Люминесцентные лампы — это… Что такое Люминесцентные лампы?

Различные виды люминесцентных ламп

Люминесце́нтная лампа — газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких процентов. Люминесцентные лампы широко применяются для общего освещения, при этом их световая отдача в несколько раз больше, чем у ламп накаливания того же назначения. Срок службы люминесцентных ламп может до 20 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу коммутаций, в противном случае быстро выходят из строя. Наиболее распространённой разновидностью подобных источников является ртутная люминесцентная лампа. Она представляет собой стеклянную трубку, заполненную парами ртути, с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора.

Область применения

Коридор, освещенный люминесцентными лампами

Люминесцентные лампы — наиболее распространённый и экономичный источник света для создания рассеянного освещения в помещениях общественных зданий: офисах, школах, учебных и проектных институтах, больницах, магазинах, банках, предприятиях. С появлением современных компактных люминесцентных ламп, предназначенных для установки в обычные патроны E27 или E14 вместо ламп накаливания, они стали завоёвывать популярность и в быту. Применение электронных пускорегулирующих устройств (балластов) вместо традиционных электромагнитных позволяет улучшить характеристики люминесцентных ламп — избавиться от мерцания и гула, ещё больше увеличить экономичность, повысить компактность.

Главными достоинствами люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания являются высокая светоотдача (люминесцентная лампа 23 Вт даёт освещенность как 100 Вт лампа накаливания) и более длительный срок службы (2000^[1]-20000 часов против 1000 часов). В некоторых случаях это позволяет люминесцентным лампам экономить значительные средства, несмотря на более высокую начальную цену.

Применение люминесцентных ламп особенно целесообразно в случаях, когда освещение включено продолжительное время, поскольку включение для них является наиболее тяжёлым режимом и частые включения-выключения сильно снижают срок службы.

История

Первым предком лампы дневного света была лампа Генриха Гайсслера, который в 1856 году получил синее свечение от заполненой газом трубки, которая была возбуждена при помощи соленоида. В 1893 году на всемирной выставке в Чикаго, штат Иллинойс, Томас Эдисон показал люминесцентное свечение. В 1894 году М. Ф. Моор создал лампу, в которой использовал азот и углекислый газ, испускающий розово-белый свет. Эта лампа имела умеренный успех. В 1901, Питер Купер Хьюитт демонстрировал ртутную лампу, которая испускала свет синего-зелёного цвета, и таким образом была непригодна в практических целях. Это было, однако, очень близко к современному дизайну, и имело намного более высокую эффективность чем лампы Гайсслера и Эдисона. В 1926 году Эдмунд Джермер и его сотрудники предложили увеличить операционное давление в пределах колбы и покрывать колбы флуоресцентным порошком, который преобразовывает ультрафиолетовый свет, испускаемый возбуждёной плазмой в более однородно бело-цветной свет. Э.Джермер в настоящее время признан как изобретатель лампы дневного света. General Electric позже купила патент Джермера, и под руководством Джорджа Э. Инмана довела лампы дневного света до широкого коммерческого использования к 1938 году.

Принцип работы

При работе люминесцентной лампы между двумя электродами находящимися в противоположных концах лампы возникает тлеющий электрический разряд. Лампа заполнена парами ртути и проходящий ток приводит к появлению УФ излучения. Это излучение невидимо для человеческого глаза, поэтому его преобразуют в видимый свет с помощью явления люминесценции. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом — люминофором, которое поглощает УФ излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав люминофора можно менять оттенок свечения лампы.

Особенности подключения

С точки зрения электротехники люминесцентная лампа — устройство с отрицательным дифференциальным сопротивлением (чем больший ток через неё проходит — тем меньше её сопротивление, и тем меньше падение напряжения на ней). Поэтому при непосредственном подключении к электрической сети лампа очень быстро выйдет из строя из-за огромного тока, проходящего через неё. Чтобы предотвратить это, лампы подключают через специальное устройство (балласт).

В простейшем случае это может быть обычный резистор, однако в таком балласте теряется значительное количество энергии. Чтобы избежать этих потерь при питании ламп от сети переменного тока в качестве балласта должно применяться реактивное сопротивление (конденсатор или катушка индуктивности).

В настоящее время наибольшее распространение получили два типа балластов — электромагнитный и электронный.

Электромагнитный балласт

Произведёный в СССР электромагнитный балласт «1УБИ20». Недостатком являлся низкий cosф, так как реактивная мощность балласта зачастую больше мощности лампы

Электромагнитный балласт представляет собой индуктивное сопротивление (дроссель) подключаемое последовательно с лампой. Для запуска лампы с таким типом балласта требуется также стартер. Преимуществами такого типа балласта является его простота и дешевизна. Недостатки — мерцание ламп с удвоенной частотой сетевого напряжения (частота сетевого напряжения в России = 50 Гц), что повышает утомляемость и может негативно сказываться на зрении, относительно долгий запуск (обычно 1-3 сек, время увеличивается по мере износа лампы), большее потребление энергии по сравнению с электронным балластом. Дроссель также может издавать низкочастотный гул.

Помимо вышеперечисленных недостатков, можно отметить ещё один. При наблюдении предмета вращающегося или колеблющегося с частотой равной или кратной частоте мерцания люминесцентных ламп с электромагнитным балластом такие предметы будут казаться неподвижными из-за эффекта стробирования. Например этот эффект может затронуть шпиндель токарного или сверлильного станка, циркулярную пилу, мешалку кухонного миксера, блок ножей вибрационной электробритвы.

Во избежание травмирования на производстве запрещено использовать люминесцентные лампы с электромагнитным балластом для освещения движущихся частей станков и механизмов без дополнительной подсветки лампами накаливания.

Электронный балласт

электронный балласт

Электронный балласт представляет собой электронную схему, преобразующую сетевое напряжение в высокочастотный (20-60 кГц) переменный ток, который и питает лампу. Преимуществами такого балласта является отсутствие мерцания и гула, более компактные размеры и меньшая масса, по сравнению с электромагнитным балластом. При использовании электронного балласта возможно добиться мгновенного запуска лампы (холодный старт), однако такой режим неблагоприятно сказывается на сроке службы лампы, поэтому применяется и схема с предварительным прогревом электродов в течение 0,5-1 сек (горячий старт). Лампа при этом зажигается с задержкой, однако этот режим позволяет увеличить срок службы лампы.

Механизм запуска лампы с электромагнитным балластом

подключение 58-ваттных ламп классическим способом в рекламном щите

стартер

В классической схеме включения с электромагнитным балластом для автоматического регулирования процесса зажигания лампы применяется пускатель (стартер), представляющий собой миниатюрную газоразрядную лампочку с неоновым наполнением и двумя металлическими электродами. Один электрод пускателя неподвижный жёсткий, другой — биметаллический, изгибающийся при нагреве. В исходном состоянии электроды пускателя разомкнуты. Пускатель включается параллельно лампе.

В момент включения к электродам лампы и пускателя прикладывается полное напряжение сети, так как ток через лампу отсутствует и падение напряжения на дросселе равно нулю. Электроды лампы холодные и напряжение сети недостаточно для её зажигания. Но в пускателе от приложенного напряжения возникает разряд, в результате которого ток проходит через электроды лампы и пускателя. Ток разряда мал для разогрева электродов лампы, но достаточен для электродов пускателя, отчего биметаллическая пластинка, нагреваясь, изгибается и замыкается с жёстким электродом. Ток в общей цепи возрастает и разогревает электроды лампы. В следующий момент электроды пускателя остывают и размыкаются. Мгновенный разрыв цепи тока вызывает мгновенный пик напряжения на дросселе что и вызывает зажигание лампы, это явление основано на самоиндукции. Параллельно стартеру подключен миниатюрный конденсатор небольшой емкости, служащий для уменьшения создаваемых радиопомех. Кроме того, он оказывает влияние на характер переходных процессов в стартере так, что способствует зажиганию лампы. Конденсатор вместе с дросселем образует колебательный контур, который контролирует пиковое напряжение и длительность импульса зажигания (при отсутствии конденсатора во время размыкания электродов стартера возникает очень короткий импульс большой амплитуды, генерирующий кратковременный разряд в стартере, на поддержание которого расходуется большая часть энергии, накопленной в индуктивности контура). К моменту размыкания стартера электроды лампы уже достаточно разогреты. Разряд в лампе возникает сначала в среде аргона, а затем, после испарения ртути, приобретает вид ртутного. В процессе горения напряжение на лампе и пускателе составляет около половины сетевого за счёт падения напряжения на дросселе, что устраняет повторное срабатывание пускателя. В процессе зажигания лампы пускатель иногда срабатывает несколько раз подряд вследствие отклонений во взаимосвязанных между собой характеристиках пускателя и лампы. В некоторых случаях при изменении характеристик пускателя и\или лампы возможно возникновение ситуации когда стартер начинает срабатывать циклически. Это вызывает характерный эффект когда лампа периодически вспыхивает и гаснет, при погасании лампы видно свечение катодов накаленных током протекающим через сработавший стартер.

Механизм запуска лампы с электронным балластом

В отличие от электромагнитного балласта для работы электронного баласта зачастую не требуется отдельный специальный стартер т.к. такой балласт в общем случае способен сформировать необходимые последовательности напряжений сам. Существуют разные технологии запуска люминесцентных ламп электронными балластами. В наиболее типичном случае электронный балласт подогревает катоды ламп и прикладывает к катодам напряжение, достаточное для зажигания лампы, чаще всего — переменное и высокочастотное (что заодно устраняет мерцание лампы характерное для электромагнитных балластов). В зависимости от конструкции балласта и временных параметров последовательности запуска лампы такие балласты могут обеспечивать например плавный запуск лампы с постепенным нарастанием яркости до полной за несколько секунд или же мгновенное включение лампы. Часто встречаются комбинированные методы запуска когда лампа запускается не только за счет факта подогрева катодов лампы но и за счет того что цепь в которую включена лампа является колебательным контуром. Параметры колебательного контура подбираются так, чтобы при отсутствии разряда в лампе в контуре возникает явление электрического резонанса, ведущее к значительному повышению напряжения между катодами лампы. Как правило это ведет и к росту тока подогрева катодов поскольку при такой схеме запуска спирали накала катодов нередко соединены последовательно через конденсатор, являясь частью колебательного контура. В результате за счет подогрева катодов и относительно выского напряжения между катодами лампа легко зажигается. После зажигания лампы параметры колебательного контура изменяются, резонанс прекращается и напряжение в контуре значительно падает, сокращая ток накала катодов. Существуют вариации данной технологии. Например, в предельном случае балласт может вообще не подогревать катоды, вместо этого приложив достаточно высокое напряжение к катодам что неизбежно приведет к почти мгновенному зажиганию лампы за счет пробоя газа между катодами. По сути этот метод аналогичен технологиям применяемым для запуска ламп с холодным катодом (CCFL). Данный метод достаточно популярен у радиолюбителей поскольку позволяет запускать даже лампы с перегоревшими нитями накала катодов которые не могут быть запущены обычными методами из-за невозможности подогрева катодов. В частности этот метод нередко используется радиолюбителями для ремонта компактных энергосберегающих ламп, которые являются обычной люминисцентной лампой с встроенным электронным балластом в компактном корпусе. После небольшой переделки балласта такая лампа может еще долго служить невзирая на перегорание спиралей подогрева и ее срок службы будет ограничен только временем до полного распыления электродов.

Балласт от перегоревшей энергосберегающей лампы подключён к лампе Т5

Причины выхода из строя

Электроды люминесцентной лампы представляют собой вольфрамовые нити, покрытые пастой (активной массой) из щелочноземельных металлов. Эта паста и обеспечивает стабильный тлеющий разряд, если бы ее не было, вольфрамовые нити очень скоро перегрелись бы и сгорели. В процессе работы она постепенно осыпается с электродов, выгорает, испаряется, особенно при частых пусках, когда некоторое время разряд происходит не по всей площади электрода, а на небольшом участке его поверхности, что приводит к перегреву электрода. Отсюда потемнение на концах лампы, часто наблюдаемое ближе к окончанию срока службы. Когда паста выгорит полностью, ток лампы начинает падать, а напряжение, соответственно, возрастать. Это приводит к тому, что начинает постоянно срабатывать стартер — отсюда всем известное мигание вышедших из строя ламп. Электроды лампы постоянно разогреваются и в конце концов одна из нитей перегорает, это происходит примерно через 2 — 3 дня, в зависимости от производителя лампы. После этого минуту-две лампа горит без всяких мерцаний, но это последние минуты в ее жизни. В это время разряд происходит через остатки перегоревшего электрода, на котором уже нет пасты из щелочноземельных металлов, остался только вольфрам. Эти остатки вольфрамовой нити очень сильно разогреваются, из-за чего частично испаряются, либо осыпаются, после чего разряд начинает происходить за счет траверсы (это проволочка, к которой крепится вольфрамовая нить с активной массой), она частично оплавляется. После этого лампа вновь начинает мерцать. Если ее выключить, повторное зажигание будет невозможным. На этом все и закончится. Вышесказанное справедливо при использовании электромагнитных ПРА (балластов). Если же применяется электронный балласт, все произойдет несколько иначе. Постепенно выгорит активная масса электродов, после чего будет происходить все больший их разогрев, рано или поздно одна из нитей перегорит. Сразу же после этого лампа погаснет без мигания и мерцания за счет предусматривающей автоматическое отключение неисправной лампы конструкции электронного балласта.

Люминофоры и спектр излучаемого света

Типичный спектр люминесцентной лампы.

Многие люди считают свет излучаемый люминесцентными лампами грубым и неприятным. Цвет предметов освещенных такими лампами может быть несколько искажён. Отчасти это происходит из-за синих и зеленых линий в спектре излучения газового разряда в парах ртути, отчасти из-за типа применяемого люминофора.

Во многих дешевых лампах применяется галофосфатный люминофор, который излучает в основном жёлтый и синий свет, в то время как красного и зелёного излучается меньше. Такая смесь цветов глазу кажется белым, однако при отражении от предметов свет может содержать неполный спектр, что воспринимается как искажение цвета. Однако такие лампы как правило имеют очень высокую световую отдачу.

В более дорогих лампах используется «трехполосный» и «пятиполосный» люминофор. Это позволяет добиться более равномерного распределения излучения по видимому спектру, что приводит к более натуральному воспроизведению света. Однако такие лампы как правило имеют более низкую световую отдачу.

Также существуют люминисцентные лампы, предназначенные для освещения помещений, в которых содержатся птицы. Спектр этих ламп содержит ближний ультрафиолет, что позволяет создать более комфортное для них освещение, приблизив его к естественному, так как птицы, в отличие от людей, имеют четырехкомпонентное зрение.

Производятся лампы, предназначенные для освещения мясных прилавков в супермаркетах. Свет этих ламп имеет розовый оттенок, в результате такого освещения мясо приобретает более аппетитный вид, что привлекает покупателей^[2].

Варианты исполнения

По стандартам лампы дневного света разделяются на колбные и компактные.

Колбные лампы

Советская люминесцентная лампа мощностью 20 Вт(«ЛД-20»). Современный европейский аналог этой лампы — T8 18W

Представляют собой лампы в виде стеклянной трубки. Различаются по диаметру и по типу цоколя, имеют следующие обозначения:

• T5 (диаметр 5/8 дюйма=1.59 см),
• T8 (диаметр 8/8 дюйма=2.54 см),
• T10 (диаметр 10/8 дюйма=3.17 см) и
• T12 (диаметр 12/8 дюйма=3.80 см).

Применение

Лампы такого типа часто можно увидеть в промышленных помещениях, офисах, магазинах на транспорте и т. д.

Компактные лампы

Универсальная лампа Osram для всех типов цоколей G24

Представляют собой лампы с согнутой трубкой. Различаются по типу цоколя на:

Выпускаются также лампы под стандартные патроны E27 и E14, что позволяет использовать их в обычных светильниках вместо ламп накаливания. Премуществом компактных ламп являются устойчивость к механическим повреждениям и небольшие размеры. Цокольные гнёзда для таких ламп очень просты для монтажа в обычные светильники, срок службы таких ламп составляет от 6000 до 15000 часов.

G23

У лампы G23 внутри цоколя расположен стартер, для запуска лампы дополнительно необходим только дроссель. Их мощность обычно не превышает 14 Ватт. Основное применение — настольные лампы, зачастую встречаются в светильниках для душевых и ванных комнат. Цокольные гнезда таких ламп имеют специальные отверстия для монтажа в обычные настенные светильники.

G24

Лампы G24Q1,G24Q2 и G24Q3 также имеют встроенный стартер, их мощность как правило от 11 до 36 Ватт. Применяются как в промышленных, так и в бытовых светильниках. Стандартный цоколь G24 можно крепить как шурупами, так и на купол (современные модели светильников).

Утилизация

Все люминесцентные лампы содержат ртуть (в дозах от 40 до 70 мг), ядовитое вещество. Эта доза может причинить вред здоровью, если лампа разбилась, и если постоянно подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они будут накапливаться в организме человека, нанося вред здоровью. По истечении срока службы лампу, как правило, выбрасывают куда попало. На проблемы утилизации этой продукции в России индивидуальные потребители не обращают внимания, а производители стремятся устраниться от проблемы. Существует несколько фирм по утилизации ламп, и крупные промышленные предприятия обязаны сдавать лампы на переработку.

Источники

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

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

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

Область использования

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

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

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

История

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

Принцип работы

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

Преимущества и недостатки люминесцентных ламп

ЛЛ имеют такие достоинства:

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

Недостатки люминесцентных ламп:

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

Подключение

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

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

Электромагнитный балласт

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

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

Электронный балласт

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

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

Запуск электромагнитного балласта

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

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

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

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

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

Запуск электронного балласта

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

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

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

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

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

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

Причина поломок

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

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

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

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

Люминофоры и спектр излучения

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

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

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

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

Варианты исполнения

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

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

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

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

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

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

Утилизация люминесцентных ламп

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

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

Флуоресцентные лампы(люминесцентные). Виды и устройство.Работа

В современный период флуоресцентные лампы получили широкое применение среди других видов осветительных ламп. Уже в 70-х годах они начали заменять обычные лампы накаливания на производстве и в различных учреждениях. Они имеют достаточно высокую эффективность, качественно освещают помещения и территории.

Флуоресцентная лампа – это источник света, получаемого от свечения разрядов газа. Она состоит из стеклянной трубки, на внутренней поверхности которой нанесен слой люминофора. На торцах трубки находятся электроды в виде спиралей. В полость трубки закачан инертный газ и пары ртути. Под напряжением на электродах в лампе образуется разряд газа, ток проходит по парам ртути, возникает свечение.

Технология изготовления этих ламп постоянно совершенствуется, уменьшаются размеры, повышается яркость и качество света. С 2000-х годов такие лампы используются в домашнем хозяйстве. В настоящее время лампы получили название люминесцентных. По сути и принципу действия это одни и те же лампы. Хотя старое название также используется, поэтому в разной литературе они называются по-разному.

Типы флуоресцентных ламп и их устройство

У нас в стране энергосберегающими лампами называют (люминесцентные) флуоресцентные лампы для бытового применения. Многие не знают, что лампы в виде спирали, которые используются в быту, и называются энергосберегающими, являются по принципу действия флуоресцентными лампами. Энергоэффективность приборов освещения делится на два класса: А и В.

Наиболее правильной будет классифицировать флуоресцентные лампы по различным признакам. Учитывая технологию производства и область применения, выделяют следующие типы ламп:

• Стандартные флуоресцентные лампы диаметром 26 мм, имеющие несколько слоев люминофора.
• Флуоресцентные лампы компактных размеров, имеющие трубку различной конфигурации, также покрытой люминофором.
• Лампы специального назначения.

Также флуоресцентные лампы делятся по другим признакам:

• Мощность энергии потребления.
• Световой поток.
• Цветовая температура.
• Индекс цветопередачи.
• Длина лампы.
• Размер цоколя.
• Вид подключения.
• Размещение пускателя. Размещается в корпусе лампы или в светильнике.

Основным элементом флуоресцентных ламп являются пары ртути в малой концентрации. При прохождении через них электрического тока образуется ультрафиолетовое излучение. Люминофор – это химическое вещество, находящееся на внутренней поверхности трубки лампы, преобразующее ультрафиолетовое излучение в видимый для глаз свет. Качество света зависит от состава люминофора.

Принцип действия

При включении питания в стартере образуется небольшой тлеющий разряд, под действием него нагреваются электроды.

Один из электродов изготовлен из биметаллического материала. При нагревании он изгибается и прикасается к другому электроду. В итоге в цепи резко увеличивается электрический ток, разряд в стартере прекращается. Повышающийся ток нагревает электроды флуоресцентной лампы. они начинают выпускать электроны. Это является подготовкой к запуску работы лампы.

Электроды в стартере в это время охлаждаются, биметаллический элемент выправляется, и между электродами появляется зазор. Сила тока в схеме значительно снижается. В дросселе появляется мгновенное повышенное напряжение, которое называется напряжением самоиндукции. Оно препятствует снижению этого тока. При суммировании с напряжением цепи, напряжение самоиндукции образует в лампе короткий импульс напряжения, которого хватает для образования электроразряда в газе.

Сначала разряд возникает в аргоне, а затем, когда газ разогреется, в ртутных парах. Во время свечения лампы напряжение на электродах, а значит и электродах стартера, подключенного к лампе по параллельной схеме, меньше напряжения цепи на размер ЭДС самоиндукции, появляющейся в дросселе при загорании лампы.

Поэтому, дроссель предназначен не только для запуска люминесцентной лампы, но и в создании препятствия неограниченного повышения тока разряда. Если бы дросселя не было, то при увеличении тока лампа разрушилась бы, либо вышли из строя предохранители сети питания квартиры.

Конденсатор С1 в схеме стартера предназначен для подавления помех радиочастотных волн. А емкость С2 служит для увеличения коэффициента мощности.

Особенности и преимущества флуоресцентных ламп

Ультрафиолетовое излучение заставляет светиться люминофор видимым для глаза человека светом. Стекло колбы лампы не дает выхода вредному ультрафиолетовому излучению. Этим оно защищает наши глаза.

Бактерицидные лампы имеют в своей конструкции кварцевое стекло, которое легко пропускает ультрафиолет. Такие лампы применяются для дезинфекции и кварцевания помещений в медицине. Большое распространение имеют сегодня лампы с амальгамами кадмия и другими элементами. В них давление ртути снижено, вследствие чего расширяется интервал температур отдачи света до 60 градусов. Для чистой ртути эта величина составляет 25 градусов.

При возрастании температуры воздуха больше 25 градусов, температура стенок лампы и давление паров ртути повышается, а поток света снижается. Еще сильнее уменьшается поток света при снижении температуры и давления паров. При этом запуск ламп затрудняется. Поэтому в холодное время применение флуоресцентных ламп ограничено.

Чтобы решить эту проблему, разработана конструкция безртутных люминесцентных ламп, в которых давление инертного газа низкое. В них слой люминофора начинает светиться от излучения с величиной длины волны 58-147 нанометров. Так как давление газа в таких лампах не зависит от температуры воздуха, то поток света не изменяется. Сегодня существуют лампы нового поколения Т5. Они более компактны, в них используется высокочастотный пускатель.

Чем больше длина лампы, тем сильнее поток света. Это происходит из-за уменьшения анодно-катодных потер в потоке света. Поэтому выгоднее применить одну лампочку на 36 ватт, чем 2 лампы по 18 ватт. Срок действия у таких ламп ограничивается распылением катодов. Также снижают срок службы колебания напряжения сети питания и частые переключения.

Достоинства

Флуоресцентные лампы нашли широкое применение в связи с тем, что они обладают значительными достоинствами, по сравнению с простыми лампочками накаливания.

• Повышенная эффективность. Световая отдача выше в 10 раз, чем у ламп накаливания, КПД 25% по сравнению с лампами накаливания – 7%.
• Большой срок работы – до 20000 часов.

Недостатки

• Требуется подключение балласта для нормальной работы лампы.
• Устойчивая работа лампы зависит от температуры воздуха.

Излучение света оказывает на людей значительное воздействие, как психологическое, так и физиологическое, но чаще благотворное. Самым полезным считается дневной свет. Он оказывает влияние на процессы жизни человека, обмен веществ, развитие в физическом плане и т.д. Искусственное освещение отличается от дневного света. Лампы накаливания излучают желтый и красный спектр света, ультрафиолет отсутствует, поэтому они считаются теплыми источниками света.

Еще одним достоинством люминесцентных ламп является возможность образования света разного спектра, от теплого до дневного. Это делает богаче цветовую палитру домашнего быта. Для разных областей применения рекомендуют свои цвета.

Как изготавливают флуоресцентные лампы

Эта лампа была изобретена в 1909 году. До сих пор ее конструкция принципиально не изменилась. Их изготовление является сложным процессом. Нужна механическая хореография, которая включает в себя сварку, и плавку, а также изгибы, пайка, окраска.

Технологический процесс начинается с трубок из стекла. До этого их тщательно подвергают промывке в теплой воде для удаления примесей и грязи. Далее трубкам придается специфическая форма. Их подвергают нагреву в течение половины минуты, потом быстро сгибают по шаблону. Автоматический станок изгибает трубки со скоростью 14 штук в минуту.

Изогнутые трубки идут в камеру, в которой наносится небольшой слой фосфора на внутреннюю поверхность. Фосфор образует световой поток, преобразуя ультрафиолет, образующийся во время ионизации паров ртути. С краев трубки убирают излишки фосфора, для последующей пайки.

Теперь нужно установить компоненты электросхемы. Монтажным автоматом изготавливается катодное устройство. По ним будет поступать ток. Проводникам придается нужная форма, затем их нагревают до определенного значения температуры. Это является подготовкой к следующему этапу, потому что важно не дать катодному покрытию перейти на штырьки.

Нити лампы вставляют в опору. Эмиссионное вещество в этом процессе имеет большое значение. Она испускает электроны, участвующие в образовании светового потока. На следующем этапе соединяют подставку и стеклянную трубку. Пайка производится при высокой температуре.

Теперь остается самый важный процесс, во время которого выкачивают воздух из трубки и заполняют ее инертным газом. На этой же операции в трубку впрыскивается капля ртути, которая очень важна для образования света.

Следующий этап – это размещение проводов, чтобы установить крышку, закрывающую трубку. Крышка создает электрический контакт, и надевается на конец трубки. Она должна иметь абсолютную герметичность, чтобы не было утечки. Теперь лампа готова.

Каждый образец лампы ставят на испытательное колесо для проверки качества.

После тщательной проверки флуоресцентные лампы перевозят на упаковку. Эта операция требует необходимой точности и ловкости. С помощью фосфора, ртути и паяльных ламп изготавливается устройство, не изменившееся за последний век.

Похожие темы:

Люминесцентные лампы, какие выбрать?

Изобретение компактных люминесцентных ламп, которые подходят к стандартному патрону (Е—27) сделало диапазон их возможных применений поистине безграничным

В магазинах, где продают осветительные приборы, всегда много посетителей. Люди часто заходят сюда, выбирают из великого множества многочисленных люстр, бра и торшеров. Интерес к светильникам понятен: каждому хочется представить свою квартиру в самом выгодном свете. А поможет нам в этом люминесцентная лампа.

Люминесцентными принято называть электрические газоразрядные лампы низкого давления, у которых источником света является люминофор, нанесенный на стеклянную колбу лампы. Они широко используются везде, где необходимо искусственное освещение. Люминесцентные лампы очень экономичны и чрезвычайно долговечны. Поэтому использование таких ламп способствует экономному расходованию электроэнергии и существенно сокращает расходы.

Кроме хорошо известных ламп накаливания с прозрачной или матовой колбой, в продаже имеется не менее пяти других видов ламп и источников света (люминесцентные, рефлекторные, галогенные, газоразрядные лампы и светодиоды).

Люминесцентные лампы среди прочих ламп выделяются тем, что их свет весьма многообразен. Но зачастую такие лампы применяют неправильно. А ведь люминесцентное освещение открывает широкие возможности, с помощью света можно создать ощущение комфорта или создать сложный световой образ помещения.

Изобретение компактных люминесцентных ламп, которые подходят к стандартному патрону (Е-27) сделало диапазон их возможных применений поистине безграничным. Люминесцентные лампы могут с успехом использоваться и в общественных зданиях, и в домашних условиях, нужно только правильно их подобрать. Сложность состоит в том, что в отличие от ламп накаливания свет этих ламп, характеризуется не только яркостью (которую можно оцепить по электрической мощности).

 

Оттенки света и цветопередача

Чтобы разобраться с этими понятиями, давайте вспомним, что такое белый свет. Как известно, белый свет включает в себя все цвета радуги. Освещенные предметы имеют такой цвет, какой свет они отражают. Предметы черного цвета поглощают все цвета, то есть все составляющие белого света, поэтому мы их видим черными. Для нас наиболее привычным является белый солнечный свет. И цвета окружающих нас предметов выглядят естественно только в солнечном свете. В белом свете искусственных источников цвета предметов смотрятся уже не так натурально, а скорее не так привычно. Искажения вызваны спектром, излучаемым такими источниками света. Чем ближе спектр искусственного источника к спектру солнечного, тем лучше цветопередача.

Известно, что твердые тела при нагревании до определенной температуры начинают испускать свет. В зависимости от значения температуры этот свет приобретает разные оттенки, от красного до ослепительно-белого. Таким образом, существует строгое соответствие между температурой разогрева твердого тела и цветом света, который оно при этой температуре излучает. Поэтому и были введены в обращение такие параметры, как индекс цветопередачи и цветовая температура, характеризующие искусственный свет.

Монохроматические люминесцентные лампы чаще всего используют для декоративного оформления витрин и вывесок. Выпускаются люминесцентные лампы разной длины и формы

 

Индекс цветопередачи

Индекс цветопередачи показывает, насколько хорошо по сравнению с солнечным светом (или светом специальной эталонной лампы) воспроизводится в данном свете цвета предметов. Наилучший индекс цветопередачи равен 100 и присущ, например, свету галогенных ламп.

Цветовая температура белого света указывает на температуру по шкале Кельвина (сокращение — К), до которой следует разогреть черное твердое тело, чтобы оно начало излучать белый свет того же оттенка. Кстати, ноль температуры по шкале Кельвина соответствует -273 °С.

Чаще всего два вышеназванных параметра используются при оценке качества света именно люминесцентных ламп. Дело в том, что их свет фактически является флюоресценцией, возникающей под действием ультрафиолетовых лучей, которые генерируются электрическим разрядом в лампе. Светится особое вещество — люминофор, покрывающий изнутри колбу лампы. В отличие от ламп, где источником света является раскаленная вольфрамовая спираль, в спектре люминесцентных ламп те или иные цвета могут быть представлены очень неравномерно. Вот почему свет люминесцентных ламп бывает разных оттенков, а цвет предметов в этом свете может существенно отличаться от привычного.

Компактные люминесцентные лампы стандарта E-14

 

Маркировка люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы широкого применения способны излучать свет от тепло-белого (2700 — 3300 К), похожего на свет ламп накаливания, до холодного дневного (5000 — 6800 К). Индекс цветопередачи у них может быть выше 90 — отличная цветопередача, от 80 до 90 — хорошая и ниже 80 — стандартная. Например, компания Philips Lighting лампам с отличной цветопередачей присваивает название 90 DeLux, а с хорошей — Super 80. Но чаще всего в маркировку люминесцентных ламп для обозначения качества их света вводят трехзначное число например, 930), в котором первая цифра — это индекс цветопередачи без 0, а две последних — цветовая температура в сотнях Кельвинов. Таким образом, число 930 в маркировке обозначает, что индекс цветопередачи этой лампы выше 90 и она излучает тепло-белый свет, поскольку цветовая температура равна 3000 К. Если число содержит две цифры, то они обозначают цветовую температуру. Цветопередача у этой лампы стандартная, и в маркировке лампы не отражается.

Компактная люминесцентная лампа мощностью 13 Вт будет светить так же ярко, как 75-ваттная лампа накаливания, но в 6-8 раз дольше

 

Преимущества люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы более экономичны, чем обычные лампы накаливания. КПД этих ламп достигает 80 %, в то время как у широко используемых ламп накаливания он не превышает 12 %. Экономичность обеспечивается значительно более высокой светоотдачей этих ламп и продолжительным сроком эксплуатации. Фактически при той же потребляемой мощности люминесцентные лампы способны светить в пять раз ярче и в 12-20 раз дольше обычных ламп накаливания.

За последние годы изменилось отношение к люминесцентным лампам и со стороны медиков. Уже не слышно нареканий на ультрафиолетовое излучение, которое действительно присутствует в свете люминесцентных ламп. Но сегодня его интенсивность у ламп общего применения в несколько тысяч раз ниже, чем у солнечного света. Исчезли жалобы на мерцание света, так как современные люминесцентные лампы оснащены электронными схемами подключения к электросети, и это явление им несвойственно. Более того, в северных странах медики рекомендуют использовать в помещениях школ и общественных заведений именно люминесцентные лампы, поскольку они позволяют компенсировать недостаток естественного ультрафиолета.

Сегодня производится множество самых разных по форме и техническим характеристикам люминесцентных ламп. И это хорошо, поскольку такие лампы открывают широкие возможности для дизайнеров.

Высокоэкономичные компактные люминесцентные лампы незаменимы в доме

 

Классификация люминесцентных ламп

По назначению люминесцентные лампы бывают специальными и общего применения. Специальные люминесцентные лампы используются для решения специфических задач в разных сферах человеческой деятельности. По функциональному назначению эти лампы можно разделить на несколько групп. Из них большой интерес вызывают аквариумные (биоактивные) лампы и ультрафиолетовые излучатели.

Аквариумные люминесцентные лампы излучают свет с очень высокой энергетической плотностью в синей части спектра. Это не только подчеркивает красоту и неповторимость подводного мира, но и обеспечивает оптимальные условия для фотосинтеза, стимулирует образование кислорода, благотворно влияет на аквариумные растения.

Аквариумные люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы для косметического загара используются в специально разработанных для этой цели установках искусственного загара, эти лампы излучают свет в диапазоне длинных ультрафиолетовых волн, которые, воздействуя на кожу человека, вызывают ее пигментацию.

Люминесцентные лампы для косметического загара

Люминесцентные лампы общего применения используются для освещения жилых, служебных и производственных помещений, а также в наружных светильниках. Они имеют очень высокую светоотдачу и широкую гамму оттенков излучаемого света: от теплого белого до холодного дневного. Цветопередача этих ламп может быть отличной, хорошей и стандартной. Причем именно цветопередачу следует использовать в качестве главного критерия оценки пригодности люминесцентной лампы для того или иного применения. Как же правильно выбрать люминесцентную лампу?

 

Критерии выбора люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы — это оптимальный осветительный прибор для жилья, недаром их второе название — лампы дневного света. Их свет (речь идет о лампах, имеющих цветопередачу не ниже 80) ближе всего к естественному дневному свету. Этому способствует не только сходство спектра излучения, но и его особое рассеивание в пространстве, которое характерно лишь для источников света с относительно большой площадью светящегося тела. И все же главным критерием выбора источника света является его практичность. Свет должен быть комфортным и экономичным. Именно на практичности люминесцентного освещения и базируются наши рекомендации.

 

Свет в прихожей

Прихожая это первая комната любого дома, здесь мы встречаем гостей. Однако именно в прихожей, как правило, полностью отсутствует солнечный свет. Чтобы первое впечатление гостей от квартиры не оказалось слишком мрачным, прихожую необходимо снабдить яркими и качественными светильниками. Их свет должен быть достаточно интенсивным, но в то же время мягким и дружелюбным. Это всегда поднимает настроение, делает людей более открытыми и общительными.

Освещение в прихожей

Поэтому для общего освещения прихожей как нельзя лучше подойдут именно люминесцентные лампы. Их можно использовать в настенных бра (компактные люминесцентные лампы) и в качестве полосковых (ленточных) светильников, собранных на карнизах под потолком по всему периметру. Их свет будет «растекаться» по поверхности потолка, приподнимет его и сделает потолок как бы парящим.

Свет бра должен иметь наилучшую цветопередачу и теплый оттенок (например, 930). А  для полосковых светильников больше подойдут трубчатые люминесцентные лампы холодного свечения (860).

 

Освещение гостиной

Люминесцентные лампы в гостиной имеет смысл использовать лишь в бра для яркого качественного освещения отдельных «площадок» или подсветки рассеянным светом произведений искусства. Свет этих бра, разумеется, должен быть белым и наивысшего качества (например, 940). Если потолки в гостиной низкие, то их можно приподнять, устроить по периметру карниз с люминесцентными светильниками, как в прихожей. И именно в гостиной можно дать волю фантазии и придумать нечто особенное.

Освещение в гостиной

 

Освещение в кабинете

Свет в кабинете должен быть достаточно ярким, иметь отличную цветопередачу и соответствовать вашим предпочтениям. Он может быть холодным или тепло-белым как вы сами того пожелаете. В кабинете нужен общий свет и местное освещение. Можно по-разному это сделать, например, при помощи потолочной люстры и настольной лампы. Используйте в качестве источников света люминесцентные лампы с маркировкой 940-950. Похожим должен быть подход и к освещению детской комнаты.

Для местной подсветки можно применить свет от люминесцентного светильника с лампой, мощность которой не превышает 9 Вт (4000-5000 К). В настольных люминесцентных светильниках используются электронные балласты и люминесцентные лампы самого высокого качества

 

Освещение спальни

Тут используют обычные люминесцентные лампы (930-933) или компактные люминесцентные лампы того же качества.

Освещение в спальне

 

Свет на кухне

Здесь, как нигде, нужно многоплановое освещение — общее и местное (над рабочим и обеденным столами). При этом в качестве общего потолочного целесообразно применять компактные люминесцентные лампы мощностью не менее 20 Вт (теплый свет не хуже 840). Освещение, организованное при помощи полосковых люминесцентных ламп над рабочим столом, особенно удобно. Такие лампы не создают бликов на глянцевых и металлических поверхностях предметов кухонной утвари и практически не дают теней. Очень важно использовать лампы с хорошей цветопередачей (не хуже 830 — 930).

Освещение на кухне

Освещение в ванной комнате

К освещению в ванной комнате лишь одно требование — свет должен быть комфортным и достаточно ярким, чтобы человек свободно мог ориентироваться в этой небольшой комнате. Свет должен иметь теплые оттенки (до 3300 К).

Освещение в ванной комнате

 

 

 

 

Что бы еще почитать?

Лампа. Что такое люминесцентные лампы и для чего они нужны

Люминесце́нтная лампа — газоразрядный источник света, в котором видимый свет излучается в основном люминофором, который в свою очередь светится под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; сам разряд тоже излучает видимый свет, но в значительно меньшей степени. Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности. Срок службы люминесцентных ламп может в 20 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений. При работе люминесцентной лампы между двумя электродами, находящимися в противоположных концах лампы, возникает низкотемпературный дуговой электрический разряд. Лампа заполнена инертным газом и парами ртути, проходящий ток приводит к появлению УФ излучения. Это излучение невидимо для человеческого глаза, поэтому его преобразуют в видимый свет с помощью явления люминесценции. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом — люминофором, которое поглощает УФ излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав люминофора, можно менять оттенок свечения лампы. Люминесцентные лампы нашли широкое применение в освещении общественных зданий: школ, больниц, офисов и т. д. С появлением компактных люминесцентных ламп с электронными балластами, которые можно включать в патроны E27 и E14 вместо ламп накаливания, люминесцентные лампы завоёвывают популярность и в быту. Популярность люминесцентных ламп обусловлена их преимуществами: значительно большей светоотдачей (люминесцентная лампа 20 Вт даёт освещенность как 100 Вт лампа накаливания) , длительным сроком службы (2000[1]-20000 часов в отличие от 1000 у ламп накаливания) , рассеянным светом, разнообразием оттенков света. Люминесцентные лампы наиболее целесообразно применять для общего освещения, прежде всего помещений большой площади, в особенности совместно с системами DALI, позволяющими улучшить условия освещения и при этом снизить потребление энергии на 50-83% и увеличить срок службы ламп. Люминесцентные лампы широко применяются также и в местном освещении рабочих мест, в световой рекламе, подсветке фасадов. Они нашли применение в подсветке жидкокристаллических экранов. Плазменные дисплеи также являются разновидностью люминесцентной лампы.

<a rel=»nofollow» href=»http://ru.wikipedia.org/wiki/Люминесцентная_Р» ампа» target=»_blank»>http://ru.wikipedia.org/wiki/Люминесцентная_Р» ампа</a>

Принцип действия люминесцентной лампы основан на излучении света холодными парами ртути или натрия (в вакууме или инертном газе) при пропускании через них электрического тока. Люминофор на на внутренней поверхности лампы преобразует ультрафиолетовую часть спектра, излучаемую этими парами, в видимый свет (несколько при этом нагреваясь).

Когда мне было 10 лет (в 1970 году) я уже знал. что такое люминесцентная лампа.

Да, молодежь пошла, читать совсем не хотят. . А столько информации доступно, не то что раньше =)

Применение люминесцентных ламп

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

Чаша весов: преимущества, недостатки

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

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

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

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

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

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

Рекомендации по применению

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

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

Чем отличается лампа накаливания от лампы люминесцентной

В большинстве современных бытовых осветительных приборов установлены лампы накаливания, а также люминесцентные. В чем их специфика?

Что представляет собой лампа накаливания?

К лампам соответствующего типа относятся искусственные источники освещения, в которых световые лучи образуются вследствие нагрева специального элемента — тела накала — с помощью электрического тока. В современных осветительных приборах данный элемент, как правило, изготавливается из вольфрама или иного тугоплавкого материала.

Лампа накаливания

В структуре лампы накаливания также присутствует колба. В ней, собственно, и располагается тело накала, к которому подводится электрический ток. В колбе обычно присутствует инертный газ или же обеспечивается вакуум, отсутствие каких-либо газов. Это необходимо для того, чтобы металлическое тело накала не окислялось под воздействием кислорода воздуха и не вступало в химическую реакцию с иными атмосферными газами.

Основные преимущества ламп накаливания:

• невысокая стоимость;
• экологичность;
• формирование светового потока, приближенного по своей структуре к солнечному свету, привычного для глаз человека.

Следует отметить, что классические вольфрамовые лампы накаливания характеризуются довольно высоким уровнем энергопотребления. Поэтому их использование становится в некоторых сферах все менее распространенным. Например, многие владельцы квартир предпочитают отказываться от ламп накаливания в пользу более энергоэффективных приборов.

Существует особый подвид ламп накаливания — галогенные осветительные приборы соответствующего типа. Их специфика в том, что внутрь колб данных ламп вводится галоген — особый газ, который способен возвращать частицы металла, испаряющегося с тела накала, обратно. Это значительно продлевает срок службы осветительного прибора — который у современных классических ламп накаливания не слишком длительный.

к содержанию ↑

Что представляет собой люминесцентная лампа?

К люминесцентным лампам принято относить искусственные источники освещения, работающие по газоразрядному принципу. В данных приборах электрический разряд, находящийся в парах ртути, образует ультрафиолетовые лучи, преобразуемые в световое излучение посредством люминофоров — таких как, например, галофосфат кальция.

Люминесцентная лампа

В люминесцентных лампах, таким образом, отсутствует тело накаливания. Однако световая отдача осветительных приборов, о которых идет речь, как правило, намного выше, чем у ламп накаливания. Люминесцентные приборы имеют довольно долгий срок службы и характеризуются в достаточной мере высокой энергоэффективностью.

Люминесцентные лампы чаще всего выпускаются в 2 разновидностях:

1. приборы высокого давления;
2. приборы низкого давления.

Лампы первого типа чаще всего используются для организации наружного освещения — во дворах домов, на дорогах. Осветительные приборы низкого давления чаще всего применяются для освещения помещений внутри зданий.

Основные преимущества люминесцентных ламп:

• высокая энергоэффективность;
• возможность подбирать световое освещение в разных оттенках;
• длительный срок службы — до нескольких десятков тысяч часов.

Люминесцентные лампы вместе с тем не слишком экологичны, поскольку в них содержатся пары ртути. Соответствующие приборы освещения после использования требуют утилизации по особым правилам.

Можно отметить, что некоторые распространенные разновидности бытовых люминесцентных ламп традиционно именуются энергосберегающими. Действительно, благодаря высокой энергоэффективности осветительные приборы соответствующего типа позволяют владельцам квартир экономить денежные средства при оплате электричества.

к содержанию ↑

Сравнение

Главное отличие лампы накаливания от лампы люминесцентной заключается в принципах работы: осветительный прибор первого типа функционирует за счет нагрева металлической нити (если говорить о современных изделиях), в то время как люминесцентный — на основе газоразрядного принципа, за счет преобразования ультрафиолетового излучения в видимое. Различаются рассматриваемые виды ламп также по стоимости, энергоэффективности, экологичности, структуре формируемого светового потока, во многих случаях — по сроку службы.

Отразим более наглядно то, в чем разница между лампой накаливания и лампой люминесцентной, в небольшой таблице.

к содержанию ↑

Таблица

Лампа накаливания	Лампа люминесцентная
Формирует световой поток за счет нагрева тела накала (как правило, металлического)	Формирует световой поток за счет преобразования ультрафиолетовых лучей в видимое световое излучение
Менее энергоэффективна	Более энергоэффективна
Более экологична	Менее экологична (содержит ртуть)
Как правило, имеет меньший срок службы (это касается современных ламп накаливания классического типа, не галогенных)	Как правило, имеет более длительный срок службы
Обычно стоит дешевле	Обычно стоит дороже