным стартером и ПРА (рис.4,б), где 1 - разрядная трубка; 3 -дроссель; 4 - внешняя колба; 5 - полая часть корпуса, внутри которой смонтированы дроссель, стартер, конденсатор, тепловой выключатель).
3. Кольцевые, без внешней оболочки, со стандартным резьбовым (или штифтовым) цоколем и встроенным стартером и ПРА (рис.4,в).
4. Со стеклянной внешней оболочкой, сложно изогнутой разрядной трубкой, специальным цоколем, выносным стартером и ПРА.
В первую группу входят КЛЛ, получившие наибольшее распространение. Лампы имеют разрядную трубку с диаметром 12,5 мм и снабжены специальным двухшты-ревым цоколем G23. Они выпускаются отечественной промышленностью (под маркой КЛ/ТБЦ) и рядом зарубежных фирм. Лампы наполнены аргоном при давлении 400 Па, что обеспечивает нормальную работу катодов и условия разряда. Лампы легко зажигаются даже при температурах до -20°С, время зажигания не превышает 10 с. Основные параметры таких ламп приведены в табл.3.
Серия КЛЛ повышенной мощности состоит из трех ламп мощностью 18, 24 и 35 Вт длиной 251, 362 и 443 мм, с номинальным световым потоком соответственно 1250, 2000 и 2500 лм и сроком службы 5000 ч. Лампы изготавливают в трубках увеличенного до 15 мм диаметра и монтируют на специальном 4-штыревом цоколе.
Во вторую группу входят довольно распространенные за рубежом КЛЛ со стеклянной или пластмассовой внешней оболочкой и стандартным резьбовым цоколем Е27 (см. рис.4,б). Внутри оболочки смонтированы ПРА, стартер и дважды U-образно изогнутая разрядная трубка. Основные параметры КЛЛ этого типа (отечественные КЛС.../ТБЦ и выпускаемые за рубежом (SL) приведены в табл.3 (РЭ2/2001) (вторая группа).
Ввиду того что разрядные трубки в этом виде ламп работают в закрытой внешней оболочке при температурах, заметно превышающих оптимальную, и нет возможности искусственно создать холодную зону, разрядные трубки наполняют амальгамой ртути.
Лампы предназначены для непосредственной замены ламп накаливания и дают большую экономию электроэнергии. К их недостаткам относят сравнительно большие
габариты и особенно массу по сравнению с лампами накаливания, неразборность конструкции, в силу чего после выхода из строя разрядной трубки приходится заменять целиком всю лампу, включая дроссель. В связи с этим некоторые зарубежные фирмы выпускают такие лампы в разборном исполнении.
В третью группу входит семейство кольцевых КЛЛ с резьбовым цоколем и встроенным ПРА, смонтированным в пластмассовом корпусе, расположенном по диаметру кольцеобразной разрядной трубки (см. РЭ2/2001, рис.4,в). Световая отдача кольцевых КЛЛ даже с полупроводниковыми ПРА уступает световой отдаче Н-образных КЛЛ соответствующих мощностей. Удобство кольцевых КЛЛ состоит в том, что ими можно непосредственно заменять лампы накаливания в осветительном приборе. В четвертую группу входят
лампы, имеющие цилиндрическую или грушевидную внешнюю оболочку, специальный 4-штыревой цоколь, выносные ПРА и стартер. Эти лампы имеют более низкие световые отдачи по сравнению с Н- и П-образными КЛЛ. Поэтому данные об этих лампах не приводятся.
Основные экономические преимущества КЛЛ - значительная экономия электроэнергии и уменьшение необходимого количества ламп для выработки одинакового количества люмен-часов по сравнению с лампами накаливания.
Современные КЛЛ сложны в производстве. Поэтому ведутся теоретические и экспериментальные исследования, направленные на усовершенствование таких ламп.
Безэлектродные КЛЛ.
В этих лампах для возбуждения свечения люминофоров используется разряд в парах ртути низкого давления в смеси с
инертными газами (аргоном, криптоном). Поддержание заряда осуществляется за счет энергии электромагнитного поля, которое создается в непосредственной близости от разрядного объема. Создание безэлектродных КЛЛ стало возможным благодаря современной микроэлектронике, которая позволила создать малогабаритные и сравнительно дешевые источники высокочастотной энергии с высоким КПД.
Все возможные типы безэлектродных ламп состоят из трех основных узлов: малогабаритного источника ВЧ энергии, устройства для эффективной передачи ВЧ энергии в разряд, называемого индуктором, и разрядного объема. Различия в устройстве и конструкции узлов определяются выбранной для возбуждения разряда высокой частотой. В настоящее время известны три основных типа безэлектродных КЛЛ с примерно одинаковыми энергетическими параметрами: с тороидальным индуктором на ферромагнитном сердечнике (частоты от 25 до 1000 кГц), с соленоидальным индуктором (частоты от 3 до 300 МГц) и сверхвысокочастотные (с частотой свыше 100 МГц).
Анализ показал, что в настоящее время наиболее целесообразно использовать конструкцию с соленоидальным индуктором и внешним по отношению к нему расположением разрядного объема. Конструкция подобной лампы показана на рис.5, где 1 - цоколь Е-27; 2 - блок автогенератора; 3 -наполнение, ртуть и инертный газ, 4 - соленоидальный индуктор; 5 - люминофорный слой; 6 - цилиндрическая полость в колбе; 7 - стеклянная колба. Экспериментальные образцы безэлектродных КЛЛ с соленоидальным индуктором (на частоте 18 МГц) мощностью 30 Вт на сетевое напряжение 220 В 50 Гц с диаметром внешней колбы 75-85 мм имеют световую отдачу 30-40 лм/Вт. При этом ферритовый сердечник разогревается до 300°С.
В настоящее время ни в одной стране нет промышленного выпуска безэлектродных КЛЛ и выпускают только экспериментальные образцы.
Что такое люминесцентная лампочка, какой у нее принцип работы и преимущества по сравнению с альтернативными вариантами. Забегая наперед, хотелось бы сразу отметить, что такой вариант источника освещения несет некую опасность, если вдруг . Именно поэтому сначала рекомендуем Вам внимательно изучить технические характеристики люминесцентных ламп, на основании чего взвесить все за и против по поводу выбора данного варианта.
Устройство
Устройство люминесцентной лампы имеет некоторые сходства с конструкцией и галогенных изделий. Состоит она из герметичной колбы и электродов.
Колба заполнена инертным газом и небольшим количеством ртути (до 30 мг). Внутренние стенки колбы покрыты люминофором, который преобразует ультрафиолетовое излучение в свет, видимый человеку. Электроды установлены с обеих сторон колбы (на торцах). Конструкция электрода представляет собой все ту же вольфрамовую нить, к которой припаяны контактные ножки, пропускающие электрический ток. Принцип действия следующий — при прохождении электроэнергии электрод нагревается и возникает ультрафиолетовое излучение, которое проходя через стенки колбы, преобразуется в видимый световой поток.
Характеристика
Технические характеристики люминесцентных ламп освещения:
- диапазон мощностей изделий – от 15 до 80 Вт (для общего назначения);
- номинальное напряжение — 220 и 127 В;
- температура накала вольфрамовой нити – от 2700 до 6500 градусов (по Кельвину);
- световая отдача – может достигать рекордных 104 Лм/1 Вт (в среднем от 40 до 80 Лм/1 Вт);
- размер цоколя – 14 мм (миньон E14) и 27 мм (стандарт E27);
- диаметр колбы – 12,16,26,38 мм;
- срок службы – от 10000 до 40000 часов;
- коэффициент полезного действия превышает 20%.
Характеристика энергосберегающих лампочек
Типы
Предоставляем к Вашему вниманию основные типы люминесцентных ламп:
- линейные;
- компактные.
Линейные люминесцентные источники света применяются для освещения производственных и офисных зданий, а также спортивных площадок. Их особенность в высокой мощности и повышенной светоотдаче. К тому же данные изделия способны экономить до 30% потребляемой электроэнергии, что является их главным достоинством.
Компактные либо другими словами энергосберегающие лампы (КЛЛ) применяются для общего назначения. Они имеют специфическую конструкцию, представленную изогнутой колбой. Изделия применяются не только во время , но и для декоративной подсветки витрин, а также дезинфекции больничных помещений. Основное преимущество заключается в высокой светоотдаче и продолжительном сроке службы.
Маркировка
На сегодняшний день существует несколько маркировок люминесцентных ламп, сейчас рассмотрим каждую из них.
Отечественная
Отечественная маркировка представлена цифро-буквенной аббревиатурой, которая расшифрована на картинке.
Первая буква «Л» — лампа.
Вторая буква – характеристика светового потока (Д — дневной, ХБ — холодный белый, ТБ — белый, ЕБ — естественно белый, Б — белый, УФ – ультрафиолетовый, Г – голубой, С – синий, К – красный, Ж – желтый, З – зеленый).
Третья буква – качество цветопередачи (Ц – улучшенное качество, ЦЦ – особо высокое качество).
Четвертая буква – конструктивная особенность (А –амальгамная, Б – быстрого пуска, К – кольцевая, Р – рефлекторная, У – у образная).
Цифра после букв – мощность в Вт.
Обращаем Ваше внимание на то, что в маркировке люминесцентной лампы могут присутствовать такие аббревиатуры, как ЛХЕ и ЛЕ, что означает естественного свет и холодный естественный свет.
Зарубежная
Зарубежная маркировка представлена в данной таблице:
Как вы видите, вместо цифро-буквенного шифра используется трехзначное число, а также определение в виде простой подписи на английском языке (к примеру, марка cool white так и переводиться «холодный свет»).
Преимущества
Энергосберегающие люминесцентные лампочки имеют массу преимуществ, поэтому на мировом рынке источников света занимают второе место после лидеров — светодиодных изделий.
Основными преимуществами являются:
- Высокие энергосберегающие показатели, в чем они и превосходят лампы накаливания;
- Хорошее качество света и светоотдача;
- Широкая разновидность изделий для специального и общего назначения;
- Длительный срок службы (на порядок продолжительнее, чем у ).
Недостатки
Среди недостатков люминесцентных ламп выделяют:
- Повышенная стоимость изделий;
- Вредное влияние на самочувствие человека при длительной работе искусственного освещения. К тому же такие экономки вредны для глаз;
- Срок службы заметно сокращается при частом включении/отключении света;
- Выходят из строя при перепадах напряжения (необходимо дополнительно устанавливать );
- Интенсивность освещения невозможно регулировать с помощью диммера;
- Запрещается использовать в запыленных и влажных помещениях (к примеру, при );
- Плохо работают при низких температурах;
- Если колбу разбить, ртуть может негативно повлиять на организм человека;
- Требуют специализированную утилизацию, которая может присутствовать далеко не в каждом городе.
Как Вы видите, недостатков у данных изделий больше, чем преимуществ. Все же при правильном использовании все недостатки сразу же «отлетают», оставляя только главное достоинство — высокие энергосберегающие свойства.
Разновидности и характеристики
Классификация люминесцентных ламп
Люминесцентные лампы (ЛЛ) делятся на осветительные общего назна- чения и специальные. К ЛЛ общего назначения относят лампы мощнос- тью от 15 до 80 Вт с цветовыми и спектральными характеристиками, имитирующими естественный свет различных оттенков. Для классифика- ции ЛЛ специального назначения используют различные параметры. По мощ- ности их разделяют на маломощные (до 15 Вт) и мощные (свыше 80 Вт); по типу разряда - на дуговые, тлеющего разряда и тлеющего свечения; по излучению - на лампы естественного света, цветные лампы, лампы со специальными спектрами излучения, лампы ультрафиолетового излучения; по форме колбы - на трубчатые и фигурные; по светораспределению - с ненаправленным светоизлучением и с направленным, например, рефлек- торные, щелевые, панельные и др.
У ламп с улучшенным качеством цветопередачи после букв, обозначающих цвет, стоит буква Ц, а при цветопередаче особо высокого качества - буквы ЦЦ. Маркировка ламп тлеющего разряда начинается с букв ТЛ.
Разновидности спектрального состава люминесцентных ламп
Спектральный состав видимого излучения зависит от состава люминофо- ра, в соответствии с чем лампы обозначают буквами. Различную цветность можно получить с помощью люминофора - галофосфата кальция в зависи- мости от цветовой температуры лампы.
Цветовой температурой называется температура абсолютно черного тела, при которой цвет его излучения совпадает с цветом самого тела (К - Кельвин, Т = t + 273, где Т - температура в К, t - температура в °С).
По спектру излучаемого света лампы подразделяются:
ЛБ - лампы белого света с цветовой температурой 4200 К, соответству- ющей цветовой температуре яркого солнечного дня;
ЛХБ - лампы холодно-белого света с цветовой температурой 4800 К;
ЛТБ - лампы тепло-белого света с цветовой температурой 2800 К, соответствующей цветности излучения ламп накаливания;
ЛД - лампы дневного света, имеющие цветовую температуру 6500 К, соответствующую цветовой температуре голубого неба без солнца.
Для осветительных установок, в которых требуется правильная цветопере- дача, выпускаются лампы:
ЛЕЦ - лампы естественного (Е) цвета; ЛТБЦ - лампы тепло-белого (ТБ) цвета; ЛДЦ - лампы дневного (Д) цвета.
Стоящие после обозначения цифры указывают мощность лампы в ваттах. Люминесцентные лампы выпускаются мощностью 8... 150 Вт.
Пример 1. ЛТБ 30 означает: люминесцентная, тепло-белого цвета, мощ-ность 30 Вт. Пример 2. ЛБ 20 обозначает: люминесцентная лампа белого цвета мощнос-тью 20 Вт.
Световой поток после 70% средней продолжительности горения снижает-ся до 70% среднего номинального потока. Наиболее долго лампы служат при комнатной температуре и номинальном напряжении. Повышение и понижение напряжения снижают срок службы, но к повышениям напряжения люминесцентные лампы значи- тельно менее чувствительны, чем лам пы накаливания. Люминесцентные лампы показаны на рис. 14.5.
Раньше их называли: прямыми (рис. 14.5.а); . кольцевыми (рис. 14.5.6); « U -образными (рис. 14.5.в).
Эти названия нашли отражение в старых обозначениях светильников для люминесцентных ламп. В настоя-щее время все лампы, кроме прямых, называют фигурными (рис. 14.5.б,в).
|
Технические характеристики наиболее распространенных ламп Таблица 14.1 |
||||
|
Тип лампы |
Мощность, Вт |
Световой поток, лм |
Продолжительность горения, ч |
Тип цоколя |
|
Лампы люминесцентные р тутные низкого давления |
||||
|
Ц2Ш-13/35 |
||||
|
ЛДЦ-40 |
||||
|
ЛДЦ-80 |
||||
|
ЛТБ-40 |
||||
|
ЛТБ-80 |
||||
|
ЛХБ-40 |
||||
|
ЛХБ-80 |
||||
Люминесцентные лампы, называемые еще, лампами дневного света, представляют собой запаянную с обоих концов стеклянную трубку, изнутри покрытую тонким слоем люминофора . Сама лампа заполнена инертным газом - аргоном при очень низком давлении. Внутри лампы содержится небольшое количество ртути, которая, нагреваясь, превращается в ртутные пары.
Люминесцентные лампы - это те же лампы накаливания , но с небольшими усовершенствованиями. Принцип свечения в них базируется на разогреве, вольфрамового элемента, электрический разряд в смеси инертных газов и паров ртути, который содержится в стеклянной колбе, вызывает излучение в ультрафиолетовом спектре, (т.е. невидимом для человека). Это излучение поглощается специальным составом, которым колба покрыта изнутри, что и вызывает свечение, которое человеческий глаз может воспринимать. Состав, который вызывает свечение, называется люминофором , представляет собой смесь разных веществ на основе фосфора. Он имеет различные цвета, не только белый.
Для расчёта освещенности помещения вы можете воспользоваться калькулятором расчета освещенности помещения .
Именно люминофор обеспечивает мощность свечения лампы дневного света в несколько раз выше, чем у обычных ламп накаливания (имея такой же уровень потребления электроэнергии - примерно в 5 раз), поэтому их и называют энергосберегающими . Вольфрамовая нить после розжига продолжает гореть, но лишь в качестве поддержки тлеющего разряда.
Люминесцентные лампы состоят из следующих основных деталей:
1 - ртуть;
2 - штампованная стеклянная ножка с электровводами;
3 - трубка для откачки (при изготовлении);
4 - выводные штырьки;
5 - концевая панелька;
6 - катод с эмиттерным покрытием.
В зависимости от назначения целевого использования, люминесцентные лампы условно разделены на категории по диапазонам температур свечения:
- до 2700 градусов - лампы люминесцентные т.н. мягкого света;
- от 2700 до 4200 градусов - дневного света;
- от 4200 до 6400 градусов - холодного света.
В зависимости от условий предполагаемой эксплуатации, в лампах может быть встроен механизм запуска - со стартером, электронным либо электромагнитным балластом.
Также лампы могут существенно отличаться размерами и формой самих стеклянных колб, а так же могут иметь различные патроны. Зачастую встречаются прямые и спиралевидные лампы
Маркировка люминесцентных ламп обычно состоит из 2-3 букв. Первая буква Л означает люминесцентная. Следующие буквы означают цвет излучения:
- Д - дневной;
- ХБ - холодно-белый;
- Б - белый;
- ТБ - теплобелый;
- Е - естественно-белый;
- К, Ж, 3, Г, С - соответственно красный, желтый, зеленый, голубой, синий; УФ - ультрафиолетовый .
У ламп с улучшенным качеством цветопередачи после букв, обозначающих цвет, ставится буква Ц, а для цветопередачи особо высокого качества используют буквы ЦЦ. В конце находятся буквы, которые характеризуют конструктивные особенности: Р - рефлекторная, У - U-образная, К - кольцевая, А - амальгамная, Б - быстрого пуска. Цифры обозначают мощность лампы Вт. Маркировка ламп тлеющего разряда начинается с букв ТЛ.
Маркировка зарубежных производителей люминесцентных ламп ?: OSRAM, PHILIPS, GENERAL ELECTRIC.
Люминесцентные лампаы имеют различные характеристики , так как применяются не только для освещения помещений общего пользования, но и активно используются в медицине, торговле, шоу-бизнесе и т.д.
Размер люминесцентных ламп. (диаметр трубки - 26 мм) .
Преимущества и недостатки ЛЛ:
- хорошая светоотдача и более высокий КПД (в сравнении с лампами накаливания);
- разнообразие оттенков света;
- рассеянный свет;
- длительный срок службы (2?000 -20?000 часов в отличие от 1?000 у ламп накаливания), при соблюдении определенных условий.
Недостатки:
- химическая опасность (ЛЛ содержат ртуть в количестве от 10 мг до 1 г);
- неравномерный, неприятный для глаз, иногда вызывающий искажения цвета, освещённых предметов (существуют лампы с люминофором спектра, близкого к сплошному, но имеющие меньшую светоотдачу);
- Со временем люминофор срабатывается, что приводит к изменению спектра, уменьшению светоотдачи и как следствие понижению КПД ЛЛ;
- мерцание лампы с удвоенной частотой питающей сети;
- наличие дополнительного приспособления для пуска лампы — пускорегулирующего аппарата (громоздкий дроссель с ненадёжным стартером);
- очень низкий коэффициент мощности ламп — такие лампы являются неудачной для электросети нагрузкой (проблема решается с применением вспомогательных устройств).
Схемы подключения люминесцентных ламп с использованием стартеров.
Стартеры для люминесцентных ламп.
Одиночное включение.
- LL - люминесцентная лампа;
- V - ПРА;
- D - дроссель;
- Un - сетевое напряжение;
- St - стартер.
Схема последовательного включение для двух ламп.
- LL - люминесцентная лампа;
- V - ПРА;
- D - дроссель;
- Un - сетевое напряжение;
- K - конденсатор компенсации (если требуется);
- St - стартер.
Схема парного включения.
- LL - люминесцентная лампа;
- V - ПРА;
- D - дроссель;
- Un - сетевое напряжение;
- K - конденсатор компенсации (если требуется);
- St - стартер.
Утилизация люминесцентных ламп.
Ртуть, которая с одержится в люминесцентных лампах, при их бое является потенциальным источником загрязнений. Одна люминесцентная лампа, которая по неосторожности была разбита, способна выбрасывать в воздух около 50 куб. м. ядовитых паров ртути. При этом, в воздухе эти пары не растворяются, а «зависают» надолго.
Опасность хронического отравления ртутью возможна во всех помещениях, в которых металлическая ртуть находится в соприкосновении с воздухом, даже если концентрация ее паров очень мала (предельно допустимой в рабочем помещении считается концентрация паров 0,01 мг/м3, а в атмосферном воздухе - в 30 раз меньше). Необходимость в специализированных условиях утилизации ртутных ламп объясняется, прежде всего, их высокой токсичностью и жесткими требованиями со стороны проверяющих органов.
Ртутные лампы относятся к отходам первого класса опасности и подлежат утилизации.
Накопление и хранение люминесцентных ламп на территории предприятий допускается временно до отправки на утилизацию в установленном порядке.
