Люминесцентное освещение – технические характеристики (размер, тип, вид, цоколь, вес, срок службы, КПД) и принцип работы ламп дневного света, а также марки и ГОСТ

Содержание

Люминесцентные лампы: размеры и характеристики

Содержание:

  1. Конструкция люминесцентной лампы
  2. Размеры и эффективность
  3. Разновидности ламп дневного света
  4. Пускорегулирующая аппаратура
  5. Параметры ламп и их маркировка
  6. Сетевое напряжение и мощность лампы

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.

electric-220.ru

характеристики, принцип работы, включение, маркировка

В общественных зданиях, школах, детских садиках, офисах, люминесцентный источник освещения является оптимальным видом. Люминесцентные лампы освещения (далее Л.Л.) относятся к ГРЛНД (к газоразрядным лампам низкого давления). По светотехническим характеристикам они превосходит обыкновенные, как по световому потоку (в 2 – 3 раза), так и по продолжительности горения (в 8 – 10 раз).

Светотехнические характеристики люминесцентной лампы

26.06. 16. Люминисцентное освещение. Рис.1

 

Принцип работы люминесцентного источника освещения

26.06. 16. Люминисцентное освещение. Принцип работы. Рис.2Внутри трубчатой стеклянной колбы расположено два электрода. В объем самой колбы вводят инертные газы и разряженные пары ртути. Во время подключения к электрической сети между спиральными электродами образуется электрический разряд. Проходящий между электродами ток, так же проходит через газовую смесь и пары ртути, тем самым создает УФ (ультрафиолетовое излучение). Оно не видно человеческому глазу. По этой причине на внутреннюю часть стеклянной поверхности наносят люминофор. Он поглощает УФ и преобразует его в видимое человеческому глазу световое излучение при помощи эффекта люминесценции.

Включение ЛЛ

Как ДРЛ и ДНаТ, люминесцентные лампы освещения не могут быть подключены к сети напрямую, а только через пускорегулирующую аппаратуру (ПРА). Всего два вида ПРА, ЭмПРА и ЭПРА, электромагнитная и электронная ПРА соответственно.

Принцип включения люминесцентной лампы с ЭмПРА

В данной схеме включения используют стартер, который подключен параллельно люминесцентной лампе освещения. Внутри его стоит два электрода, один из которых неподвижный, а второй из биметаллической пластины, она изгибается в зависимости от проходящего через нее тока. Когда светильник не включен в электрическую сеть, электроды разомкнуты. При подключении к сети подается напряжение, как на лампу, так и на стартер. Этого напряжения не хватает для того, что бы возник разряд между электродами Л.Л, но его достаточно для возникновения тлеющего разряда в стартере. Когда разряд проходит через биметаллический электрод, то он изгибается, и контакты замыкаются. Электрический ток течет через электроды лампы и соответственно подогревает их. В то же время электроды стартера остывают, так как номинальный ток, который проходит через их не создает тепло. В итоге размыкаются, и возникает скачек напряжения, которого хватает для образования электрического разряда в люминесцентной лампе освещения.

Принцип работы ЭПРА

В данном случае в схеме отсутствует стартер. ЭПРА подогревает электроды лампы переменным напряжением повышенной частоты.

Основные преимущества и недостатки люминесцентных ламп освещения

  • Мощность светового потока значительно больше, чем у ламп накаливания (Л.Н.)
  • Цветовая гамма светового излучения имеет широкую линейку
  • Время горения часов в год (в среднем 7 000 – 10 000) на порядок больше чем у Л.Н.

К недостаткам стоит отнести:

  • В случае разгерметизации трубки Л.Л. (разбилась), они являются экологически опасными, так как внутри их пары ртути
  • Износ со временем люминофора, что приводит к изменению цветовой гаммы
  • Мерцание Л.Л. с частотой 100 Гц. По этой причине возникает стробоскопический эффект. При нем возникает ложное впечатление, что двигающиеся части могут показаться одним предметом.
  • Громоздкость светильника, так как для работы необходимо ПРА

Маркировка люминесцентной лампы

Лампы, которые комплектуют отечественные светильники , маркируются следующим образом. На первом месте стоит буква «Л», что естественно обозначает люминесцентная. На втором и третьем месте вид света, к примеру, ЛБ (белого оттенка света) и так далее ЛД, ЛХБ, ЛТБ (дневного, холодно белого, тепло белого). Если в конце маркировки стоит буква «Ц» или несколько «ЦЦ», это означает. Что на внутренней стороне Л.Л. нанесен люминофор «де-люкс» и «супер де-люкс» соответственно.

Благодаря тому, что у Л.Л. широкие спектральные характеристики, они применяются в различных производственных процессах и специальных помещениях. Это зависит от температуры освещения.

  • Для офисов, административных помещений, школ, магазинов применяют люминесцентный источник освещения схожий с дневным светом (температура 6 300 – 6 600 К).
  • При температуре 5 500 – 6 600 К спектральный диапазон света наиболее подходит для формирования фотобиологических процессов и это делает данный источник света оптимальным естественности фона. И по этой же причине они применяются для подсветки в аквариумах, что бы придать естественный фон кораллов и их обитателей.
  • При окрашивании трубки или применении разных цветов люминофора вид света делают зеленым, желтым и так далее.

Кроме этого, люминесцентные лампы используют в текстильной, пищевой промышленности, ими пользуются криминалисты и на почте.

Необходимо отметить, так как в трубке находятся пары ртути, то к эксплуатации и хранению предъявляются определенные требования.

stroymasterok.com

виды, конструкция, правила выбора и монтаж

Люминесцентные светильники пользуются заслуженной популярностью благодаря высокому качеству освещения: их свет яркий, но в то же время равномерный. Практичность, надежность и экономичность источников света этого типа позволяет широко применять их в жилых, офисных, торговых и промышленных зданиях.

Особенности устройства и конструкции

В лампе — инертная газовая среда с парами ртути. Внутренняя поверхность покрыта люминофором, представляющим собой люминесцентное вещество. На краях лампы имеются вольфрамовые спирали, обработанные бариевым оксидом. Катоды связаны со штырями, которые обеспечивают подключение к наружному источнику электропитания.

Чтобы лампа работала исправно, она должна быть абсолютно герметичной. Если в нее проникнет кислород, химический состав прибора изменится, и лампа потеряет работоспособность.

На рисунке ниже показано строение люминесцентной лампы.

Устройство люминесцентной лампы линейного типа

Следующий рисунок показывает, как устроен компактный люминесцентный осветительный прибор.

Конструкция уомпактной люминесцентной лампы

Люминесцентные лампочки способны давать только дневной свет. Однако подобное освещение довольно яркое, а потому слепит глаза. Чтобы свет стал более комфортным, лампы оснащают рассеивателями и отражателями. Данные устройства помогают равномерно распространять свет по помещению.

к содержанию ↑

Сферы применения

По месту применения люминесцентные лампочки принято делить на два вида — промышленные и бытовые.

Промышленные

Применяются для организации освещения на предприятиях. Встроенные в прожекторы лампы способны освещать большие площади с высокими потолками. Для опасных условий эксплуатации (речь идет о предприятиях химической и алкогольной промышленности) выпускаются взрывозащищенные светильники.

Бытовые

Для освещения жилого дома, а также для офиса используют бытовые модификации люминесцентных лампочек. Люминесцентные лампы часто используют для освещения кабинетов, кухонь и коридоров. Существуют специальные светильники, предназначенные для эксплуатации в неблагоприятных условиях: они хорошо справляются с воздействием влаги и пыли.

Лампы дневного света для бытовых осветительных приборов

к содержанию ↑

Типы конструкций

По конструктивным особенностям принято выделять такие виды светильников:

  1. Открытые потолочные изделия. Для обеспечения безопасности такие лампы иногда комплектуют защитными решетками.
  2. Встраиваемые светильники. Такие источники света вмонтированы под потолочное покрытие.
  3. Настенные модели. Существует множество модификаций таких светильников. К примеру, линейный тип светильников имеет вытянутую форму и используется для освещения протяженных объектов. Накладные модели устанавливают с помощью анкеров, закрепленных в стене.
  4. Угловые светильники. Такие устройства монтируют на стыках между потолком и стенами. Внешне конструкция напоминает потолочный плинтус. Такой тип осветительных приборов нередко выбирают для кухонь.
  5. Подвесные устройства. Фиксируются к потолочной конструкции с помощью троса. На одном проводе размещается от одной до нескольких лампочек.
  6. Закрытые светильники. Используют в сочетании с натяжными потолками. Такие модели не перегреваются, что обеспечивает сохранность потолочного материала.
  7. Мебельные модели. Лампы дневного света используются для подсветки мебели. Люминесцентное освещение выполняет не только утилитарную функцию, но и служит украшением мебели.

Светильник дневного света с подвеской на тросах

В последние годы набирает обороты производство эконом-моделей люминесцентных светильников. Технология основана на использовании специального газа — люминофора. В результате взаимодействия газа и тока образуется ультрафиолетовое свечение без разогрева прибора.

к содержанию ↑

Преимущества и недостатки

К достоинствам люминесцентных источников света принято относить такие их характеристики:

  1. Высокая яркость света, что позволяет обеспечить отличную видимость. Особенно полезно люминесцентное освещение при выполнении мелких манипуляций, требующих точных движений.
  2. Продолжительный срок эксплуатации. В сравнении с лампами накаливания люминесцентные светильники служат дольше.
  3. Разнообразные модификации светильников. Выпускаются изделия, которые подойдут для любого интерьера.
  4. Колбы не перегреваются, что благоприятно сказывается не только на сроке службы источника света, но и на отделочных материалах, находящихся в непосредственной близости (речь идет прежде всего о натяжных потолках).
  5. Экономность расходования электроэнергии.
  6. Простота очистки прибора от грязи или пыли.

К недостаткам люминесцентных ламп относятся:

  1. Отсутствие возможности питания постоянным током.
  2. Чувствительность к температурному режиму, который способен уменьшать светоотдачу устройства.
  3. Наличие ртути внутри лампы, что создает опасную ситуацию, если колба будет разбита.

Лампы дневного света отличаются высокой экономичностью и невысокой стоимостью

к содержанию ↑

Важные характеристики при выборе светильника

Покупая светильник, следует принимать во внимание его технические возможности:

  1. Существенный плюс изделия — наличие возможности холодного старта. В таких светильниках электроды нагреваются постепенно, в результате чего свет включается с небольшой задержкой. Плавный старт значительно увеличивает рабочий ресурс лампы.
  2. Рекомендуется присмотреться к соотношению мощности между старой лампой накаливания и устанавливаемой лампой дневного света. Мощности люминесцентной лампы в 12–15 Вт достаточно, чтобы заменить 60-ваттную лампочку накаливания. Однако, несмотря на разницу в мощности, характеристики светового потока у разных тип ламп должны быть примерно одинаковыми.
  3. Цвет лампы определяется особенностями помещения. Для кабинета или кухни предпочтителен холодный свет. Это позволит усилить концентрацию внимания на выполнении какой-либо работы. В спальне, гостиной или столовой более актуальны теплые цветовые тона. Они не раздражают органы зрения. Для ванной комнаты или в гараж следует выбирать устройства с защитой от влаги и пыли.

Влагозащищенный люминесцентный светильник

Сферы применения

Люминесцентные источники света применяют во многих сферах жизнедеятельности человека:

  1. В медицине. Лампы дневного света часто используются в медицинских кабинетах. Качество света позволяет врачам тщательнее провести диагностические мероприятия.
  2. Люминесцентные устройства распространены в сфере производства. Особенности технологии позволяют покрыть большие территории качественным концентрированным освещением. Особенно актуален дневной свет при проведении мелких точных операций (например, при работе на токарном станке).
  3. На кухнях предприятий общественного питания, а также для приготовления пищи в домашних условиях.
  4. В научных учреждениях и лабораториях.
  5. В библиотеках, в образовательных заведениях.
  6. Для организации наружной подсветки. Люминесцентные источники применяются не только для освещения, но и в качестве декоративного света. Лампы дневного света часто встречаются на козырьке гаражей и на входах в здания.
  7. Офисные помещения.
  8. Торговые заведения.
  9. Жилые помещения.

Накладные люминесцентные осветительные приборы в аудитории

к содержанию ↑

Использование в интерьере

Люминесцентные источники света используются в самых разных интерьерных решениях, но наиболее уместны они в современных стилях:

  1. Хай-тек. В этой стилистике применяются длинные светильники, вмонтированные на стыках потолков и стен. Такие лампы подчеркивают геометрию комнаты. Для хай-тека чаще всего используют холодные тона.
  2. Минимализм. Люминесцентные светильники оформляются пластиком и представляют собой массивные плоские конструкции.
  3. Экологический дизайн. Применяются в обрамлении природных материалов (обшивка деревом или кожей) и излучают теплый свет.
  4. Помещения в стиле лофт. Такие лампы по своему оформлению и размещению должны соответствовать общему стилю помещения — переоборудованному в квартиры бывшему индустриальному зданию.
  5. Эклектика. Используются эконом-лампы, размещенные в линию.

Обратите внимание! Холодный свет подходит для жилых помещений, окна которых обращены на южную сторону. Также холодные свет разбавляет слишком теплые тона отделочных материалов.

Красочные люминесцентные лампы в интерьере

к содержанию ↑

Монтаж люминесцентных ламп

При желании светильники дневного света несложно установить своими руками. Установка приборов освещения осуществляется исходя из их конструктивных особенностей. Устройства монтируют к потолочным конструкциям, на стены, в колонны и т.д. Для фиксации используют дюбеля и закладные.

Для соединения проводки светильника с электрической сетью устанавливают потолочные розетки. Они маскируют отверстие, из которого выводятся проводники.

Для настенных светильников розетки монтируют на незначительном расстоянии от источника света. Из корпуса выходит шнур, соединяющийся с источником электропитания через вилку.

При установке механического переключателя особое внимание следует уделять надежности контактов. В противном случае в процессе работы возможно смещение контактных поверхностей, из-за чего светильник перестанет работать.

Схема подключения прибора также важна. Чаще всего на рынке встречаются модификации, оснащенные дросселями и стартерами. Такие устройства имеют выделенные гнезда. Один из конденсаторов подключается параллельно и выполняет роль стабилизатора напряжения. Второй конденсатор предназначен для продления времени импульса на старте. Такое подключение именуют электромагнитным балансом. Его схема показана на рисунке внизу.

Схема подключения люминесцентных ламп с электромагнитным балансом

На всех люминесцентных светильниках имеется схема. Она изображена с обратной стороны прибора. Схема содержит достаточную информацию о количестве лампочек, их мощности, а также других значимых характеристиках устройства.

Обратите внимание! Светильник с люминесцентными лампами несложно переоборудовать на работу со светодиодами. До замены лампы нужно удалить из схемы пускорегулирующее устройство. Световые диоды должны получать напряжение напрямую.

Оптимальный способ размещения люминесцентных приборов — подвешивание их на магистрали (осветительные коробки типа КЛ-1 или КЛ-2). В совокупности с коробками в продаже имеются все необходимые комплектующие для установки люминесцентного светильника.

Важно! Перед подключением лампы следует заизолировать концы проводов.

к содержанию ↑

Вероятные поломки

Существует несколько распространенных причин неисправности люминесцентных устройств:

  1. Срабатывание защитного механизма. Происходит это вследствие короткого замыкания в электрической сети (за автоматом) или нарушенной работы конденсатора на входе. Особенно часто встречается подобная проблема при замене люминесцентных ламп на светодиодные. Исправляют проблему за счет замены конденсатора. Следует также протестировать на рабочее состояние контакты патронов и стартера. Возможно, понадобится замена лампочек.
  2. Не включается свет. Причина в недостаточном напряжении в патроне или полном его отсутствии. Напряжение проверяют с помощью индикаторной отвертки или мультитестера. Если прибор не включается, но на концах трубки имеется свет, речь идет о поломке стартера. В таком случае стартер следует поменять. Отсутствие свечения указывает на неисправность дросселя, стартера или самой лампы. Если подсвечивает лишь один конец, в схеме есть ошибка и ее нужно перепроверить.
  3. Непрекращающееся мерцание. Проблема возникает в случае выхода из строя стартера или при недостаточном напряжении в электросети. Также нужно проверить схему подключения — вероятно наличие ошибки.
  4. Регулярное включение и выключение лампочки указывает на выход ее из строя. Понадобится замена лампы.

к содержанию ↑

Проверка светильника

Вначале проверяют исправность работы лампы с помощью мультиметра или тестера. Существуют определенные нюансы в четырехламповых и двухламповых светильниках. К примеру, в светильнике Армстронг ЭПРА на 4 лампы в случае выхода из строя одной лампочки не будут гореть все четыре. То же самое касается устройств с одним стартером на две трубки. В светильниках, где на каждую лампу имеется выделенный стартер, светильник будет без проблем функционировать при выходе из строя других ламп.

Если электропитание подключено, но светильник не включился, проверяют поступление напряжения. Делают это с клеммника на вводе.

Работоспособность люминесцентных источников света оценивают по целостности их компонентов, обеспечивающих транспортировку тока:

  1. Дроссель не должен издавать каких-либо звуков.
  2. Стартер проверяют присоединением его к лампочке накаливания и розетке.
  3. Проверяют емкость конденсатора.

Проверка работоспособности люминесцентной лампы мультиметром

Диагностику осуществляют только на отключенном из электросети приборе. Оптимальные средства для проведения замеров — мультиметр или омметр. Для проведения проверки изымают стартер из патрона, состыковать контакты. Щупы подводят к выводам проводов светильника. В результате на приборе отобразится общее сопротивление лампы.

к содержанию ↑

Известные производители

Чтобы люминесцентный светильник работал в течение долгого времени, рекомендуется заранее изучить предложения компаний-производителей. На рынке имеется продукция десятков фирм. Однако лишь немногие бренды обрели безупречную репутацию:

  1. «Philips». Продукция нидерландской компании — эталон качества и технологического совершенства. В ассортименте «Philips» имеется большое разнообразие модификаций ламп дневного света.
  2. «Ares». Изделия итальянской компании известны во всем мире. Фирма производит лампы не только для освещения помещений, но и для устройства декоративной подсветки.
  3. «Thorn Lighting» (Австрия). Компания зарекомендовала себя как производитель высококачественной техники для промышленных и складских объектов. Также в ассортименте «Thorn Lighting» есть люминесцентные прожекторы.
  4. «Osram». Немецкий производитель — один из лидеров на мировом рынке осветительного оборудования.

Также в продаже имеется продукция отечественных компаний:

  1. Компания «Навигатор» предлагает эконом-лампы для жилых и офисных помещений, а также для наружного освещения. Изделия оснащаются влагозащитными и пылезащитными предохранителями.
  2. «Новый свет». Один из лидеров в производстве мощных ламп дневного света, а также прожекторной техники.
  3. «JazzWay». Компания изготавливает широкий ассортимент разнообразной светотехники, в том числе люминесцентные и светодиодные устройства.
  4. «Ксенон». Данный производитель специализируется на лампах для производственных помещений и крупных офисных объектов.
  5. «Атон». Производит продукцию для наружного освещения.
  6. «Лидер Лайт». Производитель с большой линейкой светотехнического оборудования. В ассортименте выделяется продукция для освещения автодорог.

Компактный люминесцентный светильник от компании JazzWay

В целом продукция западных производителей считается самой качественной. Однако российские компании предлагают люминесцентные светильники по более доступным ценам.

Люминесцентные светильники: виды, конструкция, правила выбора и монтаж

220.guru

устройство, праметры, схема, плюсы и минусы

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

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

Содержание статьи:

Принцип работы и устройство ЛЛ

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

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

Как работает люминесцентная лампочка?

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

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

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

Люминесцентные лампы разных формЛюминесцентные лампы разных форм

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

Конструкционные особенности прибора

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

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

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

Ламповая триспиральЛамповая триспираль

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

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

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

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

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

Схема устройства люминесцентной лампыСхема устройства люминесцентной лампы

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

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

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

Распространенные виды таких лампочек

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

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

Вид #1 — модули высокого давления

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

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

Люминесцентная лампа высокого давленияЛюминесцентная лампа высокого давления

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

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

Вид #2 — изделия низкого давления

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

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

Компактная люминесцентная лампаКомпактная люминесцентная лампа

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

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

Особенности компактных ЛЛ

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

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

Разновидности компактных люминесцентных лампРазновидности компактных люминесцентных ламп

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

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

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

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

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

Базовый спектр цветовых температур

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

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

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

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

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

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

Цветные люминесцентные лампыЦветные люминесцентные лампы

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

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

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

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

Сильные и слабые стороны устройств

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

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

Положительные стороны ламп

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

Лампы накаливания и компактный люминесцентный модульЛампы накаливания и компактный люминесцентный модуль

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

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

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

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

Люминесцентное освещениеЛюминесцентное освещение

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

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

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

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

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

Люминесцентное освещение в теплицеЛюминесцентное освещение в теплице

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

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

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

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

Основные недостатки модулей

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

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

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

Люминесцентные лампыЛюминесцентные лампы

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

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

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

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

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

Вкручивание люминесцентной лампы в патронВкручивание люминесцентной лампы в патрон

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

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

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

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

Химическая угроза здоровью

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

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

Утилизация токсичных элементов люминесцентных лампУтилизация токсичных элементов люминесцентных ламп

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

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

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

Сравнение с другими источниками света

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

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

Сравнительная таблица ламп разных видовСравнительная таблица ламп разных видов

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

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

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

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

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

Осветительные лампы разных видовОсветительные лампы разных видов

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

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

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

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

Выводы и полезное видео по теме

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

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

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

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

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

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

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

sovet-ingenera.com

Чем отличается люминесцентная лампа от дневной. Люминесцентное освещение

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

Различают следующие виды ламп:

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

Рассмотрим немного подробнее каждый из них.

Приборы накаливания

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

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

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

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

Галогенные лампы


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

Существует несколько видов таких светильников:

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

Светодиодные лампы


К достоинствам этих ламп можно отнести:

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

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

Люминесцентные лампы


Эти изделия в последнее время становятся все более популярными. Они дают мягкий и рассеянный свет. Мощность люминесцентных ламп может составлять от 8 до 80 ватт. Они функционируют благодаря воздействию ультрафиолетовых излучений газового разряда на люминофор. Такие изделия требуют меньше электричества для работы, благодаря чему позволяют сэкономить. Модели приборов, которые подходят под привычные патроны E14 и E27, широко используются для освещения частных и многоквартирных домов. Благодаря доступности и популярности лампы люминесцентные купить сегодня не составит труда.

Если сравнить прибор накаливания и люминесцентную лампу одной и той же мощности, то у последней световой поток будет в 7-8 раз больше. Кроме того, такие изделия могут прослужить гораздо дольше. Из недостатков следует отметить то, что такие приборы чувствительны к перепадам температур, и они иногда могут мерцать.

Виды люминесцентных ламп


Различается всего семь типов люминесцентных ламп:

  1. Естественного света с улучшенной цветопередачей (ЛЕЦ).
  2. Дневного света с улучшенной цветопередачей 1 (ЛДЦ).
  3. Холодного естественного света (ЛХБ).
  4. Холодного белого цвета (ЛХБ).
  5. Теплого белого цвета (ЛТБ).
  6. Дневного света (ЛД).
  7. Белого цвета (ЛБ).

Каждая из них различается используемой маркой люминофора.

По форме они могут быть:

  • прямые,
  • в виде кольца.

Прямые лампы являются газоразрядными. Давление у таких приборов очень низкое. Они состоят из стеклянной трубки (колбочки) и двух цоколей с контактами. Кроме того, имеется пара катодов, выполненных из вольфрамовой нити или стальной трубки. Полость лампы заполнена парами ртути и инертным газом. Светоотдача изделия непосредственно влияет на длину трубки. Такие лампы устанавливают в помещения общественного транспорта и жилые дома.

Приборы в виде кольца можно использовать практически в любых помещениях. Благодаря небольшим габаритам трубки, эту лампу удобно применять в светильниках плоской формы. Качество и долговечность – основные характеристики люминесцентных ламп. Цена на такие осветительные приборы, как правило, приемлемая. Чаще всего они применяются для освещения помещений большой площади.

Характеристики люминесцентных ламп


Из преимуществ этих ламп нужно отметить следующее:

  1. Температура колбы не такая горячая, как у ламп накаливания.
  2. Устойчивы к небольшим перепадам напряжения.
  3. Долгий срок службы, который гораздо больше, чем у приборов накаливания.
  4. Большой диапазон цвета. Позволяет их использовать практически в любых помещениях.
  5. Эти лампы обеспечивают такой же поток света, но при этом тратят почти в четыре раза меньше электроэнергии, чем приборы накаливания.

Основными их недостатками являются следующие факты:

  1. Плохая работа при температуре люминесцентной лампы 0 и ниже.
  2. При достижении высоких температур снижается поток света.
  3. В колбе содержится примерно 40-60 миллиметров ртути. Поэтому постоянное нахождение в помещении с такими приборами может навредить здоровью.
  4. Существуют энергосберегающие люминесцентные приборы. Принцип их работы схож с обычными люминесцентными лампами. Только они имеют гораздо меньшую площадь колбы.

По сравнению с лампами накаливания они имеют несколько преимуществ:

  1. Требуют на 80% меньше электроэнергии при том же количестве света.
  2. Есть возможность выбирать цвет свечения.
  3. Происходит экономия денежных средств за счет более долгого срока службы.
  4. Продолжительный срок службы. Его то

vorota21vek.ru

Люминесцентные лампы дневного света: характеристики, виды, принцип работы

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

Классификация люминесцентных ламп

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

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

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

Область применения ламп

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

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

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

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

Плюсы и минусы осветительного оборудования

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

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

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

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

Принцип работы устройства

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

Изнутри стенки прибора покрыты люминофором. Это особое вещество, способное поглощать ультрафиолетовое излучение. От него исходит видимый свет. Меняя состав люминофора, удаётся изменить оттенок свечения лампы. Функцию люминофора выполняют в основном ортофосфаты и галофосфаты кальция.

Особенности маркировки

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

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

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

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

Подключение к электросети

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

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

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

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

Описание электромагнитного балласта

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

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

Запуск с электромагнитным балластом и стартером

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

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

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

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

Электронный балласт и его свойства

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

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

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

Факторы, предрасполагающие к поломке

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

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

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

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

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

Спектр излучения люминофора

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

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

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

220v.guru

Принцип работы люминесцентной лампы

Категория: Источники освещения

Применение светильников дневного света позволяет экономить электроэнергию по сравнению с использованием обыкновенных осветительных приборов накаливания. О принципе работы люминесцентной лампы необходимо знать специалистам, занятым работой с электричеством.

Люминесцентные лампы

Историческая справка

Газоразрядная колба появилась еще в 1856 году и называлась трубкой Гейслера. Использование высоковольтной катушки позволило возбудить в ней свечение газа зеленого цвета. Через несколько лет предложено было покрыть внутреннюю поверхность колбы люминофором.

Изделия более яркого белого спектра появились лишь в 1926 году благодаря исследованиям Эдмунда Гермера. По своему устройству они уже стали похожи на те, которые можно видеть сегодня.

Устройство люминесцентной лампы

Для того чтобы понять принцип работы однолампового светильника, надо познакомиться с его схемой. Светильник состоит из следующих элементов:

  • стеклянная цилиндрическая трубка;
  • два цоколя с двойными электродами;
  • стартер, работающий на начальном этапе поджига;
  • электромагнитный дроссель;
  • конденсатор, подключенный параллельно питающей сети.

Колба изделия выполнена из кварцевого стекла. На начальном этапе ее изготовления из нее откачан воздух и создана среда, состоящая из смеси инертного газа и паров ртути. Последняя находится в газообразном состоянии за счет избыточного давления, созданного во внутренней полости изделия. Стенки покрыты изнутри фосфоресцирующим составом, он превращает энергию ультрафиолетового излучения в видимый человеческому глазу свет.

К выводам электродов на торцах устройства подводится переменное напряжение сети. Внутренние вольфрамовые нити покрыты металлом, который при разогреве испускает со своей поверхности большое количество свободных электронов. В качестве таких металлов могут применяться цезий, барий, кальций.

Движение электронов в лампе

Электромагнитный дроссель представляет собой катушку, намотанную для повышения индуктивности на сердечнике из электротехнической стали с большой величиной магнитной проницаемости.

Стартер работает на начальном этапе процесса тлеющего разряда, протекающего в газовой смеси. В его корпусе находятся два электрода, один из которых биметаллический, способный под действием температуры изгибаться и изменять свои размеры. Он выполняет роль замыкателя и размыкателя электрической цепи, в которую включен дроссель.

Принцип работы люминесцентного светильника

Как работает люминесцентная лампа? Сначала образуются свободно движущиеся электроны. Это происходит в момент включения питающего переменного напряжения в областях вокруг вольфрамовых нитей накаливания внутри стеклянного баллона.

Эти нити за счет покрытия их поверхности слоем из легких металлов по мере нагрева создают эмиссию электронов. Внешнего напряжения питания пока недостаточно для создания электронного потока. Во время движения эти свободные частицы выбивают электроны с внешних орбит атомов инертного газа, которым заполнена колба. Они включаются в общее движение.

На следующем этапе в результате совместной работы стартера и электромагнитного дросселя создаются условия для увеличения силы тока и образования тлеющего разряда газа. Теперь наступает время организации светового потока.

Движущиеся частицы обладают достаточной кинетической энергией, необходимой для перевода электронов атомов ртути, входящей в состав лампы в виде небольшой капли металла, на более высокую орбиту. При возвращении электрона на прежнюю орбиту высвобождается энергия в виде света ультрафиолетового спектра. Преобразование в видимый свет происходит в слое люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы.

Преобразование в видимый свет

Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе

Это устройство работает с момента старта и на протяжении всего процесса свечения. На разных этапах задачи, выполняемые им, различны и могут быть разделены на:

  • включение светильника в работу;
  • поддержание нормального безопасного режима.

На первом этапе используется свойство катушки индуктивности создавать импульс напряжения большой амплитуды за счет электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции при прекращении протекания переменного тока через ее обмотку. Амплитуда этого импульса напрямую зависит от величины индуктивности. Он, суммируясь с переменным сетевым напряжением, позволяет кратковременно создать между электродами напряжение, достаточное для разряда в лампе.

При созданном постоянном свечении дроссель выполняет роль ограничивающего электромагнитного балласта для цепи дуги с низким сопротивлением. Его цель теперь – стабилизация работы для исключения дугового замыкания. При этом используется высокое индуктивное сопротивление обмотки для переменного тока.

Принцип работы стартера люминесцентной лампы

Устройство предназначено для управления процессом запуска светильника в работу. При первоначальном подключении сетевого напряжения оно полностью прикладывается к двум электродам стартера, между которыми существует небольшой промежуток. Между ними возникает тлеющий разряд, в котором температура увеличивается.

Один из контактов, выполненный из биметалла, имеет возможность под действием температуры изменять свои размеры, изгибаться. В этой паре он выполняет роль подвижного элемента. Возрастание температуры приводит к быстрому замыканию электродов между собой. По цепи начинает протекать ток, это приводит к понижению температуры.

Через небольшой промежуток времени происходит разрыв цепи, что является командой для вступления в работу ЭДС самоиндукции дросселя. Последующий процесс был описан выше. Стартер понадобится только на этапе следующего включения.

Стартер на схеме лампы

Варианты исполнения

Существует большое разнообразие электролюминесцентных ламп, но все они могут иметь различие по:

  • форме исполнения;
  • виду балласта;
  • внутреннему давлению.

Форма исполнения может быть как у обычных люминесцентных ламп – линейная трубка либо трубка в виде латинской буквы U. К ним добавились компактные варианты, выполненные под привычный цоколь с использованием различных спиральных колб.

Балласт является приспособлением, стабилизирующим работу изделия. Электронный и электромагнитный виды являются самыми распространенными схемами включения.

Внутреннее давление определяет область использования изделий. В бытовых целях или общественных местах нашли применение лампы низкого давления или энергосберегающие образцы. В промышленных помещениях или местах с пониженными требованиями к цветопередаче используют экземпляры высокого давления.

Для оценки способности освещения применяют показатель мощности лампы и ее светоотдачи. Можно привести еще много различных параметров классификации и вариантов исполнения, но их количество постоянно увеличивается.

simplelight.info

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о