Содержание

описание, характеристики, применение. Лампы дневного света :: SYL.ru

Люминесцентная лампа - это источник света, который имеет тип газоразрядный. В нем электрический заряд при помощи ртути создает излучение, который быстро преобразуется в видимый свет. Делается это при помощи люминофора. Как правило, данное устройство представляет собой смесь фосфата кальция с любыми другими элементами, которые позволяют добиться нужного эффекта. Как правило, световая отдача у такой лампы в несколько раз больше, чем у обычных ламп накаливания. Срок службы такого устройства составляет около 5 лет, если учитывать, что ограничение включения будет достигнуто не более двух тысяч, если же есть более 5 включения в день, то гарантийный срок 2 года.

Разновидности

Следует отметить, что распространены такие лампы:

  • Лампы дневного света. Данное устройство на этот момент является одним из самых популярных. Их используют в уличном освещении, а также в устанавливают там, где необходима большая мощность света.
  • Лампы низкого давления. Это устройства, которые используются для жилых помещений. Нередко газоразрядная такая лампа будет представлять собой обычную стеклянную трубку, на которую нанесен слой люминофора. Как правило, такая трубка заполненной аргоном. Плазменные дисплеи являются также одним из разновидностей люминесцентной лампы.

Область применения

В зависимости от вида люминесцентных ламп они могут использоваться в различных местах. Например, в школах, больницах и офисах используют устройства дневного света. Когда появились компактные лампы с электронными деталями, их стали использовать вместо ламп накаливания в быту. Люминесцентные лампы, как правило, удобно использовать в случае освещения большой площади, если необходимо улучшить условия света, снизить потребление электроэнергии на 50 - 80%. Также помимо этого, используют их для того, чтобы реже покупать новые лампы. Нередко люминесцентные лампы применяются в освещении рабочих мест, в специальной световой рекламе и подсветке фасадов. До того как начали применяться светодиоды, они являлись единственным источником для работы с жидкокристаллическими дисплеями.

Преимущества и недостатки

Следует выделить такие преимущества и недостатки. К плюсам следует отметить большую светоотдачу, а также высокий КПД. В зависимости от вида люминесцентных ламп бывают различные оттенки света. Также подаваемое освещение является рассеянным. Длительный срок службы понравится многим покупателям. Как правило, для того чтобы получить длительную эксплуатацию, необходимо правильно эксплуатировать устройство. Среди недостатков следует выделить химическую опасность, так как такие лампы содержат ртуть.

К сожалению, линейный спектр излучения неравномерный и неприятный для глаз, поэтому может вызывать искажение цветов, которые освещаются. Из-за того, что со временем люминофор разрушается, происходит изменение спектра, соответственно, КПД устройства снижается. Нередко для пуска лампы нужно установить дополнительные приспособления, которые представляют собой дроссель для люминесцентных ламп. Коэффициент мощности такого устройства будет неудачным для электросети из-за своей нагрузки. Существуют и другие мелкие недостатки. Однако эти самые критичные.

История

Предком лампы дневного света являются газоразрядные устройства. Впервые подобные приборы наблюдал Михаил Ломоносов, когда пропускал ток через заполненный водородом шар. Считается на данный момент, что первое газоразрядные устройство было создано в 1856 году. Николай Тесла через несколько лет запатентовал систему электрического освещения. Тогда она состояла из аргоновых ламп и напряжения высокой частоты. Подобные лампы используются до сих пор. В 1894 году был создан другой вид лампы, в котором использован азот и углекислый газ. На тот момент она светилась розово-белым светом. Это устройство получило успех. Ртутная лампа была впервые продемонстрирована уже в начале XX века. Из-за того, что она светилась сине-зеленым оттенком, использовать ее невозможно было. Однако ее конструкция на данный момент напоминает люминесцентные лампы, обзор которых мы проводим в данной статье.

Более современные устройства были созданы компанией General Electric, которая купила патент Гермера. На данный момент этот ученый является создателем современного устройства. В 1951 году за разработку люминесцентных ламп взялся ученый Фабрикант из СССР. За это он получил премию.

Особенности подключения к электрической сети

Не следует забывать, что дроссель для люминесцентных ламп по сей день используют. Из-за этого чаще всего оборудование выходит дорогостоящим. Однако это не значит, что люминесцентные лампы теряют обороты. Любая газоразрядная лампа, в отличие от накаливания, не может быть включена в сеть напрямую. Для того чтобы сделать это, необходимо использовать балласт. Причин для подобной манипуляции существует две.

В холодном состоянии лампа имеет высокое сопротивление, и для того чтобы зажечь ее, необходим импульс. Помимо этого, подобное устройство имеет отрицательное дифференциальное сопротивление, поэтому если в цепь не будет включено сопротивление, произойдет замыкание, в результате которого лампа просто перестанет работать.

Причины выхода из строя

Нередко мощность люминесцентных ламп является причиной, по которой они выходят из строя. Следует напомнить, что электроды такой лампы являются спиралью, созданной из вольфрамовой нити. Сверху они покрыты пастой из различных металлов щелочноземельных типов. Она подает разряд, который совершается стабильно. Когда лампа работает, постепенно данная паста осыпается с электродов, выгорает и, соответственно, приходит в негодность. Интенсивно она осыпается во время запуска работы, если разряд происходит не по всей площади. Именно поэтому люминесцентные лампы имеют конечный срок службы, хотя и намного длиннее, чем у обычных стандартных ламп. Отсюда может происходить потемнение на концах лампы, которое усиливается ближе к окончанию срока службы. Когда паста выгорает, напряжение вырастает максимально резко, соответственно, схема сгорает.

Специальные люминесцентные лампы

Также создают специальные люминесцентные лампы. Виды таких устройств рассмотрим чуть ниже.

Речь идет об устройствах дневного света, которые имеют максимальный вид освещения. Они служат для устранения эффекта цветовой мимикрии. Как правило, используют их в типографии, музеях, зубоврачебных кабинетах и так далее, для того чтобы максимально рассмотреть все необходимые детали.

Еще одни устройства, которые немного похожи по своему свечению солнечным светом. Такие устройства рекомендуют устанавливать в помещениях, где существует недостаток солнечного света. Речь идет о банках, магазинах, офисах. За счет высокой температуры цвета идеально подходит это устройство для работы в медицинских учреждениях.

Аквариумные лампы

Еще один вид люминесцентных ламп - тот, который является базовым в аквариумах. Как правило, он имеет диапазон синего и красного оттенка. Благодаря такой лампе происходят фотобиологические процессы, которые необходимо поддерживать для развития микрофлоры. Также для аквариумов изобретают специальные устройства, которые излучают синий цвет и ультрафиолет. Нередко такие люминесцентные лампы от Philips и других производителей устанавливают в дорогостоящих устройствах для придания естественной окраски обитателям коралловых рифов.

www.syl.ru

Применение люминесцентных ламп

Для освещения жилых домов, учебных, общественных и медицинских учреждений, торговых и спортивных комплексов широко используют люминесцентные лампы. Они прочно вошли в нашу жизнь, быстрыми темпами вытеснив традиционные лампы накаливания.

Чаша весов: преимущества, недостатки

Люминесцентные лампы по технико-экономическим характеристикам во много раз эффективнее лам накаливания.

Традиционная лампочка накаливания расходует лишь 6-8% — на освещения, а остальная потребляемая энергия трансформируется в нагрев. При этом у люминесцентных источников света этот показатель на 80% больше.

Исходя из своих конструктивных особенностей, люминесцентные лампы способны создавать свечение различного спектра: теплого, холодного, естественного, дневного и пр., что дает возможность разнообразить и украсить палитру интерьера.

Кроме того, они являются источником контролируемого ультрафиолетового излучения, который оказывается весьма полезным для жителей крупных мегаполисов, проводящий большую часть времени в условиях закрытых помещениях.

Они характеризуется довольно продолжительным сроком эксплуатации (до 20 000 ч.), к тому же их можно устанавливать взамен ламп накаливания, без необходимости замены светильника.

К числу отрицательных качеств этих ламп, относят повышенную химическую опасность. В своем составе они имеют капли ртути, которая является небезопасной для здоровья человека. Также эффект мерцания, которые формируют такие источники света может вызывать повышенную утомляемость, общее снижение работоспособности при повышенной зрительной активности (работе с бумагами, за компьютером).

Рекомендации по применению

Поэтому рекомендуется линейные лампы использовать исключительно для освещения нерабочих зон жилых домов – прихожих, подсобных помещений, организации подсветки полок и пр. А для обычного общего освещения светильниками, люстрами, применять компактные лампы. Такие устройства оснащены электронными пускорегулирующими устройствами, снижающими эффект пульсаций в 10-100 раз.

Люминесцентные лампы создают прекрасную освещенность в доме, таким образом, сохраняя зрение, поднимают работоспособность, повышают настроение. Помимо этого спектральный состав их свечения обеспечивает обширные возможности для изменения цвета свечения. Все это делает их исключительно полезными, привлекательными для потребителей.

pue8.ru

Устройство и принцип работы люминесцентной лампы

Люминесцентная лампа (ртутная лампа низкого давления, далее по тексту – ЛЛ) является газоразрядным источником света. Конструктивно она представляет собой стеклянную трубку с нанесенным на внутреннюю поверхность слоем люминофора. В торцах трубки установлены спиральные электроды. Внутри лампы находятся разреженные пары ртути и инертный газ. Под действием электрического напряжения (поля), приложенного к электродам, в лампе возникает газовый разряд. При этом проходящий через пары ртути ток вызывает ультрафиолетовое излучение.

Принцип люминесцентной лампы.

Ультрафиолетовое излучение, воздействуя на люминофор, заставляет его светиться, т.е. люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение газового разряда в видимый свет. Стекло, из которого выполнена  ЛЛ, препятствует выходу ультрафиолетовогоизлучения из лампы, тем самым предохраняя наши глаза от вредного для них излучения.

Исключением являются бактерицидные лампы, при их изготовлении применяется увиолевое или кварцевое стекло, пропускающее ультрафиолет. Широкое распространение на сегодня получают ЛЛ с амальгамами  In. Cd  и других элементов.  Более низкое давление паров ртути над амальгамой дает возможность расширить температурный диапазон оптимальных световых отдач до 60

0C  вместо 18-250C для чистой ртути.

При повышении температуры окружающей среды сверх допустимой нормы  (25оC для чистой ртути и 60оC  для амальгам) возрастает температура стенок и давление паров  ртути, а световой поток снижается.

Устройство компактной люминесцентной лампы.

Еще более заметное уменьшение светового потока наблюдается при понижении температуры, а значит, и давление паров ртути. При этом резко ухудшается и зажигание ламп, что делает затрудненным их использование при температурах ниже -10оC , без утепляющих приспособлений. В связи с этим представляют интерес безртутные ЛЛ, с разрядом низкого давления в инертных газах.

В этом случае люминофор возбуждается излучением с длиной волны от 58.4 до 147 нм. Поскольку давление газа в безртутных ЛЛ практически не зависит от окружающей температуры, неизменными остаются и их световые характеристики.   На сегодняшний день проблема работы ЛЛ при низких температурах решена использованием ЛЛ нового поколения, так называемых ламп Т5 (с диаметром трубки  16 мм), компактных люминесцентных ламп и применением для питания ЛЛ высокочастотных электронных пускорегулирующих аппаратов (ПРА).

Световая отдача ЛЛ повышается при увеличении размеров (длины) за счет снижения доли анодно-катодных потерь в общем световом потоке. Поэтому рациональнее использовать одну лампу на 36 Вт, чем две по18 Вт. Срок службы ЛЛ ограничен дезактивацией и распылением (истощением) катодов. Отрицательно сказываются на срок службы также колебания напряжения питающей сети и частые включения и выключения ламп. При использовании ЭПРА эти факторы сведены к минимуму. Широкое использование ЛЛ связано с тем, что они имеют ряд значительных преимуществ перед классическими лампами накаливания :

  1. Высокая эффективность: КПД - 20-25% (у ламп накаливания около 7% ) и  светоотдача в 10 раз больше .
  2. Длительный срок службы – 15000-20000 ч. (у ламп накаливания - 1000 ч., сильно зависит от напряжения) питания.

Имеют  ЛЛ и некоторые недостатки :

  1. Как правило, все разрядные лампы для нормальной работы требуют включения в сеть совместно с балластом. Балласт, он же пускорегулирующий аппарат (ПРА), -- электротехническое устройство, обеспечивающее режимы зажигания и нормальной работы ЛЛ.
  2. Зависимость устойчивой работы и зажигания лампы от температуры окружающей среды (допустимый диапазон 55оC, оптимальной считается 20оC ). Хотя этот диапазон постоянно расширяется с появлением ламп нового поколения и использованием электронных балластов (ЭПРА).

Остановимся подробнее на достоинствах и недостатках ЛЛ. Известно, что оптическое излучение (ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное ) оказывает на человека (его эндокринную, вегетативную, нервную системы и весь организм в целом ) значительное физиологическое и психологическое воздействие, в основном благотворное.

 

Схема энергосберегающей лампы.

Дневной свет --  самый полезный. Он влияет на многие жизненные процессы, обмен веществ в организме, физическое развитие и здоровье. Но активная деятельность человека продолжается и тогда, когда солнце скрывается за горизонты. На смену дневному свету приходит искусственное освещение. Долгие годы для искусственного освещения жилья использовались ( и используются ) только лампы накаливания – теплый источник света, спектр которого отличается от дневного преобладанием желтого и красного излучения и полным отсутствием ультрафиолета.

Кроме того, лампы накаливания, как уже упоминалось,  неэффективны, их коэффициет полезного действия - 6-8%, а срок службы очень мал – не более 1000 ч. Высокий технический уровень освещения с этими лампами невозможен.

Типичные люминесцентные лампы-трубки.

Вот почему вполне закономерным оказалось появление ЛЛ – разрядного источника света, имеющего 5-10 раз большую световую отдачу, чем лампы накаливания, и в 8-15 раз больший срок службы. Преодолев различные технические трудности, ученые и инженеры создали специальные ЛЛ для жилья – компактные, практически полностью копирующие привычный внешний вид и размеры ламп накаливания и сочетающие при этом ее достоинства (комфортную цветопередачу, простоту обслуживания) с экономичностью стандартных ЛЛ.

В силу своих физических особенностей ЛЛ имеют еще одно очень важное преимущество перед лампами накаливания: возможность создавать свет различного спектрального состава – теплый, естественный, белый, дневной, что может существенно обогатить цветовую палитру домашней обстановки. Не случайно существуют специальные рекомендации по выбору типа ЛЛ (цветности света) для различных областей применения. Наличие контролируемого ультрафиолета в специальных осветительно-облучательных  ЛЛ позволяет решить проблему профилактики «светового голодания» для городских жителей, проводящих до 80% времени в закрытых помещениях.

Так, лампы, выпускаемые фирмой  OSRAM ЛЛ типа BIOLUX, спектр излучения которых приближен к солнечному и насыщен строго дозированным ближним ультрафиолетом, успешно используются одновременно и для освещения, и для облучения жилых, административных, школьных помещений, особенно при недостаточности естественного света.

Схема включения люминесцентной лампы.

Выпускаются также специальные агарные  ЛЛ типа CLEO (PHILIPS), предназначенные для принятия «солнечных» ванн в помещении и для других косметических целей. При использовании этих ламп следует помнить, что для обеспечения безопасности необходимо строго соблюдать инструкции изготовителя облучательного оборудования. А теперь остановимся на недостатках люминесцентного освещения, к которым многие причисляют его пресловутую «вредность для здоровья».

Природа газового разряда такова, что, как уже было сказано выше, любые ЛЛ имеют в спектре небольшую долю ближнего ультрафиолета. Известно, что при передозировке даже естественного солнечного света могут возникнуть неприятные явления, в часности избыточное ультрафиолетовое облучение может привести к заболеваниям кожи, повреждению глаз. Однако, сравнив воздействие на человека в течение жизни естественного солнечного и искусственного люминесцентного излучения,  становится понятно, насколько необоснованно предположение о вреде излучения ЛЛ.

Было доказано, что работа в течение года (240 рабочих дней) при искусственном освещении ЛЛ холодно-белого света с очень высоким уровнем освещенности в 1000 лк (это в 5 раз превышает оптимальный уровень освещенности  в жилье) соответствует пребыванию на открытом воздухе в г. Давос (Швейцария) в течении 12 дней по 1 часу в день (в полдень). Следует заметить, что реальные условия в жилых помещениях бывают в десятки раз более щадящими, чем в приведенном примере.

Следовательно, о вреде обычного люминесцентного освещения говорить не приходится. К аналогичным выводам пришли медики, гигиенисты и светотехники, принявшие участие в проводившейся в Мюнхене развернутой научной дискуссии на тему «Влияние освещения ЛЛ на здоровье человека». Все участники дискуссии были единодушны: строгое соблюдение правил грамотного устройства освещения, которые включают ограничение прямой и отраженной блескости, ограничение пульсации светового потока, обеспечение благоприятного распределения яркости и правильной светопередачи, полностью устранит существующие  жалобы на люминесцентное освещение.

Изменение тока люминесцентной лампы от напряжения сети.

В приведенном выше перечне важное место занимает вопрос ограничения пульсации светового потока. Дело в том, что традиционные линейные трубчатые ЛЛ, подключенные к сети с помощью электромагнитного пускорегулирующего аппарата (чаще всего применяемого в светильниках), создают свет непостоянный во времени, а «микропульсирующий», т .е. при имеющейся в сети частоте переменного тока 50 Гц  пульсация светового потока лампы происходит 100 раз в секунду.

И хотя эта частота выше критической для глаза и, следовательно, мелькающие яркости освещаемых объектов глазом не улавливаются, пульсация освещения при длительном воздействии может отрицательно влиять на человека, вызывая повышенную утомляемость, снижение работоспособности, особенно при выполнении напряженных зрительных работ: чтение, работе за компьютером, рукоделии и т. д.

Вот почему появившиеся достаточно давно светильники с электромагнитным низкочастотным ПРА рекомендуется использовать в так называемых «нерабочих» зонах (подсобных помещениях, повалах, гаражах и т. д.). В светильниках с электронным высокочастотным ПРА  указанная особенность работы ЛЛ полностью устранена, но даже такие светильники с линейными ЛЛ достаточно громоздки и для местного (рабочего) освещения не всегда удобны. Поэтому для традиционного освещения жилья люстрами, настенными, напольными, настольными светильниками целесообразно применять упомянутые выше компактные люминесцентные лампы.

Маркировка и параметры отечественных люминесцентных ламп.

И, наконец, последнее небольшое замечание, связанное с эксплуатацией светильников с ЛЛ. В лампу для ее работы вводится капля ртути – 30-40 мг , а компактных 2-3 мг, Если вас это пугает, вспомните, что в термометре, имеющемся в каждой семье, содержится 2 г этого жидкого металла. Разумеется, если лампа разобьется, поступить следует так же, как мы поступаем, когда разбиваем термометр, – тщательно собрать и удалить ртуть. ЛЛ в жилье – это не только более экономичный, чем лампа накаливания, источник света.

Грамотное освещение ЛЛ имеет множество преимуществ перед традиционным: экономичность, обилие и красочность света, равномерность распределения светового потока, особенно в случаях высвечивания протяженных объектов линейными лампами, меньшая яркость ламп и значительно меньшее выделение тепла.

На сегодняшний день наиболее качественную продукцию и широкий ассортимент на нашем рынке представляют мировые светотехнические брэнды:

  1. Германская фирма OSRAM.
  2. Голландская PHILIPS и ряд других, которые предлагают широчайший выбор высококачественных ЛЛ на любой вкус и цвет.

Поделитесь полезной статьей:

Top

fazaa.ru

Люминесцентные лампы - это что такое? Принцип работы :: SYL.ru

Люминесцентные лампы – это газоразрядные источники света. Их световой поток формируется за счет свечения люминофоров, на которые воздействует ультрафиолетовое излучение разряда. Его видимое свечение обычно не превышает 1-2%. Люминесцентные лампы (ЛЛ) получили широкое применение в освещении помещений разного типа. Их световая отдача в разы больше, чем у привычных ламп накаливания. При обеспечении ряда условий (качественное электропитание, использование балласта, соблюдение ограничений по числу коммутаций), такие лампы могут в десятки раз дольше служить, нежели лампы накаливания. Сегодня мы с вами познакомимся с историей люминесцентной лампы и принципом ее работы.

Область использования

Линейные люминесцентные лампы давно зарекомендовали себя как наиболее удобный и экономичный способ освещения общественных помещений: офисов, учебных заведений, магазинов, больниц, предприятий и так далее. С появлением современных технологий, позволяющих создать компактную ЛЛ под обычные патроны марки Е14 или Е27, они быстро завоевали популярность в быту и стали вытеснять лампы накаливания. Чаще всего в обиходе используют экономные люминесцентные лампы на 18 или больше ватт.

Благодаря использованию электронных балластов вместо привычных электромагнитных удается значительно улучшить эксплуатационные характеристики ламп – избавиться от гула и мерцания, повысить экономичность и компактность.

Главными преимуществами люминесцентных ламп по сравнению с привычными всем лампами накаливания являются высокая светоотдача (превышает в несколько раз), и более длительный срок работы (превышает в несколько десятков раз). Их применение особенно актуально в случаях, когда освещение не выключается на протяжении длительного времени, так как именно включение является самым сложным режимом и от количества включений зависит срок работы. Таким образом, несмотря на более высокую стоимость, люминесцентные лампы позволяют значительно сэкономить.

История

Первое подобие светильника с люминесцентной лампой было разработано в далеком 1856 году Генрихом Гайсслером, который добился свечения от стеклянной трубки, заполненной газом и возбужденной с помощью соленоида. В 1893 году на выставке в Чикаго Томас Эдисон впервые продемонстрировал публике люминесцентное свечение. Через год, М.Ф. Моором была создана лампа, наполненная азотом и углекислым газом и испускающая розово-белый свет. Успех этого изобретения был весьма ограниченным. В 1901-м Питер Хьюитт создал ртутную лампу, испускающую сине-зеленый свет. Именно из-за цвета она была непригодна для практического применения. Тем не менее, изобретение Хьитта было близко к современным лампам и имело намного больший потенциал, чем лампы предшественников. В 1926-м Эдмунд Джермер вместе со своими сотрудниками предложил увеличить давление внутри колбы и покрыть ее флуоресцентным порошком, преобразующим ультрафиолетовое цветное излучение в однородное белое. Вскоре компания General Electric купила у изобретателя патент, и под его руководством, к 1938 году вывела ЛЛ на широкий рынок. Таким образом, именно с Джермером часто ассоциируют начало истории люминесцентных ламп.

Принцип работы

Когда люминесцентная лампа подключается к электросети, между двумя электродами, расположенными в ее противоположных концах, возникает электрический разряд. Благодаря прохождению тока через пары ртути, которыми заполнена внутренняя полость лампы, возникает УФ-излучение, которое незаметно для человеческого глаза. С помощью люминофора, нанесенного на стенки, это излучение превращается в видимый свет. Таким образом, люминофор призван поглощать УФ излучение и излучать видимый свет. Меняя его состав можно варьировать оттенок свечения лампы.

Преимущества и недостатки люминесцентных ламп

ЛЛ имеют такие достоинства:

  1. Высокие показатели светоотдачи и КПД.
  2. Разнообразие оттенков свечения.
  3. Рассеянный свет.
  4. Длительный срок службы.

Недостатки люминесцентных ламп:

  1. Химическая опасность. Причина в токсичных парах ртути.
  2. Неравномерный, неприятный для некоторых свет, вызывающих искажение цвета освещенных поверхностей. Лампы, которые лишены этой проблемы, имеют меньшую светоотдачу.
  3. Люминофор со временем "срабатывается", в результате меняется спектр, уменьшается светоотдача и падает КПД.
  4. В случае удвоенной частоты питающей сети, может возникнуть мерцание некоторых ламп.
  5. Наличие пускорегулирующих аппаратов.
  6. Низкий коэффициент мощности.

Подключение

С электротехнической точки зрения, люминесцентная лампа – это устройство с отрицательным сопротивлением. Это значит, что чем более сильный ток через нее проходит, тем больше падает сопротивление. В этой связи при непосредственном подключении лампы к электросети она быстро выходит из строя из-за чересчур сильного тока. Эта проблема решается путем подключения лампы через так называемый балласт.

В простейшем варианте в качестве балласта выступает простой резистор. Его недостаток состоит в потере значительного количества энергии. Избежать потерь можно путем использования в качестве балласта конденсатора или катушки индуктивности, создающих реактивное сопротивление. Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются электромагнитные и электронные балласты.

Электромагнитный балласт

Балласты люминесцентных ламп – это пускорегулирующие устройства. Устройства данного типа представляют собой дроссель (индуктивное сопротивление) подключаемый последовательно с лампой. Чтобы запустить лампу с таким балластом, потребуется также стартер. Преимуществом такого подключения является его простота и дешевизна. Главный недостаток – мерцание ламп при удвоенной частоте сетевого напряжения. Из-за этого у людей, находящихся в помещении, повышается утомляемость глаз, что может негативно сказаться на их здоровье. Кроме того, лампы с электромагнитным балластом относительно долго запускаются (от одной до нескольких секунд, в зависимости от их срока службы), издают гул, и потребляют больше энергии, чем аналоги с электронным балластом.

Кроме вышеперечисленных недостатков, стоит также отметить эффект стробирования, возникающий из-за мерцания ламп. Его суть состоит в том, что при наблюдении за вращающимся или колеблющимся предметом, частота движения которого равна частоте мерцания люминесцентной лампы, этот предмет может казаться неподвижным. Подобный эффект может возникнуть, к примеру, при наблюдении за шпинделем токарного или сверлильного станка, мешалкой кухонного миксера, циркуляционной пилой и прочими движущимися приборами. Поэтому, во избежание травмирования, на производстве использование люминесцентных ламп для подсвечивания движущихся механизмов разрешается лишь при условии дополнительной установки ламп накаливания.

Электронный балласт

Этот тип балласта представлен электронной схемой, преобразующей сетевое напряжение в высокочастотный переменный ток, питающий лампу. Достоинством этого балласта является отсутствие мерцания и гула. Кроме того, по сравнению с электромагнитным аналогом, он имеет меньшую массу и размеры.

При использовании такого типа подключения можно добиться так называемого холодного старта – мгновенного запуск лампы. Однако из-за того, что этот режим неблагоприятно сказывается на сроке службы ламп, применяется горячий старт, предполагающий предварительный подогрев электродов. Стоит признать, что на подогрев уходит не более одной секунды, поэтому эта особенность подключения не несет каких-либо неудобств.

Запуск электромагнитного балласта

В классической схеме пуска лампы с электромагнитным балластом используется стартер (пускатель), который представляет собой миниатюрную газоразрядную неоновую лампочку с парой металлических электродов. Один из электродов жесткий и неподвижный, а другой – биметаллический, изгибающийся. Следовательно, в исходном состоянии электроды разомкнуты.

Стартер активируется параллельно с лампой. В момент включения, к электродам стартера и лампы поступает полное напряжение. Это связано с тем, что ток через лампу не идет, а падение напряжения на пускателе равно нулю.

Так как электроды лампы холодные, напряжения сети не хватает для ее зажигания. Благодаря возникновению разряда в пускателе через него и лампу проходит ток, которого достаточно для электродов пускателя, но недостаточно для разогрева лампы. В результате ток в общей цепи растет и разогревает электроды лампы. Когда это происходит, электроды пускателя охлаждаются и размыкаются. Благодаря мгновенному разрыву цепи возникает пик напряжения на дросселе, который и стимулирует зажигание лампы. Электроды тем временем уже достаточно разогреты.

Во время горения напряжение в лампе составляет примерно половину от сетевого, так же, как и в пускателе. Причина в том, что проходя через дроссель, оно падает, что позволяет устранить повторное срабатывание пускателя.

При зажигании, пускатель может срабатывать несколько раз. Это связано с отклонениями его характеристик от характеристик лампы. В некоторых случаях стартер начинает работать циклически. Если это происходит, то лампа постоянно гаснет и снова вспыхивает. При погасании можно созерцать свечение накаленных током катодов.

Запуск электронного балласта

При использовании электронного балласта, как правило, нет необходимости в отдельном специальном стартере, так как этот балласт способен самостоятельно сформировать нужные последовательности напряжений.

Запуск люминесцентной лампы электронным балластом может производиться по разным технологиям. В наиболее типичной из них пускорегулирующее устройство подогревает катоды лампы и подает на них напряжение, которого достаточно для зажигания. Как правило, это переменное и высокочастотное напряжение. Такое подключение позволяет устранить мерцание ламп, которое является весомым недостатком электромагнитных балластов.

В зависимости от конструктивных особенностей и временных параметров последовательности пуска лампы, такие пускорегулирующие устройства могут обеспечивать как мгновенное включение света, так и плавное, с постепенным нарастанием яркости.

Часто используются комбинированные методы пуска, когда лампа активируется не только за счет подогрева катодов, но и благодаря тому, что цепь, подпитывающая ее, выступает в качестве колебательного контура. Характеристики колебательного контура подбираются таким образом, чтобы в случае отсутствия разряда в лампе, в нем возникало явление электрического резонанса, которое ведет к значительному повышению напряжениям между катодами лампы. Обычно это приводит также к возрастанию тока подогрева катодов. Причина заключается в том, что при использовании такой схемы пуска спирали накала катодов часто соединяются последовательным образом через конденсатор, и выступают частью колебательного контура. В результате из-за подогрева катодов и высокого напряжения между ними лампа быстро и легко зажигается.

После зажигания параметры колебательного контура меняются, резонанс прекращается, а напряжение в контуре значительно снижается, сокращая тем самым ток накала катодов.

Существуют разные вариации данной технологии. К примеру, в предельных случаях, балласт может не подогревать катоды вовсе, а лишь приложить к ним напряжение, достаточно высокое для зажигания за счет пробоя газа расположенного между катодами. Аналогичная технология используется для пуска ламп с холодным катодом. Она пользуется популярностью среди радиолюбителей, благодаря возможности осуществить запуск даже с перегоревшими нитями накала катодов. Обычными методами их запустить нельзя, так как катоды в таком случае не нагреваются. В частности, радиолюбители используют этот способ для восстановления компактных энергосберегающих ламп, представляющих собой обычные люминесцентные лампы с электронным балластом, встроенным в небольшой корпус. После переделки балласта, такая лампа долго работает, несмотря на перегорание спиралей подогрева. Срок ее службы ограничивается разве что временем полного распыления электродов.

Причина поломок

Электроды люминесцентных ламп – это вольфрамовые нити, покрытые активной массой (пастой) из щелочноземельных металлов. Именно эта паста обеспечивает тлеющий разряд. Без нее вольфрамовые нити перегорали бы гораздо быстрее. В процессе работы лампы паста постепенно осыпается, выгорает и испаряется. Процесс ускоряется в случае частых пусков, когда разряд на протяжении короткого промежутка времени проходит не по всей площади электрода, а на малом участке его поверхности. Это приводит к перегреву электрода и возникновению потемнений на концах лампы, которые обычно свидетельствуют о ее скором выходе из строя.

Когда паста полностью выгорает, ток лампы падает, а напряжение – возрастает. В результате стартер начинает срабатывать постоянно, вызывая мигания, которые также свидетельствуют о том, что дни работы лампы сочтены. Электроды находятся в постоянном разогреве и, в конце концов, один из них перегорает. Происходит это через несколько дней после появления мерцания.

В последние минуты работы лампа горит без мерцаний. В этот момент разряд проходит через остатки электрода, на котором уже не осталось активной массы. Когда остатки вольфрама осыпаются или испаряются, разряд поступает на траверсы (крепления вольфрамовых нитей, выполненные из проволоки). После перегорания траверсов лампа вновь начинает мерцать. Если выключить ее и заново включить, она уже не будет светить.

Описанный выше механизм перегорания лампы справедлив для тех моделей, в которых используются электромагнитные балласты. В случае применения электронных балластов, все происходит несколько иначе. Так же, как и в предыдущем случае, все начинается с выгорания активной массы электродов, после которой следует их перегрев и перегорание одной из нитей. Отличие состоит в том, что сразу после перегорания, лампа гаснет без каких-либо мерцаний и миганий. Этим она обязана конструкции электронного балласта, которая предусматривает автоматическое отключение лампы в случае ее неисправности.

Люминофоры и спектр излучения

Многие пользователи считают, что свет люминесцентных ламп грубый и неприятный. Кроме того, цвет предметов, которые освещаются такими лампами, может искажаться. Виной тому синие и зеленые линии в спектре излучения разряда и тип применяемого люминофора.

В дешевых светильниках с люминесцентными лампами используют галофосфатный люминофор, излучающий главным образом желтый и синий свет, и в меньшей мере зеленый и красный свет. Глазу такая смесь цветов кажется белым светом, однако если свет отражается от предметов, его спектр меняется и возникает эффект искажения. Достоинством таких ламп является высокая световая отдача.

В более дорогих моделях применяет трех- или пятиполосный люминофор. Благодаря этому удается получить более равномерное распределение излучения по видимому спектру. Так свет воспроизводится более натурально. Недостатком этих ламп является не такая высокая светоотдача, как в предыдущем случае.

Существуют также специальные люминесцентные лампы, используемые в освещении помещений, в которых живут птицы. Их спектр содержит ближний ультрафиолет, позволяющий питомцам практически не чувствовать разницу между естественным и искусственным освещением. Необходимость применения таких технологий обусловлена тем, что в отличие от людей, птицы имеют четырехкомпонентное зрение.

Варианты исполнения

По стандарту, люминесцентные лампы подразделяют на колбные и компактные. Оба типа используются довольно широко.

Колбные лампы имеют в качестве оболочки стеклянную трубку. Они могут отличаться по типу и диметру цоколя. Такие лампы часто используются в крупных помещениях: магазины, офисы, цеха, склады и так далее.

Компактные люминесцентные лампы имеют оболочку в виде более тонкой (по сравнению с колбными) изогнутой трубки. Их различают по типу цоколя и размерам. Эти лампы производятся под стандартный патрон Е27 и Е14, поэтому их можно использовать вместо ламп накаливания в обычных светильниках. Их мощность, как правило, колеблется в пределах 16-36 Вт. Люминесцентная лампа такого типа имеет небольшие габариты и устойчивость к механическим воздействиям (умеренным, разумеется).

Кроме типа цоколя, на коробке из-под лампы указываются такие данные:

  1. Цвет излучения: Д – дневной, Б – белый, ХБ – холодно-белый и т. д.
  2. Мощность в ватах: 16W, 18W и т. д.
  3. Длина корпуса (если это колбный вариант люминесцентной лампы): 765, 450 и т. д. Подразумевается длина в миллиметрах.

Возвращаясь к типу цоколей, стоит отметить, что они бывают резьбовыми (например, Е27) и штырьковыми (например, G13). Люминесцентная лампа может иметь и другие типы цоколей, но они слабо распространены.

Утилизация люминесцентных ламп

Все лампы такого типа содержат ртуть, которая, как известно, является ядовитым веществом. В разных моделях ламп ее доза может колебаться от 40 до 70 мг. Но даже небольшого количества ртути, находящегося в люминесцентной лампе на 18 Вт, достаточно, чтобы причинить вред здоровью. Ртуть представлена в виде пара, поэтому, если лампа разбилась, нужно сразу же проветрить помещение.

Когда срок службы ламп истекает, их обычно выбрасывают вместе с простым мусором, что совсем неправильно. Существуют фирмы, утилизирующие такие лампы, но к ним обращаются лишь крупные предприятия. Справедливости ради стоит отметить, что количество попадающей в воздух ртути из залежей на свалках не так велико, как количество этого вещества, выбрасываемое при выработке электроэнергии. А так как ЛЛ являются экономными, их использование даже положительно сказывается на экологическом состоянии планеты. Тем не менее утилизация люминесцентных ламп является открытой проблемой.

www.syl.ru

Люминесцентная лампа Википедия

Различные виды люминесцентных ламп

Люминесце́нтная ла́мпа — газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет с помощью люминофора — например, смеси галофосфата кальция с другими элементами.

Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности. Срок службы люминесцентных ламп около 5 лет при условии ограничения числа включений до 2000, то есть не больше 5 включений в день в течение гарантийного срока 2 года.[источник не указан 1442 дня]

Разновидности[ | ]

Наиболее распространены газоразрядные ртутные лампы высокого и низкого давления.

  • лампы высокого давления применяют в основном в уличном освещении и в осветительных установках большой мощности;
  • лампы низкого давления применяют для освещения жилых и производственных помещений.

Газоразрядная ртутная лампа низкого давления (ГРЛНД) представляет собой стеклянную трубку с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора, заполненную аргоном под давлением 400 Па и ртутью (или амальгамой).

Плазменные дисплеи также являются разновидностью люминесцентной лампы.

Область применения[ | ]

ru-wiki.ru

Лампа люминесцентная. Характеристики люминесцентных ламп :: SYL.ru

Лампа люминесцентная прочно вошла в современную жизнь. Разнообразие форм, цветовой гаммы, интенсивности освещения, её энергосберегающие свойства позволяют использовать изделие в самых разных областях. Сфера применения настолько обширна, что трудно назвать область, где бы она не была востребована.

Устройство и принцип работы

Сама лампа люминесцентная выглядит как стеклянная трубка. Внутренняя поверхность покрыта тонким слоем люминофора, в основном используют ортофосфаты кальция-цинка и галофосфаты кальция. Спиральные электроды установлены с каждой торцевой стороны прибора. Сама колба наполнена разряженными ртутными парами и инертным газом.

Под воздействием электрического поля возникает газовый разряд. Проходя через ртутные пары, ток стимулирует ультрафиолетовое излучение. Оно, в свою очередь, воздействует на люминофор, вызывая его свечение. Происходит процесс преобразования ультрафиолетового излучения в видимый свет.

Ещё одной важной деталью является стартер для люминесцентных ламп, представляет собой пусковой механизм. Во время работы он смыкает и разъединяет цепь, тем самым прогревает рабочий электрод. Это съемный механизм, который легко можно заменить.

Стартеры могут быть:

  • тлеющего ряда, упрощенной конструкции, с небольшим временем зажигания;
  • тепловые, имеют более сложное строение, требуют дополнительного расхода энергии «на себя», но улучшают работу ламп;
  • полупроводниковые, работают по принципу ключа.

Специальное стекло, из которого изготовлена лампа люминесцентная, не допускает выхода ультрафиолетового излучения, предохраняя глаза человека.

Виды ламп

К самым распространенным видам можно отнести лампы высокого давления, их используют для уличного освещения и в приборах большой мощности. Вторая группа – лампы низкого давления для бытовых и производственных нужд.

Промышленность способна удовлетворить спрос на люминесцентные лампы. Цена существенно отличается от цен на обычные лампы накаливания. А с учетом энергосберегающих характеристик она может увеличиваться в разы и колебаться от доллара до нескольких десятков.

Для сравнения:

  • люминесцентная линейная 18 Вт – 0,78$;
  • люминесцентная энергосберегающая спиральная 15 Вт – 5,39$;
  • люминесцентная энергосберегающая спиральная с цветной колбой 26 Вт – 4,71$;
  • люминесцентная энергосберегающая спиральная 105 Вт – 26,78$;
  • люминесцентная энергосберегающая спиральная 20 Вт – 78,94$;
  • сервисная люминесцентная 24 Вт – 133,31$.

К стандартным вариантам исполнения относят:

  • Линейные. Стеклянные трубки, различаются между собой по диаметру, длине и типу цоколя. Используют в основном на промышленных предприятиях.
  • Компактные выпускаются в виде согнутой трубки или закрученной спирали. В последнее время выпускают много разных модификаций – U-образные, «груши», «свечи», «шары» и прочие. Цоколь может быть как обычный вкручивающийся, так и штырькового типа. Используются и в быту, и на производстве.

Отдельно следует отметить энергосберегающие качества ламп. Все виды и типы трудно перечислить. Самое главное их достоинство – возможность экономить до 80% потребления электроэнергии.

Техническая характеристика

Общие характеристики люминесцентных ламп следующие:

  • срок службы – до 20 000 часов;
  • КПД светильника – 40-75%;
  • индекс цветопередачи – 80;
  • световая эффективность – 80 Лм/Вт;
  • средний вес – до 200 грамм;
  • нагревание при горении – небольшое;
  • устойчивость к вибрациям – средняя;
  • электромагнитный шум – есть;
  • работают при температуре – от +50С до + 550С;
  • пульсация излучения – отсутствует;
  • цветовая температура – в границах 2500-6500К;
  • специальная утилизация – обязательна.

Вся информация есть на упаковке или на корпусе прибора. Обязательно указывается срок службы, мощность в ваттах, тип цоколя, параметр цветопередачи в Кельвинах.

Самый ходовой цоколь диаметром 27 мм. На упаковке имеет обозначение Е27, есть размер Е12 – в быту встречается очень редко, Е14 – используют для компактных лампочек в осветительных приборах или в холодильниках, Е40 – практически не используется обычными потребителями. Такие применяют в уличном освещении или для больших площадей в промышленных масштабах.

Могут использоваться и G-цоколи штырькового типа. Ими комплектуют линейные (трубчатые) и компактные лампы с целью экономии места.

Важным критерием подбора является цветовая температура. Четырехзначное число на упаковке подскажет оттенок цвета при освещении:

  • 2700К – оттенок напоминает обычную лампу накаливания;
  • 3000К – белый свет с мягким теплым оттенком;
  • 4000К – белый естественный;
  • от 5000К и выше – «дневной свет», белый и холодный.

Есть и буквенная маркировка для обозначения оттенка света:

  • белый свет — ЛБ;
  • дневной свет — ЛД;
  • естественный свет — ЛЕ;
  • холодный свет — ЛХБ;
  • теплый свет — ЛТБ.

В сфере рекламы широко используют цветные люминесцентные лампы. Яркое радужное свечение смотрится очень эффектно, его используют в барах, выставочных залах, для подсветки зданий и парков. Цветовая гамма практически не имеет ограничений.

Преимущества

Завоевание рынка таким оборудованием неслучайно. Характеристики люминесцентных ламп выводят их в абсолютные лидеры по сравнению с аналоговыми источниками света:

  1. Время службы. В среднем до 20000 часов, хотя есть уже образцы, достигающие 40000 часов работы.
  2. Экономичность. Энергосберегающие люминесцентные лампы - лидеры по эффективному потреблению электроэнергии.
  3. Очень высокая эффективность. Для примера, лампа люминесцентная 36 Вт по световому потоку соответствует обычной лампе накаливания в 180 Вт.
  4. Широкий выбор форм и размеров. Подобрать можно и способ соединения на нарезных патронах или штырьковых, с любым вариантом оттенка света и мощности.
  5. Выбор оттенка света. Лампа люминесцентная может быть подобрана и по цветовой гамме.

Недостатки

Но есть и некоторые проблемы:

  • ограничение температурного режима, при минусовых показателях эксплуатация затруднена, а иногда и невозможна;
  • стартер для люминесцентных ламп часто выходит из строя;
  • несовместимость со световым регулятором;
  • запуск лампы может занимать время до нескольких минут;
  • наличие четко слышимого низкого гула;
  • использование выключателей с индикаторами подсветки провоцирует мерцание;
  • частое включение и выключение существенно сокращает время работы;
  • требует специальной утилизации;
  • высокая цена изделия.

Утилизация

Из-за наличия ртутных соединений, до 70 мг в составе лампы, они требуют специальной утилизации. Нельзя выбрасывать лампы где придется, для этого существуют специализированные пункты по приему такого оборудования.

При случайном повреждении люминесцентной лампы следует немедленно хорошо проветрить помещение и срочно вызвать демеркуризационную группу. Проводят влажную уборку с применением перманганата калия.

Все осколки собираются ветошью и утилизируются вместе с остатками лампы, герметично запаковываются и передаются на пункт утилизации.

Все крупные промышленные предприятия обязаны в установленном порядке сдавать люминесцентные лампы на переработку.

www.syl.ru

Люминесцентные лампы

 Люминесцентными называют лампы, в которых световой поток создается за счет свечения специальных веществ (люминофоров), возбуждаемых ультрафиолетовым излучением, возникающим вследствие электрического разряда в аргоне и парах ртути.

При электрическом разряде в парах ртути и аргоне около 2% потребляемой мощности приходится на видимые излучения сине-зеленого цвета, 70-80% — на ультрафиолетовые излучения, а остальные (18—28%) — на тепловые. Под действием ультрафиолетовых излучений начинает светиться люминофор. Таким образом, люминесцентные лампы (ЛЛ) состоят как бы из двух частей: источник ультрафиолетовых излучений и люминофора, трансформирующего ультрафиолетовые излучения в видимый свет. Световой поток создается за счет свечения люминофоров. Ультрафиолетовые лучи не выходят за пределы лампы, так как они поглощаются люминофором и стеклом трубки.

По форме колбы ЛЛ делят на прямые цилиндрические (наиболее распространенные лампы, секционно-кольцевые, кольцевые и U-образные.

У прямых цилиндрических ламп колба представляет собой трубку диаметром 27 или 40 мм и длиной от 437 до 1500 мм. Чем мощнее лампа, тем больше длина трубки. На внутренние стенки труби наносят тонкий слой люминофоров (галофосфат, хлорфторапатит кальция и др.), активированных марганцем и сурьмой. Состав люминофоров, в том числе концентрация активаторов, обусловливает спектральный состав излучения ЛЛ. В оба конца трубки впаяны стеклянные ножки с электродами, к которым приварены вольфрамовые биспирали, покрытые оксидами бария, стронция и калия.

Лампы снабжают двухштырьковыми (2Ш) цоколями (Ц) с рас стоянием между штырьками 12,7 мм. Внутренний диаметр цоколе равен 23,5 или 34,5 мм.

В зависимости от спектрального состава излучаемого света ЛЛ делят на пять типов.

Лампы дневного света (ЛД) имеют световой поток, который характеризуется цветовой температурой Тц, равной 6500 К, и близок по спектру к свету полуденного солнца. Если при освещении предъявляются повышенные требования к цветопередаче, то применяют лампы с улучшенным спектральным излучением (ЛДЦ).

Лампы белого света (ЛБ) имеют Тц 3500 К, излучают свет, близкий по спектру к свету ламп накаливания. Из всех люминесцентных ламп они имеют самую высокую световую отдачу, их применяют там, где требуется большая освещенность (конструкторские бюро, кабинеты врачей и т. п.).

Лампы теплового белого света (ЛТБ) с Тц 2700 К излучают свет с розоватым оттенком, который хорошо передает черты человеческих лиц. Эти лампы наиболее подходят для освещения жилых помещений.

Лампы холодного белого света (ЛХБ) с Тц 4850 К занимают промежуточное положение между лампами ЛД и ЛБ.

Осветительные лампы каждого типа выпускают мощностью 10; 15; 18; 20; 30; 36; 40; 65 и 80 Вт.

Основными преимуществами ЛЛ по сравнению с лампами накаливания являются более высокие световая отдача и срок службы. Световая отдача ЛЛ составляет 30—62 лм/Вт, что в 4—5 раз больше световой отдачи осветительных ламп накаливания, рассчитываемых на одно напряжение. Средний срок службы ЛЛ по стандарту не менее 10000 ч при продолжительности горения каждой лампы не менее 4000 ч, т. е. в 10 раз больше среднего срока службы ламп накаливания, рассчитываемых на одно напряжение.

Срок службы ЛЛ зависит от схемы включения в сеть, окружающих условий и особенно от частоты зажиганий. При непрерывном горении, температуре окружающего воздуха 20-25° С продолжительность горения ЛЛ значительно превышает 10000 ч. К преимуществам ЛЛ следует также отнести возможность получения света необходимого спектрального состава и меньшую зависимость светотехнических показателей от напряжения сети.

Требования к качеству электрических ламп. По своим электрическим, светотехническим параметрам и сроку службы электрические лампы должны соответствовать требованиям стандартов. Необходимо, чтобы стекло баллонов ламп не имело таких дефектов, как свиль, пузыри, камни; крепление цоколей к колбе было теплостойким и прочным, обеспечивало вворачивание и выворачивание лампы из патрона; стальные цоколи были покрыты противокоррозионным слоем, не имели на корпусе трещин, складок, препятствующих креплению ламп в патронах, контактные штырьки были параллельны друг другу и располагались в одной плоскости.

Важно, чтобы электроды ламп были прочно припаяны или приварены к контактам цоколя, места сварки или пайки не мешали вворачиванию лампы в патроны. Сварка или пайка не должна нарушать надежность противокоррозионного покрытия цоколя.

ЛЛ должны зажигаться при номинальном напряжении сети в течение не более 10 с, а при снижении напряжения на 10% — в течение не более 1 мин. Миниатюрные лампы не должны перегорать при кратковременном (не более 1 мин) включении их на напряжение, превышающее номинальное на 10%.

Похожие статьи

znaytovar.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *