1. різновиди
2. Область застосування
3. Актуальність застосування люмінесцентних ламп
4. Принципи роботи
5. Технічні характеристики
6. потужність
7. кольорова температура
8. Підключення до мережі
9. Електромагнітний дросель (ЕМПР)
10. Електронний дросель
11. причини несправності
12. типи виконання
13. лінійні лампи
14. компактні лампи
15. варіанти застосування
16. маркування

Люмінесцентна лампа або лампа денного світла (ЛЛ, ЛДС) - інертний газ в скляній колбі, що випромінює видиме світло.

Принцип роботи ЛДС полягає в насиченні газу ртуттю з подальшим пропусканням через нього розряду, в результаті чого утворюється УФ-випромінювання, що перетворюється у видиме світло завдяки шару люмінофора, що міститься у внутрішній поверхні колби. У цій статті будуть розглянуті ЛДС, їх опис і технічні характеристики.

різновиди

У реалізації найбільш використовуються газорозрядні лампи на основі ртуті високого (ГРЛВД) або низького (ГРЛНД) тиску:

Область застосування

Люмінесцентні джерела світла отримали великий попит в організаціях громадського призначення: школах, лікарнях, державних установах.

З подальшим розвитком світильники оснастили електронним баластом, стало можливим їх застосування в поширених патронах стандарту Е14 і Е27.

ЛЛ актуальніше застосовувати в приміщеннях промислового сектора для забезпечення більшого периметра освітлення при мінімальних енерговитратах. Також їх використовують в освітленні рекламних щитів і фасадів.

Люмінесцентні прилади поєднують в собі характерні риси ефективного та економного використання електроенергії. У побуті лампи денного світла стельові та настільні застосовуються для рослин, освітлення робочої поверхні і житлових кімнат.

Актуальність застосування люмінесцентних ламп

Широке поширення ЛЛ отримали завдяки багатьом перевагам, а саме:

• висока світлова віддача (ЛДС потужністю 10 Вт забезпечує освітленістю, порівнянної з лампочкою розжарювання 50 Вт);
• великий діапазон відтінків світла, що випускається;
• повна неуважність світла.

Гарантований термін експлуатації ЛДС від 2 тис. Годин проти 1 тис. Годин у ламп розжарювання.

Недоліки люмінесцентних пристроїв:

• хімопасность (в ЛДС міститься до 1г ртуті);
• нерівномірний спектр, який неприємний для людського ока;
• поступове руйнування шару люмінофора, що приводить до ослаблення освітленості;
• мерехтіння лампи із дворазовою частотою від мережі;
• наявність механізму, що регулює пуск;
• потужність ЛЛ не забезпечує високого коефіцієнта.

Принципи роботи

Під час роботи ЛЛ між двома електродами, розташованими на її краях, горить дугоподібний розряд, який призводить до створення УФ-світіння всередині колби, наповненої газом, в складі якого ртутні пари.

Зір людини несприйнятливо до УФ діапазону світіння, тому внутрішні стінки колби оброблені люмінофорним складом, мають властивості поглинання ультрафіолету з подальшим перетворенням його в видиме біле світіння. Ортофосфати кальцію-цинку і галофосфати лежать в основі люминофорного шару. Також люмінофор може бути насичений іншими речовинами з метою отримання певного відтінку світла. Термоелектронна емісія електродів з катода створює підтримку електричної дуги в ЛДС. Подальше розігрівання катодів шляхом пропуску через них струму або іонного бомбардування призводить до запуску пристрою.

Технічні характеристики

Від технічних характеристик залежить кінцева робота ЛДС - необхідне освітлення.

потужність

Від показника потужності ЛЛ залежить світловіддача, яка впливає на площу освітлення. У реалізації поширені лампи різної потужності.

Лампи 4-6 W

Застосовні в приміщеннях невеликої кімнати. Дуже добре підходять в сільськогосподарській місцевості, сторожових будках або наметах. Ці ЛДС невибагливі до споживання електроенергії, а також завдяки трансформаторних перетворювачів ці лампи здатні працювати від 12 вольт, що дає можливість запустити лампу підключенням до авто акумулятора в умовах відсутності електропостачання. Також малопотужні люмінесцентні пристрої застосовуються для освітлення рослин або акваріумів.

18 W

Найпоширеніші ЛЛ по потужності лампи. Їх можна зустріти всюди: в кімнаті, автомобільних боксах, офісах, павільйонах.

36 W

Також набули великого поширення. Застосовуються в тих же приміщеннях, що й ЛЛ 18 W, з різницею в збільшенні площі освітлення.

58 W і 80 W

Ці ЛДС великої потужності застосовуються тільки в виробничих цехах великої площі, сховищах і ангарах, на підземній території.

Іноді ЛЛ такої потужності можна зустріти на ділянках відкритої місцевості в умовах великої неуважності світла. Такі ЛЛ, на відміну від ламп 18 W і 36 W, більш енерговитратні і їх застосування в побуті або офісного освітлення нерентабельно. Також вони оснащені додатково світильниками денного світла, що призводить в ще більшу неактуальність їх застосування в якості стельових світильників денного світла в приміщеннях малої площі.

кольорова температура

Ще один головний параметр ЛДС. Від якості світла і колірної температури залежить якість освітлення. Ці параметри відображені тризначним значенням на колбі пристрою.

значення 627

Відповідає пристроїв з 60% -м якістю світла та колірною температурою 2700 К.

значення 727

Лампи з якістю світла 70% і аналогічної колірною температурою.

значення 765

Колірна температура 6500 К, якій і мають всі без винятку ЛДС. Якість кольору на рівні 70%.

Необхідно врахувати, що 2700 кельвінів - колірна температура лампочок розжарювання, і ЛЛ з такою ж колірною температурою буде випромінювати промені, які сприймаються людським зором, жовтого кольору. З урахуванням сприйняття людиною кольоровості світіння виготовляються люмінесцентні пристрої різної колірної температури.

Багато ЛЛ (енергозберігаючі джерела світіння) компактної форми випромінюють саме жовте світло. Колірна температура 6500 притаманна всім пристроям лінійної форми і відповідає білому світу зі слабким відтінком синього. Також виготовляються ЛЛ вузькопрофільного призначення з температурою кольору 1300К, при включенні яких спостерігається червоний відтінок. В окремих випадках для отримання унікального відтінку свічення застосовуються кольорові ЛДС.

Підключення до мережі

Найпростіша схема підключення ламп денного світла виконана на основі стартера, дроселя (баласту) і конденсатора. Самі лампи не передбачає їх прямого включення в електричний ланцюг, так як в відключеному стані люмінесцентні пристрої мають високий опір, подолати яке можна тільки імпульсом високої напруги.

Можливо також послідовне з'єднання двох ламп, при цьому стартерів буде 2 штуки, а дросель один, але він повинен бути розрахований на сумарну потужність ламп. Схема світильника на 2 лампи наведена нижче. На схемі немає конденсатора, але він також може бути встановлений на вході світильника.

Принципова схема світильника іноді наноситься на корпус стартера.

Дросель (баласт), включається в електроланцюг в якості додаткового опору, що оберігає від короткого замикання. Стартер дозволяє в моменти високого опору лампи зарядити дросель, одночасно прогріти спіралі лампи.

Лампу денного світла без дроселя неможливо запустити. Від того, як влаштована схема підключення, залежить загальне енергоспоживання всіх пристроїв, підключених разом з люмінесцентним джерелом світла до електричного кола.

Електромагнітний дросель (ЕМПР)

Дросель постійного індуктивного опору, що підключається тільки в ланцюг з ЛЛ певної потужності. Опір включеного в ланцюг ЕМПР при включенні починає грати роль обмежувача подачі струму до світильника.

Конструкція ЕМПР проста і дешева у виробництві, відповідно, дешевше і лампи з електромагнітним баластом. Незважаючи на свою дешевизну і простоту має низку недоліків:

• тривалість запуску до 3 секунд (час залежить від зносу лампи);
• високе споживання електроенергії дроселем;
• поступове зростання частоти в пластинах дроселя через його зносу;
• мерехтіння із дворазовою частотою електромережі (100 або 120 Гц) при включенні, яке негативно впливає на зір;
• масивність і габаритність люмінесцентних пристроїв (в порівнянні з аналогами ЕПРА);
• ймовірний відмова в роботі електричного кола з дросельним механізмом при температурі нижче нуля за Цельсієм;
• коротке замикання, що приводить до припаюванням електродів дроселя до пристрою, після чого його неможливо зняти.

Схема підключення газорозрядних люмінесцентних ламп з ЕМПР передбачає наявність стартера, що регулює запалювання ЛЛ. Однак він додатково споживає електроенергію.

Електронний дросель

Електронний пускорегулюючі апарати (ЕПРА) забезпечує лампи високочастотним харчуванням 25-133 кГц. У момент включення ЛДС з електронним дроселем людина протягом короткого часу спостерігає яскраве мерехтіння. За допомогою електронного баласту реалізовано два принципи роботи по включенню ламп.

холодний запуск

Відразу запускає пристрій, але завдає значної шкоди електродів. Лампи з таким варіантів запуску розраховані на малу частоту включення / відключення протягом дня.

Гарячий запуск

Перед включенням лампи, протягом 1 секунди, відбувається розігрів електродів, потім вона працює. Також присутній теплової індикатор, що забезпечує пристрій захистом від перегріву.

ЛЛ на основі ЕПРА економічніші, ніж та придбали значну популярність, чого не можна сказати про аналоги ЕМПР.

причини несправності

Електроди ЛДС представлені вольфрамової спіраллю, вкритою активними лужними металами, які забезпечують заряд. З періодом експлуатації активна маса обсипається з електродів, вони приходять в непридатність.

У момент включення лампи (пуск розряду і подальший розігрів електродів) відбувається додаткове навантаження на активну масу, що ще сильніше руйнує її. На ділянках з найбільшою втратою активної маси надходить менше напруги, що призводить до нерівномірного віддачі, і людина спостерігає мерехтіння лампи в період її роботи. Також осипання активної маси призводить до повної несправності лампи, а на кінцях трубки з'являється темний відтінок.

Звідси випливає, що термін служби ЛЛ залежить ще від якості активної маси і частоти включення лампи. Але навіть при цих обмеженнях термін служби ЛДС як мінімум набагато вище (2000 запусків проти 1000 у звичайних лампочок розжарювання).

типи виконання

Люмінесцентні пристрої підрозділяються на два типи за спрощеним варіантом виконання колби.

лінійні лампи

Ці ЛЛ представлені ртутними лампами низького тиску. Велика частина світла цих ламп випромінюється люмінофором. Люмінесцентні пристрої, що кріпляться на стелю, є основним представником лінійних ЛЛ. Стельовий світильник денного світла отримав величезний попит у всьому світі в приміщеннях різного призначення.

Серед лінійних ламп в Росії поширені ЛДС з круглою трубкою Т8 (D = 26 мм) і цоколем типу G13. Потужність цих ламп взаємопов'язана з розміром трубки - стандартні ЛДС потужністю 18 W мають довжину трубки 600 мм, а лампи 36 W вже вдвічі довше, 1200 мм. Також існують лампи інших потужностей, але вони набули меншого поширення або у них вузьке коло застосування.

Варто відзначити, в радянський період найбільше застосування отримали ЛДС з колбою Т12, діаметр якої становив 38 мм. Ці лампи були більш енерговитратними - 20 W короткі і 38 W довгі проти 18 W і 36 W відповідно. Також зустрічалися лампи з трубкою Т10 (32 мм), але вони не отримували широкого попиту в порівнянні з T12.

У західних країнах в останні роки стали переважати лампи з трубкою останнього покоління Т5 діаметром 16 мм. Вони досить тонкі і отримали більш широке застосування в інтер'єрі.

Якщо торкатися технологічний прогрес, то буквально недавно китайські розробники створили пристрій з колбою Т4 (12,5 мм). Це тільки новинка, яка ще не отримала великого застосування, і про перспективи таких трубчастих ламп поки рано говорити. ЛДС з ще меншим діаметром трубки на практиці поки не зробили.

Двоцокольні прямолінійна лампа являє собою скляну трубку з вваренними на кінцях скляними ніжками, в які вмонтовані електроди. Герметично запаяна трубка містить аргоном або неон, збагачений ртуттю, яка при включенні лампи переходить в газоподібний стан. Цоколі на кінцях трубки оснащені контактами для підключення лампи в ланцюг.

Лінійні ЛДС споживають всього 15% від споживання лампи розжарювання, забезпечуючи аналогічну освітленість. Ці лампи часто зустрічаються на виробництві, в офісах, транспорті.

компактні лампи

Являють собою світильники денного світла з зігнутою трубкою.

Компактні лампи можуть мати вільну (будь-яку) форму колби і поширені для приватного використання. До компактним люмінесцентним пристроїв також відносяться, так звані, енергозберігаючі лампи.

Також поширені компактні лампи під патрони стандарту Е14, Е27, Е40, які застосовуються в світильниках.

варіанти застосування

В даний час люмінесцентні пристрої отримали велике застосування, як в освітленні промислових об'єктів, так і в організації інтер'єру приміщення. Світильники з лампами денного і білого світла застосовуються в багатьох цілях:

• Люмінесцентні світильники ЛБ 40 низького тиску, призначені для освітлення всієї площі приміщення закритого типу.
• Люмінесцентна лампа для акваріумів і кімнатних рослин, що забезпечує локальне освітлення.
• Фітолампи (квіткові світильники) - люмінесцентні лампи для квітів і рослин.
• Настільна та настінний лампа денного світла, що надає м'яким освітленням затишну обстановку при читанні або відпочинку.

маркування

Маркування влаштована так, що споживач без зусиль зможе вибрати необхідну ЛЛ при покупці. Найбільш поширені такі позначення:

• ЛБ (біле світло);
• ЛД (денне світло);
• ЛХБ (холодно-білий світ);
• ЛТБ (Тепло-білий світ);
• ЛЕ (природне світло);
• ЛХЕ (холодний природне світло).

Відомий відтінок безпосередньо залежимо від колірної температури. Колірна температура ЛДС становить 6400-6500К, що відповідає приблизною кольоровості білого світла.

Крім типу лампи також вказуються необхідні технічні характеристики лампи: напруга, форма, розміри і так далі. Маркування наноситься на скляну колбу або корпус ЛДС.

Всі без винятку ЛДС містять гази, насичені парами ртуті. При пригодах, в результаті яких лампа розбилася, пари ртуті проникають в повітря.

Надалі ртуть може виявитися в організмі людини і нанести шкоду здоров'ю. Тому варто дбайливо поводитися з люмінесцентними лампами.

Відео по темі