Весь мир уже давно твердит об экономии электроэнергии и под этот гомон навязывает покупку дорогих энергосберегающих ламп. Однако, уже лет 50 известен альтернативный лампам накаливания, способ освещения. Это освещение люминесцентными лампами. Правда вопрос их утилизации и эко безопасности оставляет массу вопросов.
Люминесцентные лампы: описание и устройство
Люминесцентные лампы, по внешнему виду, представляют собой стеклянную колбу, различной формы, белого цвета с торчащими на краях контактами подключения.
Справка: Первые люминесцентные лампы были созданы в России в 1936-40 году группой под руководством Вавилова С.И.
Форма люминесцентных ламп может быть в виде стержня (трубка), тора, или спиралей. При производстве из колбы лампы выкачивают воздух и закачивают инертный газ. Именно поведение инертного газа под действием электричества приводит к свечению лампы, создавая потоки холодного или теплого света, который принято называть «дневным». Отсюда второе название этих ламп, лампы дневного света.
Стоит отметить, что светить лампа не смогла, если бы с внутренней стороны на колбу не был нанесен люминофор, а в самой лампе не находилась бы ртуть.
Именно ртуть стала тем фактором, который вытесняет этот тип ламп с рынка. Опасность ртутных загрязнений при разбиении ламп вызывает много вопросов и экологов мира.
Как работает люминесцентная лампа
Инертный газ в лампе нужен для создания тлеющего разряд (поток ионизированных частиц инертного газа). Ртуть нужна для усиления этого разряда. Люминофор нужен для преобразования ультрафиолетового света, в свет видимого спектра. Электроды нужны для подключения лампы в электрическую схему и создания разряда электронов.
После подачи напряжения на контакты лампы, электроды внутри колбы начинают испускать электроны, которые перемещаясь по колбе, пытаются создать разряд. Однако, в нормальных параметрах схемы силы тока не достаточно для создания разряда. Поэтому, в схему подключения люминесцентной лампы обязательно включают устройство, создающее разовый электрический разряд для старта свечения.
Называется это устройство стартер фото. Его задача, при подаче электричества кратковременно увеличить силу токов 3-4 раза.
Для обеспечения запуска и работы (свечения) люминесцентной лампы (группы ламп), нужно другое устройство, называемое по-простому дроссель. Это название устарело фактически, но активно используется.
Правильное название дросселя, пускорегулирующий аппарат (ПРА). На сегодня, название дроссель (ПРА) преобразили в ЭмПРА и ЭПРА.
- ЭмПРА: электромагнитный пуск–регулирующий аппарат;
- ЭПРА: электронный пуск–регулирующий аппарат (электронный балласт).
ЭПРА более быстро зажигает лампу, не гудит при работе и регулирует запуск при пониженных напряжениях. Если старый дроссель, по сути, был увесистая электромагнитная катушка, то современный ЭПРА это компактные даже изящные устройства.
Типы люминесцентных ламп
Современные люминесцентные лампы различаются на:
- Стандартные (люминофор в один слой);
- С улучшенной светопередачей (люминофор в три или пять слоёв);
- Специальные (люминофор со спец добавками: бактерицидные, УФ загар, шоу бизнес).
По спектру освещения ЛЛ делятся на:
- Лампы мягкого света: t=2,7×1000 гр.;
- Дневной свет: (2,7 – 4,2)×1000 гр.;
- Холодный свет: (4,2 – 6,4)×100 гр.
Отсюда обозначения:
- Д — дневной;
- ХБ — холодный белый;
- Б — белый;
- ТБ — теплый белый;
- Е — естественный белый;
- К, Ж, 3, Г, С — цвета;
- УФ – ультрафиолет;
- Ц-улучшенная светопередача;
- ЦЦ — сверх улучшенная светопередача.
Последними в маркировке ламп стоят буквы обозначающие особенность конструкции:
- Р — рефлектор,
- У – в форме буквы U,
- К — кольцо,
- А – amalgama (сплав ртути),
- Б – быстрый пуск.
- ТЛ – тлеющий разряд.
Маркировка импортных ламп
Маркировку импортных ламп компаний Fhilips, Osram, General Electric смотрим на фото.
Подключение люминесцентных ламп
Для завершения покажу три схемы простого подключения люминесцентных ламп в светильнике дневного света на одну и две лампы.
Для многих людей открытием станет то, что люминесцентные лампы имеют множество разновидностей. Они могут подбираться для какого угодно освещения: и для наружного, и для подсветки внутри дома. Характеристики лампочек также разнятся.
Что это такое и как называются?
Люминесцентные лампы часто называют лампами дневного света из-за их способности производить чистый белый свет, близкий к естественному. Они отличаются от всех остальных разновидностей за счет другого механизма создания освещения. Когда-то давно люминесцентные лампы не были популярны, поскольку спектр оттенков освещения был очень скуден: встречались только бело-зеленые или бело-розовые тона. Однако значительным преимуществом являлось то, что была возможность создавать светильники различных форм. В скором времени новинку оценили дизайнеры, подсвечивая при помощи люминесцентных ламп необычных конфигураций всевозможные интересные детали. Так лампы прочно вошли в обиход.
Стоит чуть подробнее остановиться на работе ламп. Они светятся благодаря тому, что электрический разряд в парах ртути в колбе создает ультрафиолет, с которым в дальнейшем реагирует люминофор – специальное напыление на стенках колбы. Он преобразует УФ-излучение до видимого глазу спектра света. По степени светоотдачи люминесцентные лампы мало чем уступают светодиодным. Люмены в светодиодных лампах не всегда тесно коррелируют с мощностью, и то же самое можно сказать о люминесцентных дневного света. Не стоит путать люмены с люксами: первые показывают светоотдачу лампочки, а вторые – степень освещенности помещения.
Для ламп дневного света производят различные цоколи: компактные люминесцентные лампочки можно даже купить на замену обыкновенным лампам накаливания. Мало того, что модели с люминофором более яркие, они потребляют гораздо меньше электроэнергии, а также менее вредны для здоровья глаз. Основным недостатком люминесцентных источников света является их вредность (если колба треснет, то длительное вдыхание паров ртути может сильно навредить человеческому организму). Еще один недостаток – невозможность использовать лампу при низкой температуре, так как она просто-напросто не включится.
Виды и типы
Люминесцентные светильники подразделяют по множеству факторов. Один из них – размер. Бывают компактные модели или большие. Компактные образцы часто выбираются как альтернатива обыкновенным лампам накаливания в потолочные люстры. Их оснащают винтовым цоколем. Большие модели чаще всего вставляются в светильники, разработанные специально для них. Лампы бывают разных форм: длинные линейные, трубчатые, фигурные. Есть и более распространенные конфигурации, к примеру, круглая лампа или в форме свечи.
Готовая модель имеет соответствующую маркировку – обозначение световой температуры.
По температуре света различают следующие виды:
- ЛД – лампа дневного света;
- ЛХБ – лампа холодного белого света;
- ЛБ – лампа нейтрального белого света;
- ЛТБ – лампа теплого белого света;
- ЛЕ – лампа естественного света;
- ЛК, ЛЖ, ЛЗ, ЛГ, ЛС – красные, желтые, зеленые, голубые, синие соответственно;
- ЛУФ – ультрафиолетовые лампы, применяемые для обеззараживания помещений.
Цветная лампа пользуется широким признанием. Именно ее зачастую выбирают в уличный светильник, который позволяет использование люминесцентных лампочек. В случае с наружной подсветкой обязательно должны использоваться плафоны, создающие подходящий микроклимат для работы люминесцентных моделей. Для общественных заведений наподобие больниц, административных центров и так далее принято покупать люминесцентные светильники. Различают одноламповые, двухламповые, четырехламповые модели в зависимости от размера освещаемого участка. Стоит отметить, что из-за определенных особенностей работы ламп к ним нельзя применять диммер для регулировки интенсивности яркости света.
Еще одна популярная модель – люминесцентная энергосберегающая. Она выполняется из нескольких изогнутых спиралей и обычно имеет компактный вид и винтовой цоколь. На любой энергосберегающей лампочке обыкновенно пишут о принципе ее работы. Учтите, что в случае с люминесцентными вариантами стоит отдавать предпочтение только качественным вариантам, так как в случае разгерметизации колбы здоровью будет нанесен существенный вред.
В целом, различают варианты высокого и низкого давления. Первый тип применяется для создания уличного освещения, а второй – для подсветки жилых комнат дома.
Характеристики
Полностью узнать устройство той или иной модели можно, посмотрев на ее маркировку. Она отражает все характеристики лампы. Важной характеристикой является температура свечения. Подробнее про этот аспект было рассказано в предыдущем разделе. Для замера диаметра колбы применяется 1/8 дюйма в соответствии Международным стандартам. При маркировке ставится буква Т и соответствующая часть дюйма, например, Т8 (25,4 мм). Обратите внимание, что толщина лампы напрямую влияет на то, как долго она будет служить: более широкие в диаметре модели намного долговечнее тонких образцов.
О цоколях и их количестве также можно узнать по маркировке лампы.
Применяются следующие виды разъемов и цоколей:
- G24Q1;
- G24Q2;
- G24Q3;
Для того, чтобы определить напряжение сети, также достаточно просто взглянуть на лампу. Люминесцентный светильник может напрямую подключаться к сети с напряжением в 220 вольт или может потребоваться понизить напряжение до 127 В.
Конфигурация формы отражена в обозначении лампы. Помимо стандартных обозначений, есть и дополнительные.
К стандартным относятся:
- Линейная форма не имеет обозначения;
- U – подковообразная форма;
- S – спиральная форма, обычно применяется с компактными лампами;
- C – лампа-свеча;
- G – форма сферы;
- R – в форме обыкновенной лампы накаливания с рефлектором, задающим направление светового потока;
- T – лампа-таблетка.
К дополнительным значениям можно отнести следующие:
- M – малогабаритная. Буква идет после той, которая обозначает форму, например, ТМ – малогабаритная лампочка круглой плоской формы.
- P – корпус, рассеивающий свет.
Перечислены далеко не все характеристики, так как каждый производитель считает нужным привнести в конструкцию люминесцентных лампочек что-то свое. Есть, однако, такие важные показатели, как мощность, размеры ламп и принцип их работы, и на перечисленных пунктах хотелось бы остановиться подробнее.
Мощность
Маркировка мощности производится при помощи буквы W с последующей цифрой, указывающей на количество ватт в лампочке. Однако ориентироваться только на мощность не следует: в случае с люминесцентными светильниками их светоотдача значит намного больше. Ниже приведена таблица соответствия мощностей люминесцентных ламп и ламп накаливания при равной светоотдаче.
|
Чем больше мощность лампы, тем она шире или длиннее. Например, линейная конструкция мощностью 18W при диаметре 26 мм будет составлять 590 мм, при 30W – 895 мм, при 36 W – 1200 мм, а при 58W – 1500 мм.Таблица наглядно демонстрирует огромную экономичность светильников дневного света по сравнению с традиционными лампами накаливания. Классификация мощностей производилась на основе наиболее частого выбора. Сюда включены модели как уличного освещения, так и внутреннего.
Есть еще несколько нюансов, которые касаются мощности энергосберегающих ламп. Независимо от выбранной люминесцентной модели, со временем она потеряет часть яркости света. Это связано с постепенным выгоранием элемента внутри. Нужно знать и о том, что 30% всей потребляемой при работе мощности приходится на то, чтобы лампа загорелась. Некоторые светильники оснащены особой системы пуска, которая вовсе не делает их экономичнее. В таких случаях потребление электроэнергии просто растягивается во времени.
Независимо от мощности лампы, она не нагревается сильно. В отличие от ламп накаливания, предел нагрева люминесцентного варианта – 50-60 градусов Цельсия. Даже дотронувшись до светильника без перчаток, получить ожог практически невозможно. Совсем немногие современные модели лампочек могут похвастаться такими же отличительными свойствами.
Размеры
Как была сказано выше, различают компактные модели или стандартные линейные большого размера. В настоящее время чаще используются компактные люминесцентные лампы, так что логичным будет остановиться на них подробнее. Компактные образцы представляют собой лампочки с изогнутой трубкой. Встречаются как U-образные, так и спиральные модели. Компактные варианты изготавливают под разные виды цоколей, что открывает широкий простор для замены обыкновенных ламп люминесцентными энергосберегающими.
Есть модели с винтовыми цоколями, а есть предназначенные только для специальных люминесцентных светильников. Стоит отметить, что модели с винтовым цоколем дороже, поскольку все люминесцентные лампы требуют наличия балласта, и в подобных моделях он встраивается непосредственно в корпус цоколя.
Компактные энергосберегающие лампы дневного света отличаются от ламп накаливания такими характеристиками:
- Энергосберегающие модели поглощают на 80% меньше электрической энергии при такой же светоотдаче, что и лампы накаливания;
- Есть возможность выбрать модель желаемой световой температуры;
- Как правило, срок компактной люминесцентной модели значительно выше, чем предлагают производители ламп накаливания. Традиционные вольфрамовые лампочки служат порядка 1000 часов, в то время как качественная люминесцентная замена может проработать 6000-15000 часов без замены;
- Благодаря долговечности моделей дневного света на уход и поддержание их в рабочем состоянии уходит гораздо меньше времени, сил и денег.
Линейные большие модели чаще всего применяются для освещения в нежилых помещениях, например, на складах. Из-за высокого коэффициента пульсации, равного двойному показателю пульсации электросети их нельзя устанавливать для освещения движущихся конвейеров без дополнительных более стабильных ламп накаливания.
Принцип работы
Из-за особого строения лампы для долговременной работы ее обязательно снабжают балластом, позволяющим нивелировать негативные последствия того, что через лампу пропускается большое количество тока. Балласты бывают электромагнитные и электронные. Электромагнитный балласт более дешевый и простой по конструкции. Однако данная модель имеет ряд серьезных недостатков. Самым значительным из них является то, что лампы с таким балластом сильно и часто мерцают. Это ведет к быстрой усталости, потере сил, а также увеличивает нагрузки на глаза при долговременной работе в помещении с таким освещением.
В добавок ко всему варианты с электромагнитным балластом производят неприятный жужжащий шум, от которого быстро наступает головная боль. Есть и недостатки, не связанные с самочувствием человека. Например, лампы, оснащенные электромагнитным балластом, требуют времени на запуск. Обычно оно колеблется в пределах 1-3 секунд, но по мере износа модели будет увеличиваться. Также светильники потребляют больше электроэнергии, чем модели на электронном балласте.
Электронный балласт преобразует стандартное напряжение сети в высокочастотный переменный ток, использующийся в дальнейшем для питания лампы. Такие модели немного дороже, но они не производят шума, не мерцают, сам балласт занимает меньше места и весит тоже меньше. Встречаются модели, которые мгновенно загораются, однако подобная система пуска плохо сказывается на сроке службы люминесцентных ламп. Гораздо лучше, если имеется система предварительного прогрева. В таком случае пуск занимает примерно одну секунду, которая обычно не играет особой роли.
Таким образом, лучше всего выбрать модель с электронным балластом, поскольку ее стоимость не намного выше, а преимущества очевидны. Более того, на сегодняшний день такой вариант встречается чаще, чем с электромагнитным балластом, так что проблем с поисками возникнуть не должно.
Какие марки выпускают?
На сегодняшний день множество производителей выпускают всевозможные лампочки. Есть модели как российского, так и зарубежного производства. Ниже представлен ряд фирм, пользующихся большим доверием среди потребителей.
- GE – фирма, основанная Томасом Эдисоном. Если изначально General Electric специализировалась только на производстве ламп накаливания, то сейчас это одна из старейших и наиболее уважаемых мировых марок.
- Orsam – еще одна марка с мировым именем, которая производит различные виды осветительного оборудования, начиная от вариантов для авто и заканчивая грандиозными осветительными сооружениями для массовых мероприятий.
- Phillips предлагает люминесцентные модели высокого качества и комплектующие к ним. Лампы выпускаются разные: и трубчатые, и компактные. Есть разные виды цоколей, подходящих и к специальным светильникам, и к обычным.
- Lisma – это фирма-лидер по производству ламп в России. Компания предлагает образцы высокого качества, а также все детали к ним. Преимуществом является большой выбор моделей.
- Sylvania специализируется не на простых лампах, а на дружелюбных к окружающей среде. Как известно, птицы очень чувствительны в ультрафиолету, поэтому для комнат, в которых они содержатся, необходимо выбирать специальные модели. Подобные варианты как раз и выпускаются под данным брендом.
- РУПП «Витязь» выпускает среднюю по качеству продукцию, которая имеет демократичную цену. Многие люди отдают предпочтение лампам данной фирмы как раз из-за стоимости.
- Томский электроламповый завод занимается выпуском ламп с 2009 года и уже завоевал хорошую репутацию среди пользователей. Продукция имеет привлекательную цену и хорошее качество.
Одним словом, выбирать есть из чего. Можно подобрать качественную модель на любой вкус и кошелек.
Как выбрать?
При выборе люминесцентных моделей нужно ориентироваться на множество факторов. Некоторые из них уже были приведены в данной статье. Лампа должна быть выпущена проверенным производителем. Плохо сделанные варианты в случае разгерметизации опасны для здоровья. Не стоит покупать китайскую подделку, поскольку она не прослужит долго, да и ртутные пары в воздухе никому не нужны.
Ориентируйтесь на то, для каких целей нужна лампа дневного света. Есть специализированные варианты для помещений, улицы, медицинских учреждений. Люминесцентные варианты используют повсеместно, в том числе для поддержания постоянной подсветки у цветов или для содержания животных. В последнем случае стоит особенно внимательно отнести к подбору варианта, он обязательно должен подходить для этих целей, в противном случае вы только навредите зверям. Не забудьте и про оптимальную световую температуру. Наиболее комфортным для глаз является естественный белый цвет. Комбинируя разноцветные модели, старайтесь подбирать высококачественные образцы.
Обращайте внимание и на тип балласта. Лучше всего предпочесть электронный, поскольку такие лампы зарекомендовали себя лучше.
Присмотритесь к тому, как работает лампа. Она может подразумевать встроенный стартер или его присутствие в светильнике.
Есть модели следующих типов:
- RS – rapid start – не требуют стартера и зажигаются без предварительного разогрева элементов.
- InS – instant start – модели с постепенным стартом «запаздывают» при включении на 1-3 секунды, но служат лучше.
- US – universal start – универсальные варианты.
- PHs – pre-heat start – требующие наличия стартера люминесцентные светильники.
Модели, не имеющие подобной маркировки требуют обязательного наличия стартера. Значит, сама лампа так устроена.
Как проверить исправность?
Для того, чтобы проверить, находится ли вышедшая из строя люминесцентная лампочка в пригодном состоянии, следует провести небольшой тест:
- Сначала достаньте саму лампу непосредственно из светильника и посмотрите, не почернела ли трубка. Как правило, наличие больших черных пятен говорит о том, что лампа отработала положенный срок и больше не загорится.
- Далее мультиметром нужно проверить, целые ли нити накала. Для проверки выставите его в режим проверки сопротивления и тестером поочередно проверьте каждую из нитей. Если какая-либо из них перегорела, значение на мультиметре будет равно единице. Простым языком, это означает, что электрическая цепь разорвана.
- Если оба приведенных фактора в полном порядке, значит, необходимо работать с балластом.
Самое простое, что можно сделать для проверки работы балласта – снять люминесцентную трубку, подключить к проводам корпуса обыкновенные кабели и между ними установить стандартную лампочку. Обратите внимание, что включать электроприбор в сеть без лампочки нельзя, в противном случае балласт может перегореть. Если лампочка загорелась, значит, балласт работает, и дело в самой люминесцентной трубке: может, лопнула колба или перегорела одна из нитей. Если лампочка не загорелась, значит, балласт неисправен, и придется менять весь светильник.
Данные способы подходят только для проверки уже находящихся в эксплуатации лампочек. Перед покупкой лампу дневного света следует проверять непосредственно в магазине. При наличии неприятного запаха, сильного мерцания или прочих вещей, вызывающих настороженность, смело просите заменить предоставленную вам модель, в противном случае она может перегореть уже спустя пару недель после покупки.
Как подключить?
Есть возможность подключить одну или две люминесцентных лампы одновременно. Для каждого из этих способов разработана своя схема подключения. Взгляните на схему. На ней наглядно показано, как и какие механизмы соединяют друг с другом для исправной работы. Для начала ток от сети поступает в дроссель, где преобразуется для дальнейшего питания лампы. После того, как ток поступил в саму лампу, он переходит на стартер. Далее ток переходит на другую спираль лампочки, замыкая цепь, и таким образом образуется электрический разряд внутри лампы, поджигающий пары ртути.
Для двух ламп принцип работы практически такой же, за исключением того, что ток из дросселя постепенно перетекает в два стартера.
Чтобы подключить лампу, следуйте приведенной ниже инструкции:
- Для начала нужно подобрать подходящий светильник. Обращайте внимание не только на эстетическую составляющую, но и на то, соответствует ли напряжение сети в вашем доме указанному на лампе. В противном случае, она быстро выйдет из строя.
- В зависимости от того, какой тип лампы вами выбран либо вкрутите ее в патрон, либо зафиксируйте в светильнике посредством защелкивания с двух сторон. Во втором случае следите за тем, чтобы закрепить ваш вариант так, как указано на корпусе светильника. Иногда работоспособность лампы зависит именно от того, насколько правильно соединили все контакты при подключении.
- Проверьте исправность лампы, включив ее. При правильной работе она не будет мерцать или шуметь.
Как видно, самостоятельное подключение лампы дневного света не представляет особых сложностей даже для новичка. Самое главное – помнить об элементарных правилах безопасности: не работать с оголенными проводами, когда механизм находится в режиме подачи тока.
Как поменять?
Многие люди испытывают сложности с тем, чтобы самостоятельно поменять лампу дневного света на новую из-за того, что понятия не имеют, как достать перегоревшую модель из корпуса. К счастью, ничего сложного в этом нет:
- Отключите питание. Желательно не просто выключить сам свет, а полностью обесточить квартиру.
- Крепко взявшись за лампу, начинайте вращать ее. Вращать придется до упора, итого угол составляет примерно 90 градусов. Так вы развернете штырьки лампы в вертикальное положение.
- Далее мягко потяните лампу на себя и вниз, пока она полностью не отсоединится. Отложите демонтированный источник света в безопасное место, чтобы он не разбился: помните, пары ртути опасны для здоровья и жизни!
- Аккуратно установите новую лампочку. Повторите траекторию, по которой вы вытягивали лампу, только в обратном направлении. Достигнув пазов, начинайте мягко подкручивать трубку до полной фиксации. Надежность крепления лампочки можно проверить, немного за нее потянув.
- Проверьте, работает ли прибор. Для этого включите ток в квартире и щелкните выключателем.
Можно с уверенностью заявить, что замена лампы очень проста, и при желании ее выполнит любой. Не забудьте вооружиться лестницей-стремянкой, если вы выполняете монтаж светильника на потолке. Так вы облегчите себе работу, заодно снизив вероятность случайно выронить неисправную люминесцентную лампу и разбить ее. При замене ламп в офисе, где панели из нескольких ламп обыкновенно защищают матовым стеклом, непременно протрите светильник внутри. Неизвестно, когда вам еще выпадет возможность очистить его от пыли, к тому же специально ради этого проделывать все приведенные манипуляции вряд ли захочется.
Срок службы и утилизация
Люминесцентные светильники обладают одним из самых долгих сроков службы на сегодняшний день. Некоторые производители заявляют, что их модели подходят для непрерывной работы в течение 20000 часов. Подобные цифры не могут не поражать, однако среднее значение эксплуатации подобных вариантов составляет 13000 часов. Модели, обладающие продолжительным эксплуатационным сроком, хороши для офисных помещений, в которых нет возможности постоянно заменять одни светильники другими. Стоит отметить, что трубчатые модели обычно работают дольше фигурных. Это же правило касается и диаметра ламп: более толстые модели можно эксплуатировать дольше, чем тонкие.
Как известно, внутри колбы находятся пары ртути, из-за чего утилизация светильников должна осуществляться по специальной технологии. За рубежом уже давно установлены штрафы за бездумное обращение с подобной техникой из-за большого вреда для экологии, наносимого утилизацией. Абсолютно на всех люминесцентных лампах стоит предупреждение о том, что их нельзя просто выбросить в помойное ведро. Ртуть является ядовитым веществом, и при случайном раскалывании лампы ее пары надолго останутся в воздухе, никуда не двигаясь и отравляя пространство. К сожалению, в России мало кто озабочен данной проблемой.
Люминесцентными называются электрические газоразрядного типа лампы, отличающиеся большим сроком службы. Изделия обеспечивают искусственное освещение в жилых комплексах, офисных и торговых центрах, промышленных объектах. Разработаны варианты устройств с разными оттенками излучения, видом цоколя, формой трубки, функциональностью и т.д.
Устройство и принцип работы ламп
Согласно истории люминесцентной лампы, первое осветительное устройство газоразрядного типа было сконструировано в 1856 г. Г. Гейслером. Конструкция приборов усовершенствовалась. Лампы дневного света в массовое коммерческое использование поступили в конце 30 г. XX в.
Конструкция относится к газоразрядным источникам освещения, сконструирована с использованием трубки из стекла, которая с двух сторон запаяна. Изнутри на поверхности лампы нанесен слой специального вещества (люминофора). Устройство излучает рассеивающий свет после подключения к источнику электропитания. Изнутри колбу наполняют аргоном.
Люминесцентное устройство включает:
- катоды, защищенные эмиттерным слоем;
- выводные штыри;
- концевую панель;
- трубки для отвода инертного газа;
- ртуть;
- стеклянную штампованную ножку, дополненную электровводами и т.д.
Принцип функционирования основывается на возникновении электроразряда между электродами после подсоединения к электросети. После взаимодействия разряда с газами инертными и испарениями ртути возникает излучение ультрафиолета, воздействующее на люминофор, преобразующий энергию в световое излучение. Для корректировки оттенков ртутьсодержащих устройств применяются люминофоры с разными химическими компонентами.
Дуговой разряд в колбе создается оксидным самокалящимся катодом, на который воздействует электричество. Для включения ламп ДРЛ, ЛД катоды разогревают посредством пропускания разряда тока. Устройства с холодным катодом запускаются ионным воздействием в тлеющем разряде высокого напряжения.
Для функционирования люминесцентным приборам требуется дополнительный узел (балласт), обеспечивающий работу дросселем и стартером. Балласт регулирует силу разряда и выпускается 2 видов (электромагнитный и электронный).
Электромагнитный балласт является механическим. Устройство относится к бюджетным вариантам, в работе прибор может издавать шум.
Электронные узлы дороже по стоимости, работают бесшумно, оперативно включают систему, компактны.
Классификация люминесцентных ламп
По показателю спектрального излучения приборы люминесцентного типа подразделяются на 3 категории:
- стандартные;
- с усовершенствованной передачей цвета;
- со специальными функциональными назначениями.
Стандартные приборы снабжаются люминофорами однослойными, позволяющими излучать разные тона белого. Приборы оптимальны для освещения жилых помещений, административных и производственных блоков.
Люминесцентные лампы с усовершенствованной передачей света оснащаются люминофором с 3-5 слоями. Структура позволяет качественно отражать оттенки за счет усиленной световой отдачи (на 12% больше типовых ламп). Модели подходят для витрин магазинов, выставочных залов и т.д.
Люминесцентные лампы специализированного назначения совершенствуются с помощью разных составов в трубке, позволяющих поддерживать заданную частоту спектра. Устройства применяют в больницах, концертных залах и т.д.
Приборы разделяются на модели высокого и низкого давления.
Конструкции с высоким давлением оптимальны для монтажа в уличных лампах и приборах, имеющих большую мощность.
Лампы невысокого давления применяются в квартирах, административных комплексах, производственных помещениях.
По внешнему виду ЛЛ представлены линейным и компактным вариантами.
Линейная конструкция колбы удлиненная, применяется для промышленных помещений, торговых центров, офисов, медучреждений, спортивных организаций, заводских цехов и т.д. Линейная модель представлена разными вариантами диаметров трубки и конфигураций цоколя. Устройства обозначаются кодами. Прибор с диаметром 1,59 см на упаковке отмечается знаком Т5, с размером 2,54 см – Т8 и т.д.
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) представляют спиралевидную стеклянную трубку и предназначены для установки в квартирах, офисах и т.д. КЛЛ делятся на 2 типа, главное отличие – виды цоколей (стандартный и с основанием в форме штыря).
Традиционный цоколь в форме резьбы отмечается знаком «Е» и кодом с размером диаметра.
Штырьковый вид цоколя отмечается символом «G»; цифровые данные обозначают расстояние между штырями. Этот вил лампы оптимален для установки в настольных лампах, подвесных бра в небольших помещениях.
Люминесцентные лампы различаются мощностью (слабые и сильные). Мощность люминесцентной лампы в Вт может превышать показатель 80 единиц. Устройства с небольшой мощностью представлены изделиями до 15 Вт.
По показателю распределения света устройства могут быть направленного действия (рефлекторные, щелевого типа) либо ненаправленного.
По типу разряда приборы подразделяются на дуговые, устройства свечения либо тлеющего разряда.
Различается сфера применения осветительных устройств (наружные, внутренние, взрывозащищенные, консольные).
Наружные устройства подходят для оформления зданий с внешней стороны, для освещения беседок, оформления двора и т.д. При выборе необходимо учитывать температурные режимы региона.
Внутренние подходят для офисных и жилых зданий. Устройства снабжаются защитой от влажности и воздействия пыли. Детали корпуса соединяются герметичным способом. Конструкция ламп может быть прямой, подвесной, предназначенной для крепления к поверхности потолка.
Приборы взрывозащищенные разработаны для территорий с риском возникновения взрывов (склады, цеха по производству красителей и т.д.).
Приборы консольного типа монтируются с помощью специальных креплений и имеют индивидуальный корпус.
Маркировка
Маркировочное обозначение люминесцентных ламп указано на коробке и содержит данные о фирме, мощности, конструкции цоколя, периоде работы, оттенке свечения и т.д.
Согласно расшифровке индекса первая буква маркировки приборов люминесцентного типа – Л. Последующие буквы указывают на цвет оттенка излучения прибора (дневной, белый, холодный тон белого, ультрафиолетовое излучение и т.д.). Кодовое значение будет включать символы Д, Б, УФ и т.д.
Особенности конструктивного исполнения на маркировках обозначаются соответствующими буквами:
- u-образные люминесцентные лампы (У);
- изделия кольцевой формы (К);
- устройства рефлекторного типа (Р);
- лампы быстрого запуска (Б).
В устройствах люминесцентного вида на маркировке отображаются и показатели свечения, единицей измерения служит Кельвин (К). Показатель температуры 2700 К по оттенку соответствует излучению лампы накаливания. маркировка 6500 К обозначает холодный белоснежный тон.
Мощность приборов маркируется цифрой и единицей измерения – Вт. Стандартные показатели представлены устройствами от 18 до 80 Вт.
На этикетке также представлено обозначение ламп в соответствии с такими характеристиками, как длина, диаметр и форма колбы.
Диаметр колбы на лампе фиксируется буквой «Т» с кодовым обозначением. Прибор, обозначенный кодом Т8, имеет диаметр 26 мм, Т12 – 38 мм и т.д.
Маркировки приборов по типу цоколя содержат буквы Е, G и цифровой код. Обозначение для миниатюрной формы резьбового цоколя – Е14. Средний резьбовой цоколь имеет код Е27. Цоколь втычного типа для декоративных конструкций и люстр маркируется символом G9. Приборы u-образные обозначаются символом G23, двойные u-образные приборы – G24 и т.д.
Технические характеристики
Техническая информация по люминесцентным приборам включает данные о мощности работы, типе цоколя, сроке службы и т.д.
Показатели срока годности люминесцентных приборов варьируются от 8 до 12 тыс. часов. Характеристики зависят от типа лампы. Устройства Т8 и Т12 работают 9-13 тыс. часов, лампы Т5 – 20 тыс. часов.
Световая эффективность устройств составляет 80 Лм/Вт. Выделение тепла при горении невысокое, ветроустойчивость – средняя, положение горения – горизонтальное. Параметры допустимой температуры окружающей среды для ламп составляют +5…+55°С. Оптимальные характеристики эксплуатации – +5… +25°С. Устройства, имеющие покрытие из амальгамы, используются при +60°С.
Показатели цветовой температуры приборов варьируются в зависимости от модели в пределах от 2000 до 6500 К. КПД светильника составляет 45-75%.
Цветность и состав излучения ламп
Характеристики передачи цвета показывают качество отображения в сравнении с естественным типом освещения. Высокая четкость передачи цвета присутствует в галогенных приборах и обозначается кодом 100.
Различаются оттенки светового излучения приборов, изменяющие цветовые характеристики предметов.
Согласно нормативам ГОСТ 6825-91, люминесцентные устройства имеют следующие типы оттенков излучения:
- дневной (Д);
- белоснежный (Б);
- естественный оттенок белого (Е);
- белый с теплым тоном (ТБ);
- белый с холодным тоном (ХБ);
- ультрафиолетовый (УФ);
- холодное естественное свечение (ЛХЕ) и т.д.
Добавление знака Ц в указании цветности свидетельствует об использовании состава люминофора с усовершенствованной передачей цвета.
Отдельно обозначаются цвета в осветительных устройствах со специальным назначением. Лампы с ультрафиолетовым излучением фиксируются кодом ЛУФ, приборы рефлекторные синего света – ЛСР и т.д.
Преимущества и недостатки
Люминесцентные устройства имеют преимущества, достоинства и недостатки. Лампы имеют высокий показатель световой отдачи. Люминесцентные приборы в 20 Вт обеспечивают освещение в комнате, которое имеют устройства накаливания и иллюминационные лампы в 100 Вт.
Изделия отличаются высоким коэффициентом полезного действия. Энергосберегающие лампы используются до 20 тыс. часов при обеспечении требований эксплуатации.
Свет у люминесцентных конструкций не направленный, а рассеивающий. В северных регионах рекомендовано применение люминесцентных ламп дневного света в жилых и общественных зданиях.
Преимущество люминесцентных устройств в разнообразии конструктивных решений. Разные формы, цветовые оттенки устройств позволяют реализовывать оригинальные дизайнерские решения в архитектуре общественных и жилых комплексов.
К недостаткам люминесцентных приборов относится содержание в конструкции ртути, в зависимости от размера лампы объем вещества варьируется от 2,3 мг до 1 г. Однако производители разрабатывают конструкции, которые в применении не опасны.
Необходимо учитывать сложность в монтаже схем включения и ограниченную мощность на 1 единицу (150 Вт). Эксплуатация устройств зависит от климатических условий, т.к. при понижении температуры устройства гаснут либо не зажигаются. Световой поток в лампах снижается к концу эксплуатации прибора.
Как выбрать лампу
При выборе лампы важен температурный режим использования прибора, показатель электрического напряжения в сети, размеры ламп, сила светового потока, оттенок излучения. Параметры цоколей люминесцентных ламп должны соответствовать типам светильников, торшеров и т.д.
Различается подбор ламп по типу помещения (прихожие, гостиные, спальни, ванные и т.д.). Для жилых пространств подходят модели с резьбовым цоколем и электронным балластом, т.к. не имеют резкого мерцания и бесшумны.
Для прихожих необходимы мощные светильники с интенсивным, при этом рассеянным освещением. Для настенных бра подойдут приборы компактного типа с теплым оттенком (930) и цветопередачей высокого качества. Над карнизом под потолком можно монтировать ленточные светильники с лампами холодного оттенка (860) и трубчатой конструкцией.
В гостиной люминесцентные устройства используются для бра, которые монтируются для подсветки зон либо декоративных элементов. Цвет подбирается белый, высокого качества (940). Возможен монтаж осветительных устройств по периметру потолка.
Освещение в кухонной зоне должно быть многоуровневым (общим и локальным). В качестве потолочных рекомендованы компактные устройства мощностью не меньше 20 Вт, оттенок света должен быть теплым, с показателем не ниже 840. Для обустройства рабочей зоны на кухне оптимальны лампы линейные люминесцентные, не создающие блики на поверхностях.
Люминесцентные лампы, называемые еще, лампами дневного света, представляют собой запаянную с обоих концов стеклянную трубку, изнутри покрытую тонким слоем люминофора . Сама лампа заполнена инертным газом - аргоном при очень низком давлении. Внутри лампы содержится небольшое количество ртути, которая, нагреваясь, превращается в ртутные пары.
Люминесцентные лампы - это те же лампы накаливания , но с небольшими усовершенствованиями. Принцип свечения в них базируется на разогреве, вольфрамового элемента, электрический разряд в смеси инертных газов и паров ртути, который содержится в стеклянной колбе, вызывает излучение в ультрафиолетовом спектре, (т.е. невидимом для человека). Это излучение поглощается специальным составом, которым колба покрыта изнутри, что и вызывает свечение, которое человеческий глаз может воспринимать. Состав, который вызывает свечение, называется люминофором , представляет собой смесь разных веществ на основе фосфора. Он имеет различные цвета, не только белый.
Для расчёта освещенности помещения вы можете воспользоваться калькулятором расчета освещенности помещения .
Именно люминофор обеспечивает мощность свечения лампы дневного света в несколько раз выше, чем у обычных ламп накаливания (имея такой же уровень потребления электроэнергии - примерно в 5 раз), поэтому их и называют энергосберегающими . Вольфрамовая нить после розжига продолжает гореть, но лишь в качестве поддержки тлеющего разряда.
Люминесцентные лампы состоят из следующих основных деталей:
1 - ртуть;
2 - штампованная стеклянная ножка с электровводами;
3 - трубка для откачки (при изготовлении);
4 - выводные штырьки;
5 - концевая панелька;
6 - катод с эмиттерным покрытием.
В зависимости от назначения целевого использования, люминесцентные лампы условно разделены на категории по диапазонам температур свечения:
- до 2700 градусов - лампы люминесцентные т.н. мягкого света;
- от 2700 до 4200 градусов - дневного света;
- от 4200 до 6400 градусов - холодного света.
В зависимости от условий предполагаемой эксплуатации, в лампах может быть встроен механизм запуска - со стартером, электронным либо электромагнитным балластом.
Также лампы могут существенно отличаться размерами и формой самих стеклянных колб, а так же могут иметь различные патроны. Зачастую встречаются прямые и спиралевидные лампы
Маркировка люминесцентных ламп обычно состоит из 2-3 букв. Первая буква Л означает люминесцентная. Следующие буквы означают цвет излучения:
- Д - дневной;
- ХБ - холодно-белый;
- Б - белый;
- ТБ - теплобелый;
- Е - естественно-белый;
- К, Ж, 3, Г, С - соответственно красный, желтый, зеленый, голубой, синий; УФ - ультрафиолетовый .
У ламп с улучшенным качеством цветопередачи после букв, обозначающих цвет, ставится буква Ц, а для цветопередачи особо высокого качества используют буквы ЦЦ. В конце находятся буквы, которые характеризуют конструктивные особенности: Р - рефлекторная, У - U-образная, К - кольцевая, А - амальгамная, Б - быстрого пуска. Цифры обозначают мощность лампы Вт. Маркировка ламп тлеющего разряда начинается с букв ТЛ.
Маркировка зарубежных производителей люминесцентных ламп ?: OSRAM, PHILIPS, GENERAL ELECTRIC.
Люминесцентные лампаы имеют различные характеристики , так как применяются не только для освещения помещений общего пользования, но и активно используются в медицине, торговле, шоу-бизнесе и т.д.
Размер люминесцентных ламп. (диаметр трубки - 26 мм) .
Преимущества и недостатки ЛЛ:
- хорошая светоотдача и более высокий КПД (в сравнении с лампами накаливания);
- разнообразие оттенков света;
- рассеянный свет;
- длительный срок службы (2?000 -20?000 часов в отличие от 1?000 у ламп накаливания), при соблюдении определенных условий.
Недостатки:
- химическая опасность (ЛЛ содержат ртуть в количестве от 10 мг до 1 г);
- неравномерный, неприятный для глаз, иногда вызывающий искажения цвета, освещённых предметов (существуют лампы с люминофором спектра, близкого к сплошному, но имеющие меньшую светоотдачу);
- Со временем люминофор срабатывается, что приводит к изменению спектра, уменьшению светоотдачи и как следствие понижению КПД ЛЛ;
- мерцание лампы с удвоенной частотой питающей сети;
- наличие дополнительного приспособления для пуска лампы — пускорегулирующего аппарата (громоздкий дроссель с ненадёжным стартером);
- очень низкий коэффициент мощности ламп — такие лампы являются неудачной для электросети нагрузкой (проблема решается с применением вспомогательных устройств).
Схемы подключения люминесцентных ламп с использованием стартеров.
Стартеры для люминесцентных ламп.
Одиночное включение.
- LL - люминесцентная лампа;
- V - ПРА;
- D - дроссель;
- Un - сетевое напряжение;
- St - стартер.
Схема последовательного включение для двух ламп.
- LL - люминесцентная лампа;
- V - ПРА;
- D - дроссель;
- Un - сетевое напряжение;
- K - конденсатор компенсации (если требуется);
- St - стартер.
Схема парного включения.
- LL - люминесцентная лампа;
- V - ПРА;
- D - дроссель;
- Un - сетевое напряжение;
- K - конденсатор компенсации (если требуется);
- St - стартер.
Утилизация люминесцентных ламп.
Ртуть, которая с одержится в люминесцентных лампах, при их бое является потенциальным источником загрязнений. Одна люминесцентная лампа, которая по неосторожности была разбита, способна выбрасывать в воздух около 50 куб. м. ядовитых паров ртути. При этом, в воздухе эти пары не растворяются, а «зависают» надолго.
Опасность хронического отравления ртутью возможна во всех помещениях, в которых металлическая ртуть находится в соприкосновении с воздухом, даже если концентрация ее паров очень мала (предельно допустимой в рабочем помещении считается концентрация паров 0,01 мг/м3, а в атмосферном воздухе - в 30 раз меньше). Необходимость в специализированных условиях утилизации ртутных ламп объясняется, прежде всего, их высокой токсичностью и жесткими требованиями со стороны проверяющих органов.
Ртутные лампы относятся к отходам первого класса опасности и подлежат утилизации.
Накопление и хранение люминесцентных ламп на территории предприятий допускается временно до отправки на утилизацию в установленном порядке.
