Люминесцентные лампы — детальный взгляд на вопрос

Среди различных газоразрядных источников освещения, лампы дневного света низкого давления занимают ведущее место, благодаря своей широкой популярности. Они отличаются качественным спектральным составом, высокой световой отдачей и большими сроками эксплуатации. Чаще всего используются линейные люминесцентные лампы, размеры которых дают возможность применять их во многих областях.

Высокие показатели световой отдачи выдает дуговой разряд в ртутных парах, сочетаясь с ультрафиолетовым излучением, преобразующимся в слое люминофора. В результате, по сравнению с обычной лампочкой, получается более ровный и устойчивый свет, максимально приближенный к естественному освещению.

Вступление

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.

Ðàçìåð ëþìèíåñöåíòíûõ ëàìï.  (äèàìåòð òðóáêè — 26 ìì)

Ìîùíîñòü ëàìïû (W)	Äëèíà L1 (ìì)
	590
895
1200
1500

Ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè ËË:

• õîðîøàÿ ñâåòîîòäà÷à è áîëåå âûñîêèé ÊÏÄ (â ñðàâíåíèè ñ ëàìïàìè íàêàëèâàíèÿ);
• ðàçíîîáðàçèå îòòåíêîâ ñâåòà;
• ðàññåÿííûé ñâåò;
• äëèòåëüíûé ñðîê ñëóæáû (2?000 -20?000 ÷àñîâ â îòëè÷èå îò 1?000 ó ëàìï íàêàëèâàíèÿ), ïðè ñîáëþäåíèè îïðåäåëåííûõ óñëîâèé.

Íåäîñòàòêè:

• õèìè÷åñêàÿ îïàñíîñòü (ËË ñîäåðæàò ðòóòü â êîëè÷åñòâå îò 10 ìã äî 1 ã);
• íåðàâíîìåðíûé, íåïðèÿòíûé äëÿ ãëàç, èíîãäà âûçûâàþùèé èñêàæåíèÿ öâåòà, îñâåù¸ííûõ ïðåäìåòîâ (ñóùåñòâóþò ëàìïû ñ ëþìèíîôîðîì ñïåêòðà, áëèçêîãî ê ñïëîøíîìó, íî èìåþùèå ìåíüøóþ ñâåòîîòäà÷ó);
• Ñî âðåìåíåì ëþìèíîôîð ñðàáàòûâàåòñÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ ñïåêòðà, óìåíüøåíèþ ñâåòîîòäà÷è è êàê ñëåäñòâèå ïîíèæåíèþ ÊÏÄ ËË;
• ìåðöàíèå ëàìïû ñ óäâîåííîé ÷àñòîòîé ïèòàþùåé ñåòè;
• íàëè÷èå äîïîëíèòåëüíîãî ïðèñïîñîáëåíèÿ äëÿ ïóñêà ëàìïû — ïóñêîðåãóëèðóþùåãî àïïàðàòà (ãðîìîçäêèé äðîññåëü ñ íåíàä¸æíûì ñòàðòåðîì);
• î÷åíü íèçêèé êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè ëàìï — òàêèå ëàìïû ÿâëÿþòñÿ íåóäà÷íîé äëÿ ýëåêòðîñåòè íàãðóçêîé (ïðîáëåìà ðåøàåòñÿ ñ ïðèìåíåíèåì âñïîìîãàòåëüíûõ óñòðîéñòâ).

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.

Ñõåìû ïîäêëþ÷åíèÿ ëþìèíåñöåíòíûõ ëàìï ñ èñïîëüçîâàíèåì ñòàðòåðîâ

Ñòàðòåðû äëÿ ëþìèíåñöåíòíûõ ëàìï.

Îäèíî÷íîå âêëþ÷åíèå.

• LL — ëþìèíåñöåíòíàÿ ëàìïà;
• V — ÏÐÀ;
• D — äðîññåëü;
• Un — ñåòåâîå íàïðÿæåíèå;
• K — êîíäåíñàòîð êîìïåíñàöèè (åñëè òðåáóåòñÿ);
• St — ñòàðòåð.

Ñõåìà ïîñëåäîâàòåëüíîãî âêëþ÷åíèå äëÿ äâóõ ëàìï.

• LL — ëþìèíåñöåíòíàÿ ëàìïà;
• V — ÏÐÀ;
• D — äðîññåëü;
• Un — ñåòåâîå íàïðÿæåíèå;
• K — êîíäåíñàòîð êîìïåíñàöèè (åñëè òðåáóåòñÿ);
• St — ñòàðòåð.

Ñõåìà ïàðíîãî âêëþ÷åíèÿ.

• LL — ëþìèíåñöåíòíàÿ ëàìïà;
• V — ÏÐÀ;
• D — äðîññåëü;
• Un — ñåòåâîå íàïðÿæåíèå;
• K — êîíäåíñàòîð êîìïåíñàöèè (åñëè òðåáóåòñÿ);
• St — ñòàðòåð.

Виды ламп дневного света

Все стандартные люминесцентные лампы разделяются на два основных типа – высокого и низкого давления, определивших различия и особенности конструкции каждого из них. Описание каждой из них приложено в инструкции по эксплуатации.

Первый вариант представлен лампами ДРЛ, получившими широкое распространение в уличных светильниках. Они отличаются высокой мощностью и низкой цветопередачей, поэтому и применяются на больших площадях, где не требуется высокое качество света. Существуют изделия с повышенной светоотдачей и различной цветовой гаммой. Они используются в качестве мощных точечных источников света и декоративной подсветки, выделяющей архитектурные элементы зданий.

Более всего оказалась востребована люминесцентная лампа низкого давления, которая используется повсеместно – в быту и на производстве. Преимущественно, это изделия цилиндрической формы, успешно заменяющие традиционные лампы накаливания. В настоящее время рынок электроники все больше заполняется компактными люминесцентными лампами. Независимо от конструкции, все они работают вместе со пускорегулирующей аппаратурой электромагнитного или электронного типа, снижающей коэффициент пульсации. Последний вариант представляет собой миниатюрную электронную схему, способную разместиться в цоколе лампы.

Óòèëèçàöèÿ ëþìèíåñöåíòíûõ ëàìï

Ðòóòü, êîòîðàÿ ñîäåðæèòñÿ â ëþìèíåñöåíòíûõ ëàìïàõ, ïðè èõ áîå ÿâëÿåòñÿ ïîòåíöèàëüíûì èñòî÷íèêîì çàãðÿçíåíèé. Îäíà ëþìèíåñöåíòíàÿ ëàìïà, êîòîðàÿ ïî íåîñòîðîæíîñòè áûëà ðàçáèòà, ñïîñîáíà âûáðàñûâàòü â âîçäóõ îêîëî 50 êóá. ì. ÿäîâèòûõ ïàðîâ ðòóòè. Ïðè ýòîì, â âîçäóõå ýòè ïàðû íå ðàñòâîðÿþòñÿ, à «çàâèñàþò» íàäîëãî.

Îïàñíîñòü õðîíè÷åñêîãî îòðàâëåíèÿ ðòóòüþ âîçìîæíà âî âñåõ ïîìåùåíèÿõ, â êîòîðûõ ìåòàëëè÷åñêàÿ ðòóòü íàõîäèòñÿ â ñîïðèêîñíîâåíèè ñ âîçäóõîì, äàæå åñëè êîíöåíòðàöèÿ åå ïàðîâ î÷åíü ìàëà (ïðåäåëüíî äîïóñòèìîé â ðàáî÷åì ïîìåùåíèè ñ÷èòàåòñÿ êîíöåíòðàöèÿ ïàðîâ 0,01 ìã/ì3, à â àòìîñôåðíîì âîçäóõå — â 30 ðàç ìåíüøå). Íåîáõîäèìîñòü â ñïåöèàëèçèðîâàííûõ óñëîâèÿõ óòèëèçàöèè ðòóòíûõ ëàìï îáúÿñíÿåòñÿ, ïðåæäå âñåãî, èõ âûñîêîé òîêñè÷íîñòüþ è æåñòêèìè òðåáîâàíèÿìè ñî ñòîðîíû ïðîâåðÿþùèõ îðãàíîâ.

Ðòóòíûå ëàìïû îòíîñÿòñÿ ê îòõîäàì ïåðâîãî êëàññà îïàñíîñòè è ïîäëåæàò óòèëèçàöèè.

Íàêîïëåíèå è õðàíåíèå ëþìèíåñöåíòíûõ ëàìï íà òåððèòîðèè ïðåäïðèÿòèé äîïóñêàåòñÿ âðåìåííî äî îòïðàâêè íà óòèëèçàöèþ â óñòàíîâëåííîì ïîðÿäêå.

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%.

Пускорегулирующая аппаратура

Любые типы газоразрядных ламп не могут быть напрямую подключены к электрической сети. Находясь в холодном состоянии, они обладают высоким уровнем сопротивления и для создания разряда им требуется импульс высокого напряжения. После того как появляется разряд в осветительном устройстве возникает сопротивление с отрицательным значением. Для его компенсации нельзя обойтись простым включением сопротивления в цепи. Это приведет к короткому замыканию и выходу из строя источника освещения.

Для преодоления энергетической зависимости, вместе с лампами дневного света применяются балласты или пускорегулирующая аппаратура.

С самого начала и до сих пор в светильниках применяются устройства электромагнитного типа – ЭмПРА. Основой прибора служит дроссель, обладающий индуктивным сопротивлением. Он подключается вместе со стартером, обеспечивающим включение и выключение. Параллельно подключается конденсатор с высокой емкостью. Он создает резонансный контур, с помощью которого формируется продолжительный импульс, зажигающий лампу.

Существенным недостатком такого балласта является высокое потребление электроэнергии дросселем. В некоторых случаях работа устройства сопровождается неприятным гудением, возникает пульсация люминесцентных ламп, отрицательно влияющая на зрение. Данная аппаратура отличается большими размерами, имеет значительный вес. Она может не запуститься при отрицательных температурах.

Все негативные проявления, в том числе и пульсации люминесцентных ламп удалось преодолеть с появлением электронного балласта – ЭПРА. Вместо громоздких компонентов здесь использованы компактные микросхемы на основе диодов и транзисторов, что позволило заметно снизить их вес. Данное устройство также обеспечивает лампу электрическим током, доводя его параметры до нужных значений, снижая разницу в потреблении. Создается нужное напряжение, частота которого отличается от сетевой и составляет 50-60 Гц.

На некоторых участках частота достигает 25-130 кГц, что позволило устранить мигание, негативно влияющее на зрение и снизить коэффициент пульсации. Прогрев электродов осуществляется за короткий промежуток времени, после чего лампа сразу же загорается. Использование ЭПРА существенно увеличивает срок годности и нормальной эксплуатации люминесцентных источников света.

Параметры ламп и их маркировка

Все типы люминесцентных ламп обладают своими параметрами и техническими характеристиками, отображаемыми в маркировке изделий. В основном это показатели мощности и цветопередачи, а также различные виды типоразмеров.

В маркировке первая буква Л означает лампу, а следующие буквенные обозначения – это характеристика и соответствующие параметры изделия:

• Д – дневной свет.
• Б – белый.
• ХБ – холодно-белый.
• ТБ – тепло-белый.
• Е – естественных тонов.
• ХЕ – холодный естественный свет.
• Г, К, З, Ж, Р – свет различных цветов и оттенков, которые более подробно отражает таблица.

На некоторых изделиях присутствует буква Ц или ЦЦ, что соответствует люминофору с улучшенной цветопередачей.

Цифровые обозначения наносятся по международным стандартам и включают в себя три цифры. Первая соответствует качеству цветопередачи, 2 и 3 – обозначается цветовая температура люминесцентных ламп. Чем выше первая цифра, тем лучше качество цветопередачи. Повышение остальных цифр делает оттенки цветов более холодными.

Все люминесцентные лампы имеют размеры и диаметр отражаемый следующим образом: Т5 – диаметр 5/8 дюйма или 1,59 см; Т8 – 8/8 или полный дюйм 2,54 см; Т10 – 10/8 дюйма или 3.17 см и т.д. Штырьковые цоколи маркируются как G23, G24, G27, G53 или 2D, а резьбовые – E14, E27, E40. В первом случае цифры означают сколько будет расстояние между штырьками, а во втором – диаметр резьбы цоколей. Для более точного выбора используется специальная таблица.

На каждом изделии указано питающее напряжение и способ его запуска. Например, маркировка люминесцентной лампы RS или rapid start указывает на отсутствие необходимости в дополнительных элементах для пуска, а вся аппаратура уже находится внутри корпуса изделия.

Подключение люминесцентных ламп

Для завершения покажу три схемы простого подключения люминесцентных ламп в светильнике дневного света на одну и две лампы.

Обозначение:

• SF- стартер;
• LL — дроссель;
• EL- лампа;
• С — конденсатор.

Сетевое напряжение и мощность лампы

Для нормальной работы источников освещения требуется рабочее напряжение сети 220В с частотой 50 Гц. Это стандартные параметры, отклонение от которых отрицательно влияет на технические характеристики люминесцентных ламп, снижая их функциональность и качество освещения.

От напряжения практически полностью зависит потребляемая мощность. Его воздействие проявляется следующим образом:

• Значительные перепады напряжения приводят к изменению мощности в люминесцентной лампе как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Даже очень мощный прибор будет слабо светить при недостаточном напряжении, произойдет снижение энергоэффективности ламп. Поэтому, прежде чем говорить о неисправности, следует замерить сетевое напряжение.
• Резкие колебания напряжения значительно снижают качество светового потока. В случае изменения частоты возрастает коэффициент пульсации и лампа начинает мерцать.
• Нестабильность сетевого напряжения приводит к быстрому износу и снижению работоспособности источника освещения. Колебания не должны превышать 10% от номинала, в противном случае срок службы люминесцентных ламп снизится и они быстро выйдут из строя.

Поэтому, выбирая лампу для конкретного места хранения и установки, следует обращать внимание на то, сколько мощности она потребит. При отсутствии маркировки нужно произвести замеры и уже потом принимать решение об использовании данной лампы.

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.

В спальни рекомендуется выбирать люминесцентные приборы стандартные с показателем 930-933 либо компактные устройства с похожими качествами.

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.

Нормативные документы

• ГОСТ6825-91 (МЭК8184) Лампы люминесцентные трубчатые для общего освещения
• ГОСТ31999-2012 (IEC609681988) Лампы со встроенными пускорегулирующими аппаратами для общего освещения. Требования безопасности.
• ГОСТIEC61195-2012 Лампы люминесцентные двух цокольные

Похожие посты:

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...