Люминесцентная лампа

Люминесцентная лампа — газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких процентов.

Различные виды люминесцентных ламп

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.

Коридор, освещенный люминесцентными лампами

Область применения

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 ещё более 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 — 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 заполненной 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 синезелёного
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 Эллинойса.
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 возбуждённой плазмой в более однородно белоцветной 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 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 сопротивлением (чем больший ток через неё проходит — тем больше падает её сопротивление).
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 может применяться реактивное сопротивление (конденсатор или катушка индуктивности). В настоящее время наибольшее распространение получили два типа балластов — электромагнитный и электронный.

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

Электромагнитный балласт

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.

стартер

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 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, можно 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

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.

подключение 58-ваттных ламп классическим способом в рекламном щите

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.

К этому моменту 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 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 балласта 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 высокого 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 люминесцентной 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.

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.

Балласт от перегоревшей энергосберегающей лампы подключён к лампе Т5

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 на 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

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.

Типичный спектр люминесцентной лампы.

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 люминесцентные 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.

Варианты исполнения

По стандартам лампы дневного света разделяются на колбные и компактные.

Советская люминесцентная лампа мощностью 20 Вт( «ЛБ-20» ). Современный европейский аналог этой лампы — T8 1

Колбные лампы 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)).

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

 Компактные лампы представляют собой лампы с согнутой трубкой. Различаются по типу цоколя на (G23,G24Q1,G24Q2, G24Q3). Выпускаются также лампы под стандартные патроны E27 и E14, что позволяет использовать их в обычных светильниках вместо ламп накаливания.

Преимуществом 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

Универсальная лампа Osram для всех типов цоколей G24

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 13 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 в России лампу, как правило, выбрасывают куда попало.

На проблемы утилизации этой продукции в России не обращают внимания ни потребители, ни производители, хотя существует несколько занимающихся ею фирм.

Александр Гореславец
Компания «Додэка Электрик».

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Люминесцентные лампы. Виды и работа. Применение и маркировка

Свою историю люминесцентные лампы начинают с газоразрядных приборов, изобретенных в XIX веке. По светоотдаче и экономичности они значительно превосходят лампы накаливания. Применяются для освещения жилых помещений, учреждений, больниц, спортивных сооружений, цехов производственных предприятий.

Принцип работы и основные свойства

Чтобы произошел разряд, к колбе с противоположных сторон подсоединены электроды. Напрямую подключать газоразрядные лампы к сети нельзя. Обязательно используется пусковые регулирующие устройства – балласты.

Если число включений не превышает 5 раз в день, то люминесцентный источник гарантированно прослужит 5 лет. Это почти в 20 раз больше, чем для ламп накаливания.

Среди недостатков люминесцентных ламп выделяют:

• Нестабильную работу при низкой температуре.
• Необходимость в правильной утилизации из-за паров ртути.
• Присутствие мерцания, для борьбы с которым требуется усложнять схему.
• Сравнительно большие размеры.

Однако люминесцентные лампы чрезвычайно экономичны, поскольку потребляют мало энергии, дают больше света и дольше работают. Не удивительно, что они заменили обычные лампочки почти во всех учреждениях и на предприятиях.

Разновидности люминесцентных ламп

Лампы бывают низкого и высокого давления. Трубки низкого давления устанавливают в помещениях, высокого давления – на улицах и в мощных осветительных приборах.

Ассортимент люминесцентных осветительных приборов довольно широк. Они отличаются размером и формой трубки, типом цоколя, мощностью, цветовой температурой, светоотдачей и другими характеристиками.

В зависимости от формы трубки люминесцентные лампы бывают:

• Трубчатыми (прямыми), обозначаются буквой Т или t, имеют прямую форму.
• U-образными.
• Кольцевыми.
• Компактными, применяются для светильников.

Прямые, U-образные и кольцевые типы объединят в один вид линейных ламп. Наиболее часто встречаются осветительные приборы в форме трубок. После буквы T или t стоит число. Оно указывает на диаметр трубки, выраженный в восьмой части дюйма. Т8 означает, что диаметр составляет 1 дюйм или 25,4 мм, Т4 – 0,5 дюйма или 12,7 мм, Т12 – 1,5 дюйма или 38,1 мм.

Чтобы сделать лампу более компактной, ее колбу изгибают. Для запуска таких ламп используют встроенный электронный дроссель. Цоколь делают либо под стандартные лампы, либо под специальные светильники.

Цоколь люминесцентной лампы может быть типа G (штырьковый с двумя контактами) или типа E (винтовой). Последний тип применяется в компактных моделях. Цифры после буквы G указывают на расстояние между контактами, а после буквы E – диаметр в миллиметрах.

Маркировка

Отечественная и международная маркировка отличается. Российская берет свое начало со времен Советского Союза, в ней используются буквы кириллицы. Значения букв следующие:

• Л лампа;
• Д дневной свет;
• Б белый;
• Т теплый;
• Е естественный;
• Х холодный.

Зная обозначение можно без проблем прочитать маркировку. Например, ЛХБ будет означать лампу с холодным белым светом.

Для компактных моделей впереди ставят букву К. Если в конце маркировки стоит Ц, то применяют люминофор с улучшенной цветопередачей. Две буквы Ц означают, что цветопередача самого высокого качества.

Если лампа дает цветной свет узкого спектра, то после Л стоит соответствующая буква. Например, ЛК означает источник красного свечения, ЛЖ – желтого, и так далее.

Согласно международной маркировке на лампе пишут мощность и через косую черту трехзначное число, которое определяет индекс цветопередачи и цветовую температуру.

Первая цифра числа указывает на цветопередачу, умноженную на 10. Чем больше цифра, тем точнее цветопередача. Последующие две цифры говорят о цветовой температуре, выраженной в кельвинах и деленной на 100. Для дневного света цветовая температура составляет 5-6,5 тысяч K, поэтому лампа с маркировкой 865 будет означать дневной свет с высокой цветопередачей.

Для жилья используют лампы с кодом 827, 830, 930, для внешнего освещения с кодом 880, для музеев с кодом 940. Подробнее о значении маркировки можно узнать в специальных таблицах.

Мощность традиционно обозначается буквой W. В источниках света общего назначения шкала мощности изменяется от 15 до 80 Вт. У ламп специального назначения мощность может быть менее 15 Вт (маломощные) и более 80 Вт (мощные).

Применение

Люминесцентные лампы с всевозможными оттенками белого цвета применяют для освещения помещений и улиц. С их помощью подсвечивают растения в оранжереях и теплицах, аквариумы, музейные экспонаты.

Наиболее распространенные трубки Т8 с цоколем G13 мощностью 18 и 36 Вт. Их применяют в учреждениях и на производстве. Они легко заменяют советские лампы типа ЛБ/ЛД-20 и ЛБ/ЛД-40.

Поскольку люминесцентные источники слабо нагреваются, их можно применять во всех типах светильников. Выбирая соответствующий цоколь, мощность и размер, их устанавливают в бра, подвесные люстры, ночники. Применяют на кухне, ванне, гаражах, рабочих кабинетах.

Выпускают люминесцентные лампы, излучающие ультрафиолетовый свет. Их устанавливают в лабораториях, исследовательских центрах, медицинских учреждениях – везде, где требуется этот тип излучения.

Люминофор может давать цветной свет (желтый, голубой, зеленый, красный и так далее). Такие источники применяют в дизайнерских целях для художественного оформления витрин, подсветки вывесок, фасадов зданий.

Чтобы люминесцентный прибор прослужил максимально долго, надо обеспечить ему стабильное напряжение и редкое включение/выключение. Поскольку в колбе люминесцентного источника света содержится ртуть, ее нельзя выбрасывать вместе с другим бытовым мусором. Люминесцентные лампы необходимо сдавать в специальные пункты приема. Это могут быть спасательные службы, магазины, продающие электротовары, или компании по утилизации опасного мусора.

Похожие темы:

как выбирать и какие плюсы

Люминесцентные лампы – это газоразрядные источники света. В них создается УФ излучение в процессе прохождения электрического заряда через пары ртути. В уловимое для человеческого глаза излучение оно преобразуется за счет специального покрытия на колбе – люминофора. Мощностью данных ламп меньше, чем накаливания, а световая отдача больше. За счет этого они в разы экономней.

Принцип работы и устройство

Лампочка состоит из таких элементов:

1. Трубка или колба. Этот компонент бывает разным в зависимости от исполнения.
2. Цоколь. Он может быть 1 или 2.
3. Нити накаливания, что расположены внутри.
4. На внутренней поверхности нанесен люминофор – важнейшая деталь.
5. Внутри содержится в вакуумных условиях инертный газ, пары ртути, под стабильным давлением.

Устройство и принцип работы люминесцентной лампы

Когда лампочка включается, между электродами внутри возникает дуговой тлеющий разряд. Газ проводит ток и провоцирует появление УФ излучения. Люминофор поглощает его и воспроизводит заметный для человеческого зрения свет. В подобных источниках применены энергосберегающие технологии. Разряд внутри поддерживает термоэлектронная эмиссия заряженных частиц с поверхностью катода.

Важно! В зависимости от того какой люминофор нанесен могут быть разные оттенки свечения.

к содержанию ↑

Область применения

За счет незначительного энергопотребления такие лампы часто используются для общественных мест. В торговых центрах и офисах на потолках типа Армстронг монтируются именно ЛЛ линейного типа. Когда появились компактные изделия они стали очень востребованы в быту для освещения квартир и домов. ЛЛ заменили собой стандартные лампы накаливания.

Особенно часто их используют в местах, где есть критические требования к цветопередаче. Конкретней:

• Больницы.
• Школы, в том числе для освещения коридоров и классов.
• Стоматологические клиники.
• Ювелирные мастерские.
• Парикмахерские.
• Магазины.
• Музеи.
• Типографии.
• Покрасочные цехи в автомастерских, текстильных цехах, графических студиях.

Люминесцентное освещение в подземном переходе

Их рационально использовать для основного освещения помещений большого размера. Качество освещения улучшается, а энергопотребление снижается на 50% как минимум. Часто используются в подсветке места работы, исторических строений, световой рекламе.

к содержанию ↑

Классификация

Разновидностей люминесцентных лам существует много, ведь они используются не только для освещения помещений, но и для специфических целей. К примеру, лечебных. Они отличаются по вариантам исполнения, что также влияет на сферу применения.

Варианты исполнения

Изначально такие лампы были исключительно линейными, но с развитием технологий появились и компактные. Оба вида имеют одинаковые свойства, негативные и положительные стороны. Данную группу можно назвать общие, так как, по сути, они отличаются формой колбы и в определенной мере конструкцией.

Линейные лампы

Это ртутная лампа прямого, кольцевого или U-образного исполнения. Такие имеют классификацию по:

1. Длине.
2. Диаметру колбы.

При этом чем больше по габаритам лампа, тем она мощнее. Для линейных ламп используется цоколь G13, а диаметр колбы: Т4, Т5, Т8, Т10, Т12. Цифры после «Т» означают диаметр стеклянного элемента, выраженный в дюймах. Указанные выше типоразмеры считаются стандартными.

Линейные лампы разных размеров

Основное отличие подобной конфигурации в том, что она имеет вваренные электроды по краям, которые направлены внутрь изделия. Снаружи установлены цоколи с контактными штырьками для подключения ее в цепь.

Линейные лампы преимущественно используют в офисах, торговых центрах, транспорте, других общественных местах. Все потому что они потребляют не больше 15% электроэнергии, если брать за 100% потребления энергию лампочкой накаливания.

Компактные

Компактные классифицируются по:

• Форме и размеру колбы.
• Размеру и типу цоколя.

В основном колба в них изогнутая, и «сложена» в виде спирали или в другую форму. За счет этого они и компактны. Использование в бытовых условиях очень удобное и практичное. Ведь можно найти изделие со стандартным цоколем (е27) и устанавливать в любой бытовой светильник без какой-либо его переделки. Кроме того, цоколи бывают: g-11, g23 и другие.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Как только КЛЛ появились, они практически вытеснили использование ламп накаливания в люстрах, бра, светильниках в различных помещениях, в том числе в детской. В первую очередь за счет своей энергоэффективности.

Компактные люминесцентные лампы

Есть ЛЛ с улучшенной светопередачей. Эта их особенность достигается за счет нанесения нескольких слоев люминофора. Как результат, они качественней ретранслируют цвета. Могут быть как линейного, так и компактного исполнения.

Специальные

Основное отличие их от стандартных люминесцентных ламп дневного света – это спектр излучения. Существуют такие специальные:

• Лампы дневного света, отвечающие повышенным требованиям по цветопередаче. Используются для типографий, музеев, картинных галерей.
• Источники света со спектральным излучением близким к солнечному. Часто используются в медицинских целях для проведения светотерапии.
• Для растений (рассады в том числе) и аквариумов, обозначаются fluora. Для них характерен усиленный спектральный диапазон синего и красного. Он оказывает положительное влияние на фотобиологические процессы. Могут использоваться даже в саду или в собственной теплице.

Люминесцентная лампа для подсветки растений

• Аквариумные с преобладанием синего спектра и ультрафиолета. Они помогают создать оптимальные условия для роста кораллов. Отдельные виды способны при таком освещении флуоресцировать.
• Изделия для освещения помещений, в которых содержаться птицы. Их спектр излучения характеризуется присутствием ближнего ультрафиолета. Это способствует созданию оптимальных условий для птиц, очень приближенных к естественным, применять их стараются в домашних условиях в холодное время года, а на фабриках круглогодично.
• Лампы с разной цветностью: зеленые, синие, фиолетовые, красные, желтые и др. Активно используются для создания световых эффектов, к примеру, в ночных клубах и других развлекательных заведениях. Достигается световой эффект за счет окрашивания колбы или покрытия ее специальным составом люминофора изнутри. Подобные цветные лампы розового оттенка активно используются для подсветки мясных витрин в магазинах. Они делают мясо привлекательным для глаз, а значит, покупатель с большей вероятностью его купит.
• Лампы для соляриев. Еще одно направление среди специальных люминесцентных осветительных элементов.
• УФ лампы из черного стекла, переносные. Используются в сфере лабораторных исследований.
• Лампы для стерилизации и озонирования – ртутно-кварцевые и бактерицидные, гигиенические.

Важно! Разные типы ЛЛ специального назначения активно используются в механике, текстильном, пищевом производстве, криминалистике, сельскохозяйственной сфере.

к содержанию ↑

Маркировка

Разбираться в маркировке люминесцентных ламп просто необходимо, чтобы правильно выбирать источник освещения для своих потребностей. На металлических элементах или колбе могут быть нанесены буквы и цифры, что они значат понять несложно.

Маркировка ЛЛ разных производителей

Первое что удастся обнаружить это буква Л – она расшифровывается, что лампа люминесцентная. Далее, проставляется:

• Б – означает белый свет или white.
• Д – дневной.
• У – универсальный.
• ХБ – холодный белый или просто cool.
• ТБ – теплый белый.
• Е – естественно белый.
• К, Ж, З, Г, С – соответственно красный, желтый, зеленый, голубой, синий.
• УФ – ультрафиолетовый.

Следующие обозначение расскажет о диаметре колбы. Считается, что чем он больше, тем дольше будет служить лампа. Чаще всего встречаются изделия с диаметром – 18, 26 и 38 м. Перед цифрой, которая обозначает диаметр, стоит буква «Т».

Следующий важный параметр мощность. Отталкиваясь от этого показателя, удастся определить, какое по размерам помещение удастся осветить. Обозначается W (Ватт), цифра после это мощность. К примеру, 13 W, 18 W, обозначение может быть и таким 9 Вт, 28 Вт.

Следующий параметр в маркировке физическая характеристика цоколя. Варианты обозначения:

1. FS – один.
2. FD – двухцокольная или трубчатая.
3. FB – так подписывается компактная.

Напряжение в сети обозначается в вольтах. Варианты нанесенной маркировки: 127 В или 220 В. И последнее обозначения, которое можно найти на колбе это ее форма. Варианты:

• U – дуга, подковообразная.
• 4U – четырехдуговая.
• S – спиральная.
• C – свеча.
• G – шарообразная.
• R – рефлекторная.
• T – в виде таблетки.

Форма колбы указывается в маркировке

Важно! Последняя маркировка практически не используется для стандартных ламп дневного света.

Располагаться эти обозначения могут и в другом порядке.

к содержанию ↑

Люминофоры и спектр излучаемого света

Существует мнение, что излучаемый рассматриваемыми лампами свет неприятен для глаз, а предметы имеют искаженный цвет. Это происходит по нескольким причинам:

• Синие и зеленые линии в спектре.
• Неправильно подобранного типа ламп, в нем использован не тот, что требуется в конкретных условиях люминофор.

В ЛЛ, которые относятся к недорогим, используется галофосфатный люминофор, его спектр излучения преимущественно желтый и синий, красного и зеленого значительно меньше. Для глаза свет воспринимается как белый, но при отражении от предметов их цвет выглядит искаженным. Но у таких источников света существенное преимущество – они обеспечивают наивысшую светоотдачу.

Люминесцентные лампы с разным люминофором

В более дорогих лампах наноситься трехполосный и пятиполосный люминофор. Он обеспечивает более равномерное распределение излучения в части видимого спектра. Как результат, предметы, от которых он отбивается, выглядят более естественными.

Совет! Чтобы в домашних условиях оценить спектр лампы можно использовать обычные компакт-диски. На источник света следует посмотреть в отражении диска. В дифракционной линии удастся рассмотреть спектральные линии люминофора.

к содержанию ↑

Преимущества и недостатки

Основные достоинства подробно:

1. Высокий КПД и большая светоотдача, если сравнивать с лампами накаливания, что позволяет экономить энергию.
2. Разные цвета и оттенки – существенный плюс в современных условиях.
3. Спектр излучения ближе к солнечному.
4. Рассеивание света, поток идет по всей колбе, а не только по нити накала.
5. Продолжительный срок службы – производитель гарантирует до 20 тыс. часов. Такой показатель удастся достичь только при условии достаточного качества электропитания и соблюдения количества включений/выключений. То есть, сколько она реально прослужит, зависит от правильности использования.
6. Слабый нагрев, то есть они не будут перегревать плафон, то есть она отвечает нормам пожарной безопасности. Светиться при этом лучше лампы накала.
7. Питание от сети 220В.
8. Подходят для стандартных бытовых осветительных приборов, которые используются в спальне, гостиной, кухне. Установка компактных ламп не требует какой-либо переделки.
9. Небольшой вес лампы, то есть и вся люстра не будет много весить.

Люминесцентные лампы очень экономны

Недостатки:

• Необходимость специальной утилизации –главный минус.
• Мигание, от чего устают глаза. Меньше мигать она будет, если используется балласт.
• Необходимость подключения пускорегулирующего оборудования.
• Лампы достаточно хрупкие.
• Люминофор изнашивается, что приводит к изменению спектра.
• Возможность использование при нормальной температуре. Работать она может только в диапазоне от -40 до + 50 градусов.
• Чувствительность к повышенной влажности.
• Задержка включения – необходимо время для разогрева. То есть они не сразу запускаются и дают тот свет, который способны, через пару минут он становиться ярче.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Одними из самых качественных считаются лампы от торговых брендов Philips (Филипс) и Osram (Осрам). Цены лампочек этих марок вполне доступны.

к содержанию ↑

Безопасность и утилизация

Когда люминесцентная лампа исправна (нет трещин и других повреждений на колбе) ее использование абсолютно безопасно для человека, животных, растений. Но с ними следует обращаться предельно аккуратно, ведь внутри содержатся пары ртути. Даже в тех небольших количествах, они способны принести вред человеку.

Люминесцентные лампы нельзя выбрасывать с обычным бытовым мусором после отработки срока эксплуатации. При попадании в почву способны загрязнять огромные площади. Если пары ртути проникнут в воду она будет медленно отравлять все живое. Функционируют пункты приема таких ламп, в которых бесплатно можно сдать опасный бытовой мусор подобного типа.

Контейнеры для утилизации люминесцентных ламп

Важно! Если лампа, новая или старая, имеет следы повреждения, трещины, пробои использовать ее нельзя ни при каких условиях. При покупке каждую лампу следует проверить не только на работоспособность, но и на целостность.

Обращение с довольно хрупкими лампами должно быть аккуратным. Ремонт их своим силами, в том числе разборка, запрещена. Еще один важный момент, люминофор, что находится внутри колбы, со временем утратит свойства, поэтому меняется спектр. Как раз по этой причине использовать дольше указанного срока на упаковке такую лампочку нежелательно, даже если она еще не перегорела.

Переработка рассматриваемых ламп в заводских условиях проводится при необходимых условиях безопасности. В таком случае они не вредят экологии. При этом применяются разные методы извлечения опасных паров ртути. Остатки ламп отправляются на вторичную переработку.

к содержанию ↑

Видео сравнения люминесцентных ламп и ламп накаливания

В видео можно ознакомиться с детальным описанием люминесцентных ламп их техническими особенностями.

Вывод

Люминесцентные лампы более практичное решение для освещения дома и общественных мест. Правда, с появлением светодиодных источников света их востребованность несколько снизилась.

Предыдущая

ЛюминесцентныеОсобенности контейнеров для хранения люминесцентных ламп

Следующая

ЛюминесцентныеКакую лампу Т8 выбрать: LED или люминесцентная + простая переделка светильника

Спасибо, помогло!Не помогло

Отличие энергосберегающих компактных люминесцентных ламп от светодиодных

Отличие энергосберегающих компактных люминесцентных ламп от светодиодных

Светодиодные лампы или светодиодные светильники в качестве источника света используют светодиоды, применяются для бытового, промышленного и уличного освещения.

От ламп накаливания бытовые потребители постепенно отказываются, и применяют их всё реже и реже. Сначала их заменили компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Они потребляют электроэнергии в 5 раз меньше, при той же яркости. То есть люминесцентной лампой в 20 Вт можно заменить 100 Вт лампу накаливания. За это их прозвали энергосберегающими.

Технологии не стоят на месте и в последние 5 лет на рынке укрепились светодиодные лампы или LED. Ассортимент продукции достаточно широк от световых панелей и лент до прожекторов и ламп под все возможные цоколи. При этом светят в 10 раз ярче, чем лампы накаливания той же мощности. Давайте подробно рассмотрим отличия энергосберегающих и светодиодных ламп.

Интересно:

Светодиодные лампы фактически тоже относятся к энергосберегающим, но в народе такое название закрепилось за компактными люминесцентными лампами, хотя энергию они сберегают не так как светодиодные. В статье предлагаю не отклоняться от народных названий.

Состав

Энергосберегайки представляют собой компактный вариант классической трубчатой люминесцентной лампы, которые выпускаются под штырьковые цоколя g5 и g13, обычно различаются по толщине трубки (t5, t8). Компактность достигнута за счёт скручивания трубки в форме спирали. Тогда при том же принципе действия вы получаете источник света по размеру и цоколю повторяющий распространённые лампы накаливания.

Наиболее востребованы модели ламп с цоколями E14 и E27.

Компактная энергосберегающая лампа состоит из:

• цоколя;
• корпуса;
• электронного балласта;
• колбы.

В свою очередь колба наполнена парами ртути и её внутренние стенки покрыты люминофором, от его состава зависит цветовой спектр и цветовая температура.

Светодиодные лампы в зависимости от годов выпуска строились с использованием разных конструктивных и схемотехнических решений, типах светодиодов. Ранние модели выпускали с 5 мм светодиодами, позже их заменили SMD светодиоды, такие как вы могли встретить на светодиодной ленте.

Последние новации – это филаментные нити, они состоят из светодиодных кристаллов расположенных на сапфировом стекле или другом диэлектрическом материале, равномерно покрыты люминофором, что создает иллюзию светящейся нити. Внешне такие лампы похожи на лампы накаливания – у них прозрачная стеклянная колба и нет пластика в корпусе.

И так общая конструкция большинства светодиодных ламп:

• цоколь;
• пластиковый или металлический корпус;
• источник питания;
• металлическая плата со светодиодами;
• светорассеивающая колба.

Первое отличие люминесцентных энергосберегаек от светодиодных в используемых источниках света: трубка с парами ртути против полупроводниковых кристаллов.

Яркость и мощность

У лампы есть три основных характеристики:

• Потребляемая мощность, Вт;
• Световой поток, Лм;
• Цветовая температура, К.

В принципе единственный возможный путь к сохранению электроэнергии – увеличение удельного светового потока, т.е. соотношение Лм/Вт.

Для сравнения давайте рассмотрим световой поток от ламп разной конструкции:

Лампа накаливания в зависимости от особенностей исполнения может выдавать до 20 Лм на 1 Ватт потребляемой мощности, при этом чаще всего это порядка 10-17 Лм/Вт.

Люминесцентная лампа выдает от 40 до 70 Лм/Вт. Стоит сказать, что несмотря на снижение популярности этих источников света инженеры улучшают эти показатели и встречаются публикации о том, что достигнуто порядка 100 Лм/Вт, но в продаже я таких не встречал.

Светодиодные лампы светят еще ярче – 80-120 Лм/Вт. За последнее десятилетие этот показатель вырос в разы, а цена снизилась еще больше. Это и есть причиной успеха LED-продукции на рынке.

Отсюда следует, что при работе наибольший нагрев у ламп накаливания (более 100 градусов), на втором месте энергосберегающие лампы (60-80 градусов), самые холодные лампы – светодиодные (30-40 градусов). Это связано с разницей в КПД, при работе светодиодных ламп в тепло выделяется наименьшее количество энергии.

Ресурс и потеря яркости

30000-50000 часов – средний срок службы светодиодных ламп. Но он значительно зависит от условий эксплуатации. Например, если LED-источник света работает в жарких условиях то срок может снизиться в 2 и больше раз.

10000 – часов работают люминесцентные лампы. Но это тоже не статическая величина, встречаются случаи, когда они перерабатывают свой ресурс или наоборот – сгорают преждевременно.

Основная причина выхода из строя компактных люминесцентных ламп – частое включение и выключение, тогда как те лампы, что включены круглосуточно обычно переживают ресурс в разы. Это связано с принципом работы, об этом немного позже.

На длительность срока эксплуатации влияет и система питания. К слову, люминесцентные лампы с электромагнитным балластом (дросселем) лампы работают в два раза меньше чем с электронным. Но в компактных энергосберегающих лампах используется только электронный балласт (ЭПРА).

1000 часов светят лампы накаливания. Срок службы сократится, если лампу часто включают и выключают или она работает в условиях с повышенной температурой и вибрацией. Удары и сотрясения лампочки могут повредить спираль, и она оборвется.

Вывод:

Светодиоды имеют наибольший ресурс среди перечисленных аналогов. Светодиодные лампы не боятся частых включения и выключений – это позволяет их применять в коридорах, туалетах и кладовых.

Снижение яркости ламп со временем

Лампы накаливания уверено выдают свои люмены на протяжении всего срока службы, возможно снижение до 7%. Основной причиной снижения яркости является загрязнение колбы и плафона светильника.

Энергосберегающие лампочки, как и любые типы люминесцентных ламп, имеют свойство стареть. И световой поток Снижается до 50% к концу срока службы. Это связано со старением люминофора, его выгоранием, износом электродов. Вы могли заметить, что старые ЛЛ часто чернеют у концов трубки, это признак скорой замены.

Светодиодные лампы выдают заявленный световой поток не постоянно. Световой поток снижается до 15% уже через 25000, что значительно дольше, чем у энергосберегающих ламп, за это время вы замените две таких, а светодиодная будет продолжать работать. На яркость также влияет и температура. Если лампа перегревается, то световой поток падает до 80% от номинального в течении 2-3 минут. При длительном перегреве кристалл светодиода деградирует и может сгореть.

Способ питания

Оба вида ламп требуют особого подхода к питанию. Для этого внутри корпуса расположена схема питания.

Компактные люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы довольно специфичный источник света с точки зрения питания, для их включения нужна схема повышающая напряжение выше напряжения питания в электросети. Ранее для этого использовали дроссель со стартером, теперь электронный пускорегулирующий аппарат (балласт). Внутри колбы газ, на её концах две спирали, напряжение подключается к спиралям (электроды).

Для упрощения понимания процесса розжига я опишу его на примере устаревшей системы пуска, в ЭПРА используемом на энергосберегающих лампах принцип тот же, но подход другой.

Так как в выключенном (холодном) состоянии сопротивление между электродами большое, поэтому сначала их разогревают, за это отвечает стартер. Начинается процесс под названием «термоэлектронная» эмиссия, начинают испускаться свободные электроны.

В стартере находится колба с газом, например неон, и биметаллические контакты, которые в горячем состоянии замыкаются и конденсатор. Ток в 20-50 мА, через колбу с газом разогревают контакты, они замыкаются, а разряд внутри колбы стартера прекращается. Тогда ток ограниченный реактивным сопротивлением дросселя и спиралей протекает по контуру: Источник питания – дроссель – спираль – стартер – спираль – источник питания.

Спирали разогреваются, а пластины стартера остывают и размыкаются. В результате чего энергия происходит всплеск напряжения достаточный для ионизации газов в колбе лампы, после чего происходит её зажигание, сопротивление между электродами резко снижается. Эти процессы приводят к протеканию тока через колбу и излучению света.

Как вы могли заметить процесс достаточно сложный. Включение лампы усложняется, если спирали износились или деградировал люминофор, а также в холоде. Это большая проблема всех люминесцентных, газоразрядных источников света – включение при морозе. Оно может либо происходить крайне долго или вообще не включиться, если лампа не первой свежести. Да и итоговая яркость в холоде может быть ниже номинальной.

Сейчас отказываются от такого подхода, используют импульсные схемы, которые называют электронным балластом или ЭПРА. Его типовую схему вы видите ниже. Она работает на высокой частоте (десятки кГц), против 50 Гц питающей сети в схеме с дросселем. Это позволяет получить более равномерное и яркое свечение, а также облегчить розжиг лампы и снизить износ электродов.

Светодиодные лампы

У светодиодов требования к питанию проще, хотя все равно довольно жесткие. Основная задача стабилизировать ток. Источник питания называют драйвера или источником тока, это такой прибор, который стремится поддерживать заданный ток независимо от сопротивления нагрузки. Фактически сопротивление ограничено мощностью драйвера.

В самых дешевых лампах драйвер и стабилизация отсутствует, ток просто снижают балластным сопротивлением до приемлемой величины при условии нормального напряжение в питающей сети. Но напряжение в сети часто отклоняется от нормы и происходят всплески, такие лампы долго не живут, светодиоды сгорают из-за долгой работы при повышенном напряжении питания, или при скачке напряжения. Типовая схема балластного драйвера изображена на фото.

Недостатки такой схемы – отсутствие стабилизации и гальванической развязки, защиты, недолговечность лампы, высокие пульсации светового потока (если установлен фильтрующий конденсатор низкой емкости).

Преимущества – дешевизна и простота.

Однако в последнее время часто встречаются и бюджетные лампы (до 3-х долларов) с приемлемым импульсным драйвером со стабилизацией тока.

Преимущества – гальваническая развязка, возможно наличие защит, стабилизация тока, больший срок службы светодиодов, низкие пульсации света.

Недостатки – относительная дороговизна, при использовании некачественных компонентов драйвер тоже может сгореть.

Утилизация и вред экологии

Основная проблема люминесцентных ламп – использование ртути в колбе, она вредит окружающей среде и здоровью человека, если разобьётся в помещении. Это вызывает большие затраты на утилизацию (для предприятий). Нужно проводить процесс «демеркуризации».

Светодиодные лампы не несут вреда экологии, могут утилизироваться как бытовые отходы, не используются вредные вещества при их изготовлении. При этом существуют компании по их переработки для вторичного производства. Встречаются публикации о том, что отдельные предприятия занимаются переработкой полупроводниковых кристаллов.

Заключение

Подведем итоги и перечислим кратко достоинства и недостатки ламп:

Энергосберегающие люминесцентные:

• «–» Проблема утилизации и вред экологии.
• «–» Световой поток ниже, чем у светодиодных.
• «–» Срок службы 10000, хоть и больше чем у ламп накаливания, но меньше LED-продукции.
• «+» Относительная надежность.
• «+» Яркость.
• «+» Энергопотребление.
• «+» невысокая рабочая температура.

Светодиодные:

• «–» Цена качественных ламп может доходить до 8-10 долларов.
• «–» У низкокачественных ламп плохой цветовой спектр и высокие пульсации.
• «+» Энергосбережение.
• «+» Яркость.
• «+» Долговечность.

Светодиодные лампы тоже энергосберегающие, но по упомянутым причинам такое название закрепилось за компактными люминесцентными лампами. Светодиоды – это актуальный, надежный и популярный источник света. Инженеры лидирующих производителей постоянно занимаются повышением качества света и цветового спектра.

Ранее ЭлектроВести писали, что в Киеве в пилотном режиме заработала система Smart lighting, которая управляет системой уличного освещения.

По материалам: electrik.info.

Все о люминесцентных лампах

Люминесцентная лампа — газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет с помощью люминофора — например, смеси галофосфата кальция с другими элементами.

Люминесцентному освещению в том виде, в каком мы имеем его сегодня, около 80 лет, хотя история становления технологии длилась приблизительно столько же, то есть в целом на путь технологии люминесцентных ламп приходится около 160 лет.

До того как в каждом доме появилась люминесцентная лампа, до появления люминесцентных ламп в уличном освещении, до появления ламп дневного света в офисах, инженерами и учеными был пройден длинный путь от изобретения вакуумной трубки, через эксперименты со свечением инертных газов под высоким напряжением, до разработки цельной технологии с надежным и качественным флуоресцентным покрытием светящихся трубок и подходящей схемой питания люминесцентных ламп.

Справедливости ради стоит начать с Михаила Васильевича Ломоносова, который еще в 18 веке наблюдал свечение заполненного водородом стеклянного шара под действием электрического тока. Ломоносов не ставил перед собой задачу создать источник электрического света, поэтому до изобретения люминесцентной лампы как таковой было еще далеко.

Первая газоразрядная лампа (в виде экспериментальной установки) увидит свет в 1856 году, и это будет трубка Гейслера. Немецкий стеклодув Генрих Гейслер отличался изобретательским талантом, и благодаря вакуумному насосу собственной разработки, Гейслер откачал воздух из стеклянной колбы.

При помощи высоковольтной катушки Гейслеру удалось возбудить в вакуумированной колбе зеленоватое свечение. Заполненная газом, колба меняла оттенок свечения под действием высоковольтных токов. Это изобретение получило название в честь ученого — трубка Гейслера.

Явление электролюминесценции разных веществ чуть позже отметит Александр Эдмон Беккерель. Экспериментируя в 1859 году с трубками Гейслера, он первым предложит покрыть внутреннюю поверхность трубок люминесцирующими веществами.

Благодаря обширному предварительному опыту исследований в области солнечного и искусственного света, именно Беккерель задаст направление по которому дальше пойдет развиваться технология люминесцентного освещения.

Интерес Беккереля был чисто научным, и создавать источники света он не собирался, поэтому на этапе экспериментов было получено не очень яркое свечение, и эксперименты не были продолжены ученым. Хотя идея применения люминофора стала важным технологическим шагом.

В мае 1891 года американский ученый, серб по происхождению, Никола Тесла, проведет в Колумбийском университете яркую демонстрацию с трубками Гейслера, где покажет свечение вакуумированных трубок в электрическом поле высокочастотной катушки.

Тесла отметит зависимость характера свечения от внутреннего покрытия трубок, например иттрий в качестве внутреннего фосфоресцирующего покрытия трубок давал яркий белый свет, интенсивности которого было достаточно для чтения. Тесла использовал электростатическое поле высокой напряженности, и мог разместить трубку без электродов в любом месте комнаты, и она светилась только благодаря индукции.

Позже, а именно 23 июня 1891 года, Тесла получит патент на систему искусственного освещения газоразрядными аргоновыми лампами, питаемыми токами высокого напряжения и высокой частоты (патент №454622). Аргон, кстати, по сей день используется в люминесцентных лампах.

В 1894 году американский инженер электрик и изобретатель Даниель МакФарлан Мур изобрел лампу дневного света, в которой использовались инертные газы диоксид углерода — для белого света, и азот для светло-розового света. Лампа отличалась сложной конструкцией, и лишь начиная с 1904 года, после усовершенствований, именно лампа Мура стала применяться в офисных помещениях и магазинах для искусственного освещения.

Томас Эдисон также предпринял попытку практически развить применяемость трубки Гейслера, и в 1896 году он разработал покрытие из вольфрамата кальция для рентгеновских трубок, позже, в 1907 году, изобретение будет запатентовано как люминесцентная лампа.

Однако для освещения такая лампа не годилась, в итоге Эдисон остановился на продвижении своих ламп накаливания, с которыми он уже тогда добился определенного коммерческого успеха. Хотя, еще в 1893 году сам Эдисон выступил на выставке в Чикаго, где показал люминесцентное свечение (вероятно, желая не отставать от Тесла и Мура).

Уже в 1901 году американский инженер электрик и изобретатель Питер Купер Хьюитт продемонстрировал первую ртутную лампу. Пары ртути давали мягкий сине-зеленый свет, а эффективность превосходила лампочку Эдисона. Тем не менее, сине-зеленый свет не подошел для повсеместного внедрения ламп Хьюитта для искусственного освещения. Хотя, позже именно лампы системы Хьюитта будут всюду на фонарных столбах (с 1930 года).

В 1926 году немецкий изобретатель Эдмунд Гермер вместе с коллегами, занимаясь поисками эффективного искусственного источника ультрафиолетового излучения, обнаружили, что увеличив давление внутри колбы покрытой флуоресцентным порошком, можно получить ровный белый свет, гораздо более яркий, и потому более пригодный для искусственного освещения, чем давали лампы накаливания.

Эдмунд Гермер позже будет по праву назван отцом современных флюоресцентных ламп, ведь именно лампы Гермера более близки к сегодняшним люминесцентным лампам по своему устройству.

В 1934 году компания General Electric выкупит патент Гермера, и исследовательская группа под руководством Джорджа Инмана и Ричарда Тайера начнет усердно доводить до совершенства изобретение Гермера. Эффективность люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания поразит всех.

Сообщения о 35 люменах на ватт, достигнутых лабораторией General Electric к августу 1934 года, перевернут мир искусственного освещения, и уже в декабре 1934 начнется производство ламп в США. К 1938 году 48 дюймовые трубчатые лампы дневного света на 40 ватт можно будет увидеть в каждом офисе.

На сегодняшний день люминесцентное освещение не спешит сдавать своих позиций, хотя наличие ртути в колбах играет отнюдь не в пользу люминесцентных ламп.

На пятки уже наступают сверхэффективные светодиоды, которые не содержат ртуть, при этом световая отдача достигает 150 люмен на ватт, что в 1,5 раза превосходит средние показатели для ламп люминесцентных, так что закат люминесцентного освещения, пожалуй, близок.

Ранее ЭлектроВести писали, что солнечный дымоход поможет сэкономить до 50% электроэнергии, а также поможет спасти жизнь владельцев дома при пожаре. Разработку представили ученые из Мельбурнского королевского технологического института.

По материалам: electrik.info.

Как устроены и действуют люминесцентные лампы?

В сравнении с лампами накаливания люминесцентные экономят расходы на электроэнергию до 80% и служат в 13 раз дольше. Благодаря чему это происходит? Мы расскажем об устройстве и принципе работы ламп дневного света, которые обладают такими привлекательными для потребителей свойствами.

Содержание:

1. 1. Люминесцентный свет: используем в офисе, дома и на улице
2. 2. Что представляют собой люминесцентные лампы?
3. 3. Разновидности моделей
4. 4. От чего зависит свет люминесцентных ламп?

Доказано, что вид источника света влияет на работоспособность и эмоциональное состояние человека. Поэтому во всех общественных местах (офисах, разного рода учреждениях, на производстве) необходимо создавать комфортный свет, который не раздражает, не вызывает утомления и в целом сохраняет хорошее самочувствие человека. Требования к рабочему освещению в организациях прописаны в нормативных документах. Если не соблюдать их, возникает риск ухудшения здоровья сотрудников.

Люминесцентный свет: используем в офисе, дома и на улице

Каким же должно быть рабочее освещение, чтобы человек чувствовал себя комфортно? Санитарные правила и нормы рекомендуют люминесцентные лампы. Эти современные источники света мгновенно включаются, не мерцают, не гудят, излучают ровный, мягкий для глаз свет. Их используют даже в учреждениях с высокими требованиями к освещению: школах, детсадах, больницах, администрациях. Сегодня лампы дневного света активно применяют и в жилых домах – для создания как общего освещения, так и акцентной подсветки. Их устанавливают на потолках, а также в настольных лампах и других светильниках. Кроме того, люминесцентные лампы актуальны и на улице – в подсветке витрин и фасадов зданий, в рекламных вывесках. Они используются в специальных целях, например, при исследованиях в ультрафиолетовом свете различных веществ и в целях дезинфекции медицинских кабинетов.

Популярность этих ламп объясняется, в том числе, экономичностью и долговечностью. Все это обусловлено их устройством и принципом действия. Об этом, а также о видах изделий поговорим сейчас.

Что представляют собой люминесцентные лампы?

Колба изделий содержит пары ртути или амальгаму – соединения ртути с другими металлами. В ней же находятся инертные газы, в состав которых могут входить гелий, неон, аргон, криптон, ксенон. Изнутри на сосуд нанесено специальное напыление из кристаллического порошка – смеси галофосфатов кальция с ортофосфатами цинка-кальция. Это вещество получило название люминофор. При подаче электричества в лампе формируется дуговой разряд, и химические элементы начинают взаимодействовать. Создается УФ-излучение, которое не воспринимается глазом человека. Люминофор в зависимости от своего состава превращает его в световой поток определенного оттенка. Таким образом, вы можете выбрать комфортный для глаз свет: холодный белый, теплый белый или нейтральный.

Лампы подключаются к электрической сети с помощью дополнительных приспособлений, которые могут быть встроены в цоколь или приобретаются отдельно. Дело в том, что для их зажигания нужен большой электрический импульс, но сопротивление ламп отрицательное: при включении в сеть ток стремительно возрастает, и напряжение надо ограничить. Для разрешения данного противоречия используются, например, дроссели и электронные балласты. С этой современной пускорегулирующей аппаратурой работа лампы протекает стабильно, увеличивается ее световой поток, не возникает неприятного мерцания и шума.

Разновидности моделей

Колба обычно изготавливается из прозрачного или матового, а также цветного стекла. Лампы могут иметь разные формы и типы цоколей. Предлагаем классификации видов изделий и их сферу применения.

По форме колбы и типу цоколя

Линейные лампы имеют форму прямой трубки, поэтому их еще называют трубчатыми (такое обозначение принято и в ГОСТ). Колбы выпускаются строго заданного диаметра. Каждый вариант имеет свою маркировку в виде буквы Т с цифрой, обозначающей размер трубки в дюймах по международному стандарту мер длины. В России принято определять диаметр трубок люминесцентных ламп в миллиметрах. Эта величина показывает, к светильникам какого размера подойдет та или иная модель.  Для того, чтобы вы могли разобраться в маркировке изделий, приводим ниже таблицу.

Маркировка колбы	T4	T5	T8	T10	T12
Диаметр трубки, дюйм/мм	4/12,8	5/16	8/25	10/32	12/38

Линейные модели имеют штырьковые цоколи G13 с расстоянием между контактами  13 мм.

Компактные лампы выглядят как изогнутая в виде буквы U трубка или несколько  соединенных вместе трубок. Лампа имеет небольшие размеры, поэтому ее называют компактной, и она подходит к настольным лампам и бра. Модели могут иметь штырьковые цоколи и тогда маркируются буквой G и цифрой, которая обозначает расстояние между контактами: G23, G27, G24. Лампы с ними применяются в специальных светильниках. Цоколь 2D имеет прямоугольную форму с размерами сторон 36х60 мм, а колба-трубка изогнута по форме плоского квадрата. А вот лампа с цоколем G53 имеет форму круга диаметром 73 мм; колба заключена в круглый диск, который выполняет функцию отражателя и рассеивателя, благодаря чему получается ровный, рассеянный свет.

Модели могут выпускаться с резьбовыми цоколями: Е14, Е27, Е40. Цифры после буквы обозначают диаметр резьбы в миллиметрах. Изделия применяются в любых светильниках, созданных под классические лампы накаливания с патронами соответствующего диаметра.

По назначению

Для общего освещения. Колба изготавливается из прозрачного или матового стекла. В последнем случае уменьшается образование бликов и теней. Изделия заменяют дневной свет. Применяются повсеместно.

Для специального освещения. Выпускаются для особых целей с колбами из цветного стекла (красного, синего, черного и др.). Применяются для дизайнерской подсветки элементов мебели, витрин, создания световых эффектов в ночных клубах, барах. Изделия из прозрачного увиолевого (кварцевого) стекла находят применение для дезинфекции помещений, воды в аквариумах, а также в исследованиях веществ и материалов в УФ-спектре, например: обнаружение трещин в металле, брака на ткани, фальшивых купюр. Кстати, кварцевое стекло изготовлено из чистого оксида кремния путем плавления с горным хрусталем, поэтому имеет особые свойства – пропускает УФ-лучи, в отличие от обычного стекла, которое их задерживает.

От чего зависит свет люминесцентных ламп?

Чем больше размеры лампы, тем выше ее мощность и насыщенность светового потока и, соответственно, тем интенсивнее излучаемый свет. Линейные лампы светят тем ярче, чем длиннее трубка их колбы. А компактные – чем больше изогнутых трубок соединены вместе в одном цоколе. Рассмотрим это подробнее.

Мощность влияет на яркость лампы. Приведем таблицу соответствия длины колбы и мощности линейных ламп.

Длина колбы, мм	450	600	900	1200	1200	1500	1500
Мощность, Вт	15	18	30	36	40	58	80

Например, модель на 15 Вт может применяться в настольной лампе, 30 Вт – для освещения рабочего кабинета, 58 Вт – на производственных площадях. Чем меньше размер колбы, тем меньше лампа потребляет электроэнергии, тем она экономичнее для потребителя.

Мощность компактных люминесцентных ламп связана с типом цоколя:

2D – обычно выпускаются на 16, 28, 36 Вт. Применяются, в основном, для декоративной подсветки или общего освещения небольших по площади комнат, например, их вставляют в  светильники для ванной;

G23 и G27 – как правило, имеют мощность от 5 до 14 Вт, широко распространены в настольных лампах и настенных светильниках;

G24 – производятся с характеристиками от 10 до 36 Вт и используются в настольных и настенных светильниках;

G53 – имеют мощность от 6 до 11 Вт, их применяют для подсветки во встроенных нишах, гипсокартонных конструкциях интерьера, натяжных потолках.

Компактные люминесцентные лампы – наиболее экономичный вариант: они потребляют впятеро меньше энергии, чем обычные лампы накаливания, и даже вдвое меньше, чем галогенные, также широко применяемые для точечной подсветки.

Световой поток определяет количество света: чем выше значение, тем ярче светит лампа. Этот параметр напрямую связан и с мощностью: чем она выше, тем насыщеннее будет свет. Для примера приведем таблицу соответствия некоторых значений мощности и интенсивности света люминесцентных ламп.

Мощность лампы, Вт	5	8	12	15	20	24	30
Количество света, лм	250	400	630	900	1200	1500	1900

К примеру, лампы на 250 – 400 лм популярны в акцентной подсветке и  настольных лампах, на 1200 – 1900 лм – используются в общем освещении квартир и офисов.

Свет лампы зависит и от давления газов в колбе. Различают лампы низкого и высокого давления. В первых химическая реакция протекает медленно, поэтому источники излучают равномерный, мягкий свет и применяются в жилых, административных помещениях, так как создают комфортное, оптимальное для глаз человека освещение. В лампах высокого давления взаимодействие веществ протекает интенсивно, поэтому изделия дают яркий, насыщенный свет и используются для освещения заводских цехов и улиц.

Цветовая температура показывает оттенок света, который зависит от состава люминофора. Выбирайте модель люминесцентной лампы с комфортным для глаз светом в зависимости от того, где планируете ее применять: от 2700 до 3500 К – теплый свет с желтым оттенком; применяется в жилых помещениях; от 4000 до 4200 К – нейтральный, естественный, подходит для любого освещения; от 4500 до 6500 К – холодный, с голубоватым или белым оттенком, используется в учреждениях, на производствах, для наружного освещения.

Люминесцентные лампы помогут вам создать качественное освещение и сэкономить расходы! Заказывайте их в нашем интернет-магазине по доступной цене. Для этого перейдите в раздел «Купить в один клик» и оформите покупку.

Лампы люминесцентные – устройство и принцип работы

Люминесцентная лампа – это искусственный газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути вызывает свечение люминофора, которым покрыта внутренняя поверхность стеклянной трубки лампы. Первую газоразрядную лампу изобрел немецкий ученый Генрих Гейслер в 1856 году.

Люминесцентная лампа, при одинаковой потребляемой мощности светит в несколько раз ярче, чем лампа накаливания. Срок службы люминесцентных ламп составляет до 5 лет и напрямую зависит не от времени ее свечения, а от количества включений.

Люминесцентные лампы выпускаются в двух исполнениях – линейные и компактные. Линейные имеют вид трубки с контактами на торцах. В компактных лампах, для уменьшения габаритных размеров трубка изогнута и вписана в форму цилиндра.

Линейные люминесцентные лампы

Линейные люминесцентные лампы из-за больших размеров в быту применяются редко. Они в основном используются для освещения производственных и складских помещений, залов, офисов, магазинов, общественных мест. Так как срок их службы на порядок больше, чем срок службы ламп накаливания, то существенно снижаются затраты на обслуживание.

На счет экономии электроэнергии могу сказать следующее. Я провел измерения, и оказалось, что мощность, потребляемая 38 ваттной люминесцентной лампой практически равна мощности, потребляемой 80 ваттной лампочкой накаливания. Это связано с тем, что половина мощности теряется на дросселе (электромагнитном балласте). В дополнение дроссель еще издает акустический шум частотой 50 Гц, а перед выходом из строя, лампы начинают мигать, что тоже не приносит радости.

В современных светильниках с линейными люминесцентными лампами электромагнитный балласт заменен электронным, что существенно повысило КПД светильников, исчез шум и мигание. Но главная проблема до сих пор до конца не решена. В каждой лампе находится до 70 мг ртути в жидком виде, а возможность сдать на утилизацию вышедшие из строя лампы в настоящее время во многих селениях отсутствует. Не один раз наблюдал случаи падения ламп из рук электриков при замене. Лампа разбивалась, и мелкие шарики ртути раскатывались по полу. Их как могли, собирали в пакетик и выбрасывали в урну. Иногда, понимая опасность ртути, место падения промывали водным раствором хлорного железа или хлорки.

Правительство России 3 сентября 2010 года выпустило Постановление №681 «Об утверждении Правил обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств, электрических ламп, ненадлежащие сбор, накопление, использование, обезвреживание, транспортирование и размещение которых может повлечь причинение вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и окружающей среде», в котором подробно описана вся процедура обращения и утилизации отработанных ламп. Но в конечном итоге все зависит от человека, а наше общество еще не в полной мере осознает опасность для всего живого, которую несет в себе ртуть.

Схема подключения люминесцентной лампы

с электромагнитным балластом

Подключаются люминесцентные лампы с электромагнитным балластом в соответствии с ниже представленной электрической схемой.

При подаче питающего напряжения на схему, в первоначальный момент времени, полное напряжение питающей сети, пройдя через дроссель, нити накала лампы, прикладывается к выводам стартера. Стартер представляет собой неоновую лампочку с двумя контактами, на одном из которых приварена биметаллическая пластина. Напряжение ионизирует неон и через стартер начинает проходить значительный ток, который разогревает газ и биметаллическую пластину. Пластина изгибается и замыкает выводы стартера. По замкнутой цепи начинает проходить электрический ток и разогревает нити накала лампы.

Разогрев способствует возникновению в лампе свечения при более низком напряжении. Когда лампа засветила, напряжение на стартере падает до величины, неспособной ионизировать неон и стартер автоматически отключается, нити накала обесточиваются и больше не участвует в работе лампы до следующего ее включения. Стартер можно заменить обыкновенной кнопкой, например от электрического звонка. Тогда подав на лампу напряжение, достаточно нажать и удерживать кнопку до тех пор, пока она не зажжется.

Для того, чтобы лампа не вышла из строя, (при разряде в лампе, сопротивление газа в ней резко уменьшается) устанавливается дроссель, который ограничивает ток до требуемой, в зависимости от мощности лампы, величины и за счет самоиндукции обеспечивает надежный запуск лампы. Конденсатор (компенсирующий) служит для уменьшения величины cos φ (повышает КПД) и одновременно подавляет помехи, возникающие во время пуска. Внутри стартера тоже устанавливается конденсатор небольшой емкости, выполняющий функцию расширения импульса пробоя неона, подавления помех и искрогашения.

Достоинства и недостатки схемы подключения люминесцентной лампы

с электромагнитным балластом

Светильники с люминесцентными лампами, выполненные по электрической схеме с электромагнитным балластом имеют простую конструкцию, высокую надёжность и низкую стоимость. Но имеют следующие недостатки: — большое потребление электроэнергии, по мере старения дросселя возрастающий низкочастотный гул, большое время запуска, снижение яркости при температуре ниже 10°C, не гарантированный запуск при отрицательных температурах, мерцание с частотой 100 Гц (опасно при работе на оборудовании с вращающимися деталями из-за возникновения стробоскопического эффекта, при совпадении частот кажется, что деталь не вращается), мигание лампы при выработке ресурса, большие габариты и вес.

Подключение люминесцентной лампы через электронный балласт

В современных светильниках с люминесцентными лампами вместо дросселя и стартера используется электронный балласт.

Замена дросселя и стартера электронным балластом (пускорегулирующим устройством) позволила избавиться практически от всех выше перечисленных недостатков. Светильники стали намного меньше потреблять электроэнергии и исчезло мерцание света, срок службы ламп, за счет подачи стабильного питающего напряжения увеличился до 50%. У светильников с пускорегулирующим устройством исключена возможность появление акустического шума в виде низкочастотного гула и мигание ламп при неисправности электрической схемы. В дополнение появилась возможность управлять режимом пуска ламп, холодным пуском (лампа зажигается мгновенно), горячим (лампа загорается в течение 0,5-1 секунды) и плавным пуском (постепенное увеличение яркости свечения в течение заданного интервала времени). При этом цена светильников в целом увеличилась незначительно.

Как очевидно со всех точек зрения, замена светильников с электромагнитным балластом на светильники с электронным пускорегулирующим устройством вполне оправдана. Можно существенно сэкономить, если заменить только дроссель и стартер электронным пускорегулирующим устройством, а арматуру светильника оставить старую. Такая работа по силам электрику любой квалификации.

Замена люминесцентных ламп светодиодными лампами

В настоящее время на смену светильникам с линейными люминесцентными лампами появились светодиодные, которые практически не имеют перечисленных выше недостатков. Они отличаются малым потреблением электроэнергии, длительным сроком службы, и не требуют специальной утилизации. В светодиодных светильниках вместо люминесцентных линейных ламп устанавливают светодиодные. Пока такие светильники достаточно дорогие, но можно снизить стоимость замены, если старый светильник с люминесцентными лампами самостоятельно модернизировать, заменив в них люминесцентные лампы светодиодными.

В продаже есть светодиодные лампы, которые по геометрическим размерам и способу подключения полностью взаимозаменяемые с классическими люминесцентными лампами. Инструкция с примером выполнения подобной замены приведена в статье сайта «Как заменить люминесцентные линейные лампы в светильниках светодиодами».

Компактные люминесцентные лампы

Хотя современные линейные люминесцентные лампы имеют множество достоинств, однако для использования в быту они не подходят, так как имеют большие габариты и ограничивают возможности дизайна в квартире. Благодаря техническому прогрессу, появилась возможность трубки линейных ламп изгибать в любую форму и сделать электронный балласт малогабаритным. Запатентована компактная люминесцентная лапа была в 1984 году. Размер компактной лампочки стал соизмерим с лампочками накаливания, и появилась возможность заменять последние без переделки светильников. Совсем недавно компактные лампочки называли энергосберегающими лампами, но с появлением светодиодных ламп, это название стало не соответствовать действительности.

Принцип работы компактной лампы не отличается от принципа работы линейной люминесцентной лампы. Так же на концах трубки имеются две нити накала, между которыми при приложении напряжения возникает дуговой разряд, излучающий ультрафиолетовые волны, под действием которых люминофор начинает светиться.

Срок службы компактной лампы

Срок службы компактных ламп по данным производителей составляет 8000 часов и существенно сокращается от нестабильности питающего напряжения в сети, частотой включения-выключения лампы, работой в условиях пониженной или повышенной температуры окружающей среды. Как показала практика, чаще всего компактные лампы выходят из строя по причине перегорания нитей накала. Второе место занимает отказ радиоэлементов в схеме электронного балласта.

Конструкция компактной лампы

Конструкция компактной лампы представляет собой две чашки из термостойкой пластмассы, в одной закреплена трубка, а на другой установлен цоколь. Компактные лампы, как и лампы накаливания, выпускаются с цоколями Е14, Е27 и E40, это позволяет вкручивать их в существующие светильники вместо ламп накаливания. В полости чашек находится печатная плата, на которой размещена схема пускорегулирующего устройства. Такая конструкция позволяет разобрать лампу, проверить целостность нитей накала и в случае их исправности отремонтировать электронику. Если нить накала в обрыве, то лампа подлежит утилизации.

Часть потребляемой компактной лампочкой мощности теряется и выделяется в схеме пускорегулирующего устройства в виде тепла. Так как в чашках перфорация для циркуляции воздуха для охлаждения отсутствует, то радиоэлементам приходится работать в области предельной температуры. Эти условия существенно снижают срок службы радиоэлементов, особенно высоковольтного электролитического конденсатора. Таким образом, выход из строя радиоэлементов является одной из причин перегорания нитей накала лампы.

Выше приведена типовая электрическая схема пускорегулирующего устройства. Качественное пускорегулирующее устройство должно зажигать лампу спустя 0,5-1 секунду после ее включения, то есть, когда нити накала уже разогрелись. Такой режим включения существенно продлевает срок службы нитей накала и как следствие, самой лампы.

Цветовая температура компактной лампы

В продаже представлены компактные люминесцентные лампы цветовых температур 2700°K, 3300°K, 4200°K, 5100°K, 6400°K. Чем выше число, тем белее излучаемый свет. Лампа с цветовой температурой 2700°K излучает свет, как лампа накаливания, 4200°K светит теплым белым цветом, а 6400°K холодным белым. Восприятие человеком света зависит от времени суток. В дневное время лучше воспринимается белый свет, а в вечернее и ночное – с желтым оттенком, как светит лампа накаливания. Этот факт надо учитывать при выборе компактной лампы.

В настоящее время компактные лампы, еще не успев вытеснить из эксплуатации лампы накаливания, уже морально устарели. На смену им пришли светодиодные лампы, многократно превосходящие по техническим характеристикам люминесцентные лампы.

Эдуард 20.12.2013

Здравствуйте, Александр Николаевич.
Можно ли восстановить работоспособность энергосберегающей лампы в домашних условиях. Внешне целая, включалась только месяц. Лампа «КОСМОС» Е27 4000К. Заранее спасибо.

Александр

Доброго вечера, Эдуард!
Вскройте лампочку, лезвием плоской отвертки можно разъединить части корпуса. Если что-то сгорело (запах гари чувствуется сразу после вскрытия), то в утиль.
Если вздулся электролитический конденсатор (цилиндрической формы, большой на длинных выводах), то замена его вполне может восстановить работоспособность лампочки.
Если внешне все хорошо, то можно прозвонить мультиметром накальные обмотки, их две, провода от них накручены на четырех граненых штырька. Сопротивление должно быть несколько Ом. Если, обрыв в утиль.
Если ничего не обнаружили, то тоже в утиль, так как в данном случае ремонт экономически нецелесообразен.

Что такое люминесцентное освещение?

Люминесцентное освещение. Вы, наверное, уже имеете представление о том, что это такое. Может быть, вы хоть немного разбираетесь в том, как это работает.

Конечно, люминесцентное освещение опасно для глаз и размывает цвет лица.

Но флуоресцентное освещение — это гораздо больше, чем не очень идеальные побочные эффекты, включая некоторые приятные преимущества.

Вот что мы обсуждаем в этом посте:

Что такое люминесцентное освещение?

Флуоресцентное освещение — это универсальный тип освещения, с которым вы, скорее всего, столкнетесь в офисе, школе или продуктовом магазине.Он известен своей энергоэффективностью по сравнению с лампами накаливания и галогеновыми лампами и более низкой ценой по сравнению со светодиодами.

Существует несколько различных типов люминесцентного освещения, включая линейные люминесцентные лампы, люминесцентные изогнутые лампы, люминесцентные лампы с круговой линией и компактные люминесцентные лампы (компактные люминесцентные лампы).

В этой статье мы сосредоточимся на линейных люминесцентных лампах из-за их популярности. Люминесцентные лампы обычно используются в потолочных светильниках, таких как troffers, во всех типах коммерческих зданий.

Как работают люминесцентные лампы?

Флуоресцентное освещение зависит от химической реакции внутри стеклянной трубки для создания света. Эта химическая реакция включает взаимодействие газов и паров ртути, в результате чего образуется невидимый ультрафиолетовый свет. Этот невидимый ультрафиолетовый свет освещает люминофорный порошок, покрывающий внутреннюю часть стеклянной трубки, излучающий белый «флуоресцентный» свет.

Вот более подробная разбивка процесса:

Электричество сначала попадает в осветительную арматуру, как трос, и через балласт.Балласт, регулирующий напряжение, ток и т. Д. И необходимый для работы люминесцентной лампы, подает электричество на контакты люминесцентной лампы на обоих концах.

Подробнее: Что такое балласт и как он работает?

Затем, после того, как электричество проходит через контакты, оно течет к электродам внутри герметичной стеклянной трубки, в которой поддерживается низкое давление. Электроны начинают перемещаться по трубке от одного катода к другому.

Внутри стеклянной трубки находятся инертные газы и ртуть, возбуждаемые электрическим током.Ртуть испаряется, когда течет электричество, и газы начинают реагировать друг с другом, создавая невидимый ультрафиолетовый свет, который мы фактически не видим невооруженным глазом.

Но мы, очевидно, замечаем люминесцентные лампы, излучающие свет, так что же именно мы видим?

Каждая люминесцентная лампа покрыта люминофорным порошком. Если воткнуть палец в тюбик и потереть его изнутри, это будет выглядеть так, как будто вы только что насладились порошкообразным пончиком.

Это люминофорное покрытие светится, когда оно возбуждается невидимым ультрафиолетовым светом, и это то, что мы видим нашими глазами — светящийся порошок люминофора, который создает «белый свет».Отсюда и термин «флуоресцентный» — «светящийся белый свет».

Из-за содержания ртути в люминесцентных лампах важно утилизировать лампы после того, как они перегорели. У нас есть служба утилизации, которая позволяет легко и быстро избавиться от старых перегоревших ламп из вашего шкафа и забыть о них. Мы также продаем коробки для вторсырья.

Зачем люминесцентным лампам балласт?

Основная цель балласта — принимать переменный ток, проходящий через провода в ваших стенах — буквально волнами, вверх и вниз — и превращать его в постоянный и прямой поток электричества.Это стабилизирует и поддерживает химическую реакцию, происходящую внутри колбы.

Чтобы правильно выбрать балласт для ваших ламп, вам необходимо ответить на эти три вопроса:

1. Какому типу лампы требуется питание? (Например, это T8, T5? 4 фута? 2 фута? И т. Д.)
2. Сколько ламп нужно мощности?
3. Какое напряжение идет на светильник?

Балласты влияют на потребление энергии через так называемый балластный фактор.Подробнее о балластном факторе и его влиянии на потребление энергии читайте здесь.

Почему люминесцентные лампы становятся розовыми и оранжевыми?

Если вы посмотрите на большую комнату, освещенную в основном люминесцентными лампами, то с большой вероятностью вы увидите все виды разных цветов, исходящих с потолка. Почему?

Эта концепция называется «смещение цвета». Чем дольше горят флуоресцентные лампы, тем больше вероятность того, что химические свойства изменятся и вызовут несбалансированную реакцию, в результате чего флуоресценция станет менее белой и менее яркой, чем была раньше.

Если последовательность действительно важна для вашего проекта освещения, вы можете подумать о групповой замене этих лампочек. Заменяя все трубки партиями, вы можете устранить проблему несоответствия цветов и яркости в вашем помещении.

Еще одно соображение — это обновление светодиодов для ваших ламп. О вариантах светодиодных ламп T8 мы поговорим в этой статье.

В чем разница между линейными люминесцентными лампами и компактными люминесцентными лампами?

Чтобы уточнить, как в линейных, так и в компактных люминесцентных лампах используется одна и та же технология для создания искусственного света.Самая большая разница — это форм-фактор или размер и конфигурация ламп CFL.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) — это просто усовершенствование линейной люминесцентной технологии, потребляющее меньше энергии. Они также предназначены для ввинчивания в обычную розетку для лампы накаливания или для вставки в утопленную банку. Их часто называют «пружинными лампами» или «подключаемыми» КЛЛ в зависимости от назначения и формы.

Узнайте больше о компактных люминесцентных лампах в нашем посте «Что такое лампы CFL и где их следует использовать?»

Где вы используете линейное люминесцентное освещение?

Хотя люминесцентные лампы используются в самых разных областях, они работают не везде.Самая распространенная причина, по которой люди используют люминесцентные лампы, — это экономия энергии с минимальными первоначальными затратами.

Вот некоторые типичные области применения линейного люминесцентного освещения:

Торговые офисы

Обычно офисные помещения не слишком заботятся о декоративном и акцентном освещении. Главный приоритет — общее освещение, функциональное для офисной среды. Из-за этого линейные люминесцентные лампы являются основными лампами, используемыми в офисных помещениях в США.

Склады

Если вы не знакомы с T5 с высокой выходной мощностью, вам необходимо это знать.Эти лампы могут прослужить до 90 000 часов и производить больше света (люмен), чем более толстые линейные люминесцентные лампы, такие как T12 и T8. Из-за этого они являются отличным выбором для складов — или действительно для любого многоярусного потолка, где требуется значительное количество света.

Больницы

Подобно офисным помещениям, в больницах также используются линейные люминесцентные лампы для экономии энергии и получения белого, чистого и эффективного источника света.

Розничные магазины

При создании уникального дизайна освещения для розничной торговли мы рекомендуем правило 20/80 — 20 процентов вашего освещения должно быть декоративным и уникальным (например, настенные бра, люстры, чаши с облаками).Причем 80 процентов его должно быть стандартным общим освещением.

В таких универмагах, как Macy’s, JC Penney, Kohl’s и Target, 80-процентное общее освещение является основной областью для линейных флуоресцентных ламп.

Плюсы и минусы линейного люминесцентного освещения

Линейные люминесцентные профили

• Энергоэффективность

  Переоборудовав лампы накаливания или галогенные на линейные люминесцентные лампы, вы можете рассчитывать на 40-процентную экономию на счетах за электроэнергию.

• Разнообразие цветовых температур

  Если вам нужно действительно «прохладное» пространство, такое как коридор больницы или станция метро, ​​флуоресцентные лампы предлагают такую ​​прохладную цветовую температуру, как 6500 Кельвинов. Хотя не так много приложений, в которых требуется настолько холодный свет, диапазон цветов от теплого до холодного — это гибкость для флуоресцентных ламп.

• Стоимость

  По сравнению со светодиодами, линейное люминесцентное освещение, как правило, более доступно.Фактически, светодиоды привели к снижению цен на флуоресцентные лампы за последние несколько лет.

Линейные люминесцентные лампы

• Изменение цвета или уменьшение светового потока

  Как мы упоминали выше, чем дольше горят флуоресцентные лампы, тем больше вероятность того, что химические свойства изменятся, что вызовет несбалансированную реакцию, что сделает флуоресценцию менее белой и менее яркой, чем была раньше. Светоотдача снижается, и со временем ваше освещение может выглядеть как лоскутное одеяло.

• Резкий свет

  Флуоресцентные лампы не приятны для глаз! Если вы обнаружите, что ваши глаза часто налиты кровью или сухие, вы можете оценить источник света, под которым вы находитесь большую часть дня. Например, линейные люминесцентные лампы в параболических троферах в офисном помещении могут вызвать у вас подсознательное косоглазие из-за резкого света. Лучшим применением были бы линейные флуоресцентные лампы в центральном фильтре корзины, который смягчает свет, достигающий земли.

• Период прогрева

  Для того, чтобы флуоресцентные лампы достигли своей полной яркости, вам, возможно, придется подождать 10-30 секунд для прогрева.

• Воздействие на окружающую среду или затраты на переработку

  Хотя затраты на переработку перевешиваются за счет экономии энергии, создаваемой флуоресцентными лампами, существуют дополнительные расходы, необходимые для правильной утилизации люминесцентных ламп. Если вы не хотите вообще заниматься ртутью и переработкой, светодиоды могут быть для вас лучшим вариантом.

Есть еще вопросы о том, подходит ли флуоресцентное освещение для вашей области применения? Поговорите со специалистом по освещению, который расскажет о специфике вашего помещения.

Как работают люминесцентные лампы?

Люминесцентные лампы — это трудолюбивые незамеченные герои осветительной индустрии, обеспечивающие эффективное и надежное освещение офисов, розничных магазинов, складов и множества других объектов. Но задумывались ли вы, как работают люминесцентные лампы? Читайте дальше, чтобы узнать о науке, лежащей в основе этих распространенных источников освещения.

Устройство люминесцентных ламп

Герметичная стеклянная трубка — это основной компонент люминесцентной лампы.Трубка обычно содержит аргон, инертный газ, который находится под низким давлением. Трубка также содержит следы ртути и покрытие из порошка люминофора. На каждом конце трубки есть электрод для проведения электричества, и оба электрода подключаются к электрической цепи.

Как они работают

Итак, теперь вы знаете, что внутри люминесцентных ламп, но, вероятно, все еще задаетесь вопросом: «Как же работают люминесцентные лампы?»

1. При включении света через электроды проходит электрический ток
2. Напряжение заставляет электроны перемещаться через газообразный аргон к другой стороне трубки
3. Энергия этого перехода заставляет ртуть превращаться из жидкости в газ
4. Электроны и заряженные атомы сталкиваются с атомами газообразной ртути
5. Столкновения увеличивают уровни энергии электронов
6. Когда электроны возвращаются к своему нормальному уровню энергии, энергия выделяется в виде фотонов, создавая свет невидимого спектра, который человеческий глаз не видит.
7. Порошок люминофора в стеклянной трубке взаимодействует со светом невидимого спектра, производя белый свет, который может видеть человеческий глаз

Экономьте на качественном люминесцентном освещении

Как видите, это просто вопрос возбуждения электронов для производства энергии, а затем эта энергия выделяется в виде фотонов, которые преобразуются в видимый свет порошком люминофора.Этот метод более эффективен, чем лампы накаливания, поскольку энергия преобразуется в свет, а не в тепло (по большей части).

Atlanta Light Bulbs предлагает широкий ассортимент люминесцентных ламп для жилых, коммерческих и промышленных помещений. Если вам нужны линейные люминесцентные лампы T8 или компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), вы найдете лучшие люминесцентные осветительные приборы с меньшими затратами.

Если вы хотите узнать больше о том, как работают люминесцентные лампы, или если у вас есть какие-либо вопросы, связанные с освещением, мы рекомендуем вам связаться с нашими штатными специалистами по освещению.Вы можете позвонить по телефону 1-888-988-2852, написать по электронной почте [адрес электронной почты защищен], заполнить нашу контактную форму или нажать кнопку живого чата ниже. Экономьте на фирменных световых решениях уже сегодня!

Недостатки люминесцентного освещения — энергоэффективное освещение

Люминесцентные лампы — это особый тип газовых светильников, которые излучают свет в результате химической реакции, в которой газы и пары ртути взаимодействуют с образованием ультрафиолетового света внутри стеклянной трубки. Ультрафиолетовый свет освещает люминофорное покрытие на внутренней стороне стеклянной трубки, которое излучает белый «флуоресцентный» свет.Флуоресцентные лампы имеют множество преимуществ перед старыми осветительными приборами, такими как лампы накаливания. Они намного эффективнее, поэтому потребляют меньше энергии. Они также имеют более длительный срок службы — примерно в 13 раз дольше, — поэтому их не нужно менять так часто.

Благодаря широкой доступности люминесцентных ламп, их можно найти практически везде — в школах, больницах, продуктовых магазинах, офисных зданиях, торговых центрах и наших домах. Хотя в ближайшем будущем технология светодиодов (светоизлучающих диодов) должна заменить люминесцентные лампы в качестве «короля выбора зеленого освещения», многие руководители предприятий продолжают использовать люминесцентные лампы в своих зданиях.На данный момент люминесцентные осветительные приборы могут быть дешевле, чем их более эффективные светодиодные аналоги, но у люминесцентного освещения есть недостатки, которые необходимо учитывать.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) и люминесцентные лампы

Основное различие между ними — размер и применение. Большинство компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) имеют особую форму, которая позволяет их вставлять в стандартные бытовые розетки. Еще одно отличие состоит в том, что для линейных люминесцентных ламп требуется независимый балласт, отдельный от лампы, тогда как в большинстве компактных люминесцентных ламп балласт встроен в цоколь.

И линейные, и компактные люминесцентные лампы излучают искусственный свет по той же технологии. В компактных люминесцентных лампах по-прежнему используются лампы, но, как следует из названия, они намного меньше, чем их аналоги с линейными лампами. Лампы CLF были разработаны для замены стандартных применений для ламп накаливания и представляют собой просто усовершенствования линейной люминесцентной технологии за счет увеличения срока службы и более эффективного освещения.

Использование флуоресцентного освещения

Раньше люминесцентным лампам требовался период «прогрева», чтобы испарить их внутренние газы в плазму.С тех пор было разработано несколько технологий почти мгновенного запуска, включая «быстрый запуск», «мгновенный запуск» и «быстрый запуск».

Поскольку люминесцентные лампы нагреваются, для их работы требуется большее напряжение. Требуемое напряжение регулируется балластом — магнитным устройством, регулирующим напряжение, ток и т. Д., — который необходим для зажигания люминесцентной лампы. По мере того, как люминесцентный свет стареет и со временем становится все менее и менее эффективным, ему требуется все больше и больше напряжения для получения того же количества света, пока напряжение в конечном итоге не превысит возможности балласта и свет не выйдет из строя.

Недостатки люминесцентного освещения

Флуоресцентное освещение существует уже более 100 лет и остается недорогим вариантом для модернизации старых осветительных приборов. Люминесцентные лампы обычно являются высокоэффективным способом освещения большой площади, они более эффективны и служат дольше, чем лампы накаливания; однако показано, что использование исключительно флуоресцентного освещения оказывает негативное влияние на эргономику и здоровье.

1. Люминесцентные лампы содержат токсичные материалы.

Ртуть и фосфор внутри люминесцентных ламп опасны . Если люминесцентная лампа разбита, небольшое количество токсичной ртути может выделяться в виде газа, загрязняя окружающую среду. Остальное содержится в люминофоре на самом стекле, который часто считается более опасным, чем пролитая ртуть.

При чистке разрыва люминесцентной лампы EPA рекомендует проветривать место разрыва и использовать влажные бумажные полотенца для сбора битого стекла и других мелких частиц.Утилизированное стекло и использованные полотенца следует поместить в герметичный пластиковый пакет. Избегайте использования пылесосов, так как они могут привести к попаданию частиц в воздух.

2. Частое переключение приводит к преждевременному выходу из строя.

Люминесцентные лампы значительно стареют, если они установлены в месте, где они часто включаются и выключаются. В экстремальных условиях срок службы люминесцентной лампы может быть намного короче, чем у дешевой лампы накаливания. Как бы то ни было, срок службы люминесцентной лампы можно продлить, если оставить ее постоянно включенной в течение длительного времени.

Если вы используете флуоресцентные лампы в сочетании с элементами управления освещением, такими как датчики движения, которые часто срабатывают и по истечении времени ожидания, следует учитывать аспект ранней частоты отказов.

3. Свет от люминесцентных ламп является всенаправленным.

Свет, исходящий от люминесцентных ламп, является всенаправленным. Когда люминесцентная лампа горит, она рассеивает свет во всех направлениях или на 360 градусов вокруг лампы. Это крайне неэффективно, потому что используется только около 60-70% света, излучаемого лампой, а остальная часть тратится впустую.Определенные области, как правило, становятся чрезмерно освещенными из-за растраченного света, особенно в офисных зданиях, и могут потребоваться дополнительные аксессуары в самом осветительном приборе, чтобы правильно направить выход лампы.

4. Люминесцентные лампы излучают ультрафиолетовый свет.

В исследовании 1993 года исследователи обнаружили, что воздействие ультрафиолета при сидении под флуоресцентными лампами в течение восьми часов эквивалентно одной минуте пребывания на солнце. Проблемы со здоровьем, связанные с светочувствительностью, могут усугубляться искусственным освещением у чувствительных людей.Исследователи предположили, что УФ-излучение, излучаемое этим типом освещения, привело к увеличению числа заболеваний глаз, в первую очередь катаракты. Другие медицинские работники предположили, что повреждение сетчатки, близорукость или астигматизм также могут быть объяснены побочными эффектами флуоресцентного света.

Ультрафиолетовый свет также может повлиять на ценные произведения искусства, такие как акварель и текстиль. Произведения искусства должны быть защищены дополнительными стеклянными или прозрачными акриловыми листами, помещенными между источником света и картиной.

5. Старые флуоресцентные лампы терпят непродолжительный период прогрева.

Обычно приходится ждать 10–30 секунд, чтобы старые флуоресцентные лампы достигли полной яркости. Многие новые модели теперь используют «быстрый» запуск или аналогичные технологии, подобные упомянутым выше.

6. Балласт или жужжание.

Магнитные балласты необходимы для работы люминесцентных ламп. Электромагнитные балласты с незначительным дефектом могут издавать слышимый гудящий или жужжащий шум. Однако шум можно устранить, используя лампы с высокочастотными электронными балластами.

7. Воздействие на окружающую среду и стоимость переработки.

Как упоминалось ранее, утилизация люминофора и, что более важно, токсичной ртути в люминесцентных лампах является экологической проблемой. Постановления, введенные правительством, требуют специальной утилизации люминесцентных ламп отдельно от обычных и бытовых отходов.

В большинстве случаев экономия энергии перевешивает затраты на переработку, но переработка остается дополнительными расходами для обеспечения правильной утилизации ламп.В некоторых случаях, если утилизация ламп обходится слишком дорого, людям больше не рекомендуется утилизировать их.

8. Чувствительность люминесцентного света

В течение последних нескольких десятилетий исследование за исследованием показывали случайную связь между воздействием флуоресцентного света и различными негативными эффектами. Все эти проблемы связаны с качеством излучаемого света и основным состоянием людей. Из более чем 35 миллионов человек, страдающих мигренью, большинство из них, вероятно, перенесут общую светочувствительность.Девять из каждых десяти аутичных людей имеют чувствительность к окружающей среде, которая, как сообщается, часто ухудшается при флуоресцентном освещении. Доказано, что при некоторых типах эпилепсии искусственное освещение вызывает приступы.

Подобно другим симптомам светобоязни (или светочувствительности), флуоресцентное освещение может вызывать головные боли / приступы мигрени, напряжение глаз и воспаление, трудности с чтением или фокусировкой, тошноту, чувство тревоги и депрессии, нарушение режима сна и многое другое. Свойства, связанные с флуоресцентным освещением, которые, как считается, влияют на уровень толерантности человека, включают: большое количество синего света, низкочастотное мерцание и общую яркость.

9. Сезонное аффективное расстройство

Сезонное аффективное расстройство, известное как «Зимняя блюз», часто возникает у людей в зимние месяцы. Это связано с отсутствием полного спектра света, который мы обычно получаем от солнечного света. В унылое серое небо в зимние месяцы большая часть светового спектра блокируется, и наши тела реагируют негативно.

Многие люди сообщают о подобных симптомах, когда они работают при флуоресцентном освещении и не выходят на улицу в течение дня.Без полного спектра света, который мы получаем от дневного света, некоторые функции организма не запускаются и не поддерживаются, что заставляет нас чувствовать себя подавленными на свалках.

3. Как работают люминесцентные лампы?

3.4. Физические характеристики ламп

Принципы работы

Люминесцентная лампа генерирует свет от столкновений с горячим газ («плазма») свободного ускоренного электроны с атомами– обычно ртуть — в какие электроны поднимаются на более высокие уровни энергии, а затем отступать, излучая на двух линиях УФ-излучения (254 нм и 185 нм).Таким образом созданное УФ-излучение затем преобразуется в видимый свет УФ возбуждение флуоресцентного покрытия на стеклянной оболочке напольная лампа. Химический состав этого покрытия подобран таким образом, чтобы излучать в желаемом спектре.

Строительство

Трубка люминесцентной лампы заполнена газом с низким содержанием пар ртути под давлением и благородные газы в целом давление около 0.3% от атмосферное давление. В самая обычная конструкция, пара эмиттеров накала, один на каждом конце трубки, нагревается током и используется для испускать электроны, которые возбуждают благородные газы и газообразную ртуть путем ударной ионизации. Ионизация может происходить только в исправных лампочках.Следовательно, вредные последствия для здоровья от этого процесса ионизации невозможно. Кроме того, лампы часто оснащаются двумя конверты, что значительно снижает количество УФ-излучения испускается.

Электрические аспекты эксплуатации

Для запуска лампы и поддерживать ток на достаточном уровне для постоянного света эмиссия.В частности, схема подает высокое напряжение на запускают лампу и регулируют ток через трубку. Возможны различные конструкции. в в простейшем случае используется только резистор, что относительно энергоэффективность. Для работы от переменный ток (AC) напряжения сети, использование индуктивного балласта является обычным явлением и было известен отказ до конца срока службы лампы, вызывающий мерцание лампы.Различные схемы, разработанные для начать и запустить люминесцентные лампы выставляют различные свойства, то есть излучение акустического шума (гула), срок службы (лампы и балласта), энергоэффективность и мерцание интенсивности света. Сегодня в основном улучшенная схемотехника используется, особенно с компактными люминесцентными лампами, где Схема не может быть заменена перед люминесцентными лампами.Это снизило количество технических сбоев, вызывающих эффекты, как перечисленные выше.

ЭДС

Часть электромагнитный спектр который включает статические поля, а поля до 300 ГГц — вот что здесь упоминается как электромагнитные поля (ЭДС).Литература о том, какие виды и сильные стороны ЭМП. которые излучаются из КЛЛ редко. Однако есть несколько видов ЭДС, обнаруженных в близость этих ламп. Как и другие устройства, которые зависят на электричество для выполнения своих функций они излучают электрические и магнитные поля в низкочастотный диапазон ( частота распространения 50 Гц и, возможно, также гармоники из них, e.г. 150 Гц, 250 Гц и т. Д. В Европе). Кроме того, КЛЛ, в отличие от лампы накаливания, также излучают в высокочастотном диапазоне ЭДС (30-60 кГц). Эти частоты различаются между разными типами ламп.

Мерцание

Все лампы будут различать интенсивность света при удвоении мощности от сети. (линейная) частота, так как мощность, подаваемая на лампу, достигает пика дважды за цикл при 100 Гц или 120 Гц.Для лампы накаливания это мерцание уменьшается по сравнению с люминесцентными лампами за счет тепла емкость нити. Если модуляция света интенсивности достаточно для восприятия человеческим глазом, тогда это определяется как мерцание. Модуляции на частоте 120 Гц не видно, в большинстве случаев даже не при 50 Гц (Seitz et al.2006 г.). Флюоресцентные лампы включая КЛЛ, которые используют поэтому высокочастотные (кГц) электронные балласты называются «без мерцания».

Однако как лампы накаливания (Chau-Shing and Devaney, 2004), так и «немерцающие» люминесцентные источники света (Хазова и О’Хаган 2008) производят еле заметное остаточное мерцание.Дефектный лампы или схемы могут в некоторых случаях привести к мерцанию при более низкой частот, либо только в часть лампы или во время цикла запуска в несколько минут.

Световое излучение, УФ-излучение и синий свет

Имеются характерные различия между излучаемыми спектрами. люминесцентными лампами и лампы накаливания, потому что различных принципов работы.Лампы накаливания настраиваются по своей цветовой температуре за счет специальных покрытий из стекло и часто продаются с атрибутом «теплый» или «Холодный» или, более конкретно, по их цветовой температуре для профессиональные светотехнические приложения (фотостудии, магазины одежды и т. д.). В случае люминесцентных ламп спектральное излучение зависит от покрытия люминофора. Таким образом, люминесцентные лампы могут быть обогащены синим светом (длины волн 400-500 нм), чтобы лучше имитируют дневной свет по сравнению с лампами накаливания. Как и люминесцентные лампы, КЛЛ излучают больше синего цвета. свет, чем лампы накаливания.Есть на международном уровне признанные пределы воздействия излучения (200-3000 нм) испускается лампами и осветительными приборами, защищенными от фотобиологические опасности (Международная электротехническая Комиссия 2006 г.). Эти ограничения также включают излучение от КЛЛ.

УФ-содержание излучаемого спектра зависит как от люминофор и стеклянная колба люминесцентной лампы.УФ выброс лампы накаливания есть ограничивается температурой нити накала и поглощение стекла. Некоторые КЛЛ с одной оболочкой излучают УФ-В и следы УФ-С излучения на длине волны 254 нм, что не так для ламп накаливания (Khazova and O´Hagan 2008).Экспериментальный данные показывают, что КЛЛ производят больше УФ-излучение, чем вольфрамовая лампа. Кроме того, количество УФ-В излучение производится из КЛЛ с одной оболочкой, с того же расстояния 20 см, составляли примерно в десять раз выше, чем облучается вольфрамовой лампой (Мозли и Фергюсон, 2008 г.).

Флуоресцентные лампы

Томас Эдисон не был первым человеком, который работал с лампами накаливания — действительно, такие ранние ученые, как Хамфри Дэви и Алессандро Вольта, пытались использовать электричество, чтобы нагреть вещество до раскаленного состояния. Однако Эдисон был первым, кто создал практичную и коммерчески жизнеспособную лампочку. Поскольку лампы накаливания меняют культуру, они сталкиваются с одной серьезной проблемой: неэффективностью. До 90% энергии, выделяемой лампой накаливания, составляет тепло.Это может быть полезно, если вы живете на Северном полюсе, но в большинстве умеренных стран это просто увеличивает повышение температуры, с которым необходимо бороться с помощью кондиционирования воздуха. Лампы накаливания не являются оптимальным источником света.

Однако есть несколько способов генерировать свет. Он использует идеи квантовой механики вместо теплофизики.

Флуоресценция

Флуоресценция — это процесс, при котором вещество поглощает свет, а затем излучает свет с другой длиной волны.В большинстве случаев флуоресцентные материалы излучают свет с более низкой частотой и энергией, чем поглощается, хотя иногда бывают двухфотонные излучения, при которых излучаемый свет имеет более высокую энергию. Слово «флуоресценция» было придумано британским физиком Г.Г. Стокса в 1852 г. после минерала флюорита (кристаллический CaF ₂ ), который сильно флуоресцирует из-за примесей. Его наблюдали еще в 1560-х годах, но только в середине 19 века Стокс описал это явление после экспериментов с ультрафиолетовым светом (который сам был идентифицирован как часть спектра только в 1801 году).

Рисунок 1: Схема процесса флуоресценции: 1 = возбуждение, 2 = релаксация и 3 = излучение. Начальное и промежуточное возбужденные состояния могут быть разными электронными состояниями или даже двумя разными состояниями в колебательном многообразии одного и того же электронного состояния. Подробности см. В тексте.

Механизм флуоресценции должен был подождать до понимания квантованных энергий в атомах в молекулах, но упрощенная версия механизма показана на рисунке 1. Атом или молекула поглощает фотон света (шаг 1 на рисунке 1).За конечное, но короткое время система находится в возбужденном состоянии, она теряет энергию по какому-то механизму, например, столкновениям с молекулами растворителя или передаче колебательной энергии соседним атомам или молекулам. Этот шаг (шаг 2 на рисунке) обычно называют «безызлучательной релаксацией» или «безызлучательным распадом». Потеря энергии останавливается в некотором промежуточном, но более низком энергетическом состоянии. Затем система излучает фотон и возвращается в основное (или другое более низкое) состояние (шаг 3 на рисунке). Поскольку промежуточное состояние имеет более низкую энергию, чем начальное возбужденное состояние, испускаемый фотон имеет меньшую энергию, чем возбуждающий фотон, что приводит к кажущемуся сдвигу длины волны или цвета; это называется сдвигом Стокса в честь вышеупомянутого британского физика.Наконец, в процессах флуоресценции задействованные энергетические состояния имеют одинаковую множественность (то есть общий спин электрона), поэтому сдвиги между состояниями разрешены квантово-механически и поэтому происходят довольно быстро — порядка наносекунд. Таким образом, мы воспринимаем процессы флуоресценции, как непосредственно связанные с наличием источника возбуждающих фотонов. (Сравните это с фосфоресценцией, которая включает в себя запрещенный по спину переход и, следовательно, является относительно медленной, имея время жизни порядка минут или часов.)

Многие минералы и органические молекулы флуоресцируют. Геология использует флуоресценцию, чтобы помочь идентифицировать определенные минералы и драгоценные камни. Хинин, природное противомалярийное соединение, содержащееся в хинном дереве, флуоресцирует, как и вазелин. Зеленый флуоресцентный белок (GFP) — это белок из 238 аминокислот, широко используемый в молекулярной и клеточной биологии; его разработчики получили Нобелевскую премию по химии 2008 года в знак признания его важности. Флуоресцентная спектроскопия сама по себе является одним из основных видов спектроскопии, но это уже другая колонка.

Флуоресцентные лампы: разработка

В 1856 году немецкий стеклодув Генрих Гайсслер изобрел вакуумный насос на основе ртути, который мог откачивать стекло лучше, чем это было ранее. Когда через трубку пропускали электрический ток, остаточные пары ртути в трубке светились ярко-зеленым светом. (Давление паров ртути при комнатной температуре составляет около 0,002 торр, поэтому это был лучший вакуум, который Гейслер мог получить в то время.) Присутствие других газовых примесей в этих так называемых трубках Гейсслера могло давать другие цвета, поэтому они стали популярными. развлечения.Позже создание более качественного вакуума уменьшило количество производимого света, но трубки Гейсслера были предшественниками электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), которые были основой лампового телевидения; Трубки Крукса, эксперименты в которых привели к открытию электрона; и люминесцентные лампы.

В 1859 году Эдмон Беккерель (отец Анри Беккереля, открывшего радиоактивность) покрыл трубку Гейсслера флуоресцентным материалом, создав первый элементарный люминесцентный свет. Однако он работал недолго и давал очень слабый свет.Хотя Эдисон и Николай Тесла возились с подобными системами, только в 1895 году Дэниел Мур, бывший сотрудник Эдисона, сконструировал работоспособный люминесцентный свет с использованием углекислого газа в качестве излучающего вещества. Она была примерно в три раза эффективнее, чем лампы накаливания того времени, и по иронии судьбы стимулировала разработку более эффективных ламп накаливания, что в конечном итоге вытеснило лампу Мура с рынка.

В 1901 году американский инженер Питер Купер Хьюитт запатентовал газоразрядную трубку на парах ртути, аналогичную оригинальной трубке Гейсслера.Однако излучаемый ею свет был тяжелым сине-зеленым, что давало неестественный цвет. С другой стороны, они были намного более энергоэффективными, так как использовали гораздо более низкие напряжения для обеспечения такой же яркости, как лампа накаливания. Разработка трубок, содержащих пары ртути, продолжалась, но в основном в Европе. К 1930-м годам покрытия из флуоресцентных материалов использовались для коррекции цвета и увеличения количества излучаемого видимого света, а также в качестве балласта для регулирования тока на начальных этапах работы.Коммерческая продажа приемлемых, относительно современных люминесцентных ламп началась компанией General Electric в 1938 году, а к 1950-м годам в Соединенных Штатах флуоресцентные лампы производили больше света, чем лампы накаливания.

Современные люминесцентные лампы

Современные люминесцентные лампы (рис. 2) имеют длину от нескольких дюймов до нескольких метров. Обычно люминесцентный свет содержит несколько миллиграммов ртути, которые необходимо испарить, чтобы свет работал должным образом. Свет также заполнен несколькими торрами инертного газа, такого как неон или аргон — не слишком много, иначе газ внутри колбы будет настолько резистивным, что электрический ток не сможет пройти.Внутренняя часть колбы покрыта люминофором (довольно странный термин для материала в люминесцентных лампах, но слово «флюор» звучит забавно), который обычно представляет собой легированную соль металла. Старые люминофоры для люминесцентных ламп: (Sr, Mg) ₃ (PO ₄ ) ₂ с добавлением олова и Ca ₅ (F, Cl) (PO ₄ ) ₃ с добавлением сурьмы и марганца ; В современных люминесцентных лампах используются различные соли редкоземельных металлов, такие как LaPO ₄ , легированный тербием и церием, в сочетании с Y ₂ O ₃ , легированный европием.

Рисунок 2: Несколько моделей современных люминесцентных ламп (Getty Images).

Когда он включен, электроды люминесцентного света генерируют электроны, которые сталкиваются с атомами ртути и возбуждают электроны в ртути. Эти электроны возвращаются в свое основное состояние, испуская свет. Поскольку свет генерирует ионы, его проводимость увеличивается, поэтому ток должен регулироваться балластом, чтобы ограничить ток. Но, как упоминалось выше, большая часть генерируемого света находится в ультрафиолетовой и синей части спектра.Этот свет возбуждает люминофорное покрытие на стеклянной колбе, которое флуоресцирует с эффективностью более 80%, то есть 80% УФ-фотонов преобразуются в фотоны видимого света (остальные преобразуются в тепло). Комбинированный спектр ртути и люминофора дает характерный свет люминесцентной лампы. Люминесцентные лампы преобразуют более 20% электроэнергии в свет, что в 10 раз эффективнее, чем лампы накаливания. Кроме того, они генерируют только около одной трети тепла, которое выделяет лампа накаливания, что значительно снижает тепловыделение при том же количестве света.

Хотя флуоресцентный свет приближается к естественному белому свету, спектр флуоресцентного света не является непрерывным спектром лампы накаливания. На рисунке 3 показано сравнение двух типов лампочек. Лампа накаливания излучает непрерывный спектр, приближаясь к черному телу. Однако флуоресцентный свет состоит из широких, но дискретных частей спектра. Это то, что составляет воспринимаемую разницу между мощностью двух разных типов лампочек.

Рисунок 3: Сравнение спектров (а) лампы накаливания и (б) типичного люминесцентного света. Лампа накаливания дает непрерывный спектр, а флуоресцентный свет дает дискретные линии, типичные для спектра ртути и люминофора.

(Хотите быстро определить, является ли источник лампы накаливанием или флуоресцентным? Воспользуйтесь компакт-диском или DVD-диском, чтобы создать спектр лампы — крошечные бороздки на диске действуют как решетка. Если светильник накаливания, вы увидеть полный спектр.Если свет флуоресцентный, спектр будет разделен на определенные цвета, как на рисунке 3. Попробуйте! Это не повредит диску.)

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) стали модной заменой обычных лампочек в лампах. Хотя они были впервые построены в середине 1970-х годов, они не были коммерчески доступны до середины 1990-х годов и с тех пор пользуются все большей популярностью. Почему им потребовалось так много времени, чтобы стать коммерчески жизнеспособными? Потому что для таких маленьких ламп нужно было разработать новые балласты.Требуется стандартная 4-футовая люминесцентная лампа, ну, 4 фута для установки, и балласт может быть такого же большого размера. Но для того, чтобы вставить люминесцентную лампу в настольную лампу, потребовалось, чтобы балласт был намного меньше, если вся конструкция должна была заменить вашу стандартную лампу накаливания мощностью 100 Вт.

Дэвид В. Болл — профессор химии Кливлендского государственного университета в Огайо. Многие из его колонок «Базовый уровень» были переизданы как Основы спектроскопии , доступные через SPIE Press.Профессор Болл рассматривает спектроскопию с точки зрения физической химии, потому что это его опыт. Недавно он работал заслуженным приглашенным профессором в Академии ВВС США, но сейчас вернулся домой в Огайо. С ним можно связаться по адресу [email protected].

Дэвид В. Болл

Компактный люминесцентный | Типы лампочек

Какие они?

Компактная люминесцентная лампа или лампа — это тип люминесцентной лампы, обычно предназначенной для замены ламп накаливания или галогенных ламп.Есть два основных типа компактных люминесцентных ламп: вставные и вставные.

Лампы с винтовым креплением имеют самобалласт и, как правило, могут быть вставлены в имеющуюся винтовую розетку без какого-либо дополнительного оборудования, для вставных ламп требуется балласт и патрон, соответствующий их конкретной базовой конфигурации. Их также иногда называют интегрированными (винтовая основа) и неинтегрированными (вилка).

Оба бывают разной мощности, размеров, цветовых температур и базовых типов, и они известны прежде всего своей эффективностью, долгим сроком службы, низкой стоимостью и простотой модернизации.

Откуда они взялись?

Хотя компактные люминесцентные лампы считаются относительно недавней технологией, этот тип лампы создавался более 100 лет. Круглые и U-образные лампы были созданы, чтобы уменьшить общая длина люминесцентных ламп и была предшественницей КЛЛ, как это известно сегодня.

Современный КЛЛ был изобретен Эдвардом Хаммером, инженером компании General Electric, но в то время не производился из-за высокой стоимости производства.В 1980 году Philips стала первым производителем, который начал массовое производство компактных люминесцентных ламп с ввинчивающимся цоколем.

За последние 30 лет технология продолжала совершенствоваться. Современные КЛЛ меньше по размеру, излучают больше света на ватт, быстрее нагреваются, имеют лучшее качество света и намного дешевле, чем те, что были в прошлые годы.

Как они работают?

Компактные люминесцентные лампы функционально идентичны линейным люминесцентным лампам.

Обе газоразрядные лампы используют электричество, излучаемое катодами, для возбуждения паров ртути, содержащихся в стеклянной оболочке, с использованием процесса, известного как неупругое рассеяние.

Люминофор и благородный газ, такой как аргон, также содержатся внутри стеклянной оболочки.

Атомы ртути излучают ультрафиолетовый (УФ) свет, который, в свою очередь, заставляет люминофор в лампе флуоресцировать или светиться, производя видимый свет.

Где они используются?

Компактные люминесцентные лампы постоянно совершенствуются и являются идеальной заменой для постоянно растущего числа приложений, как коммерческих, так и жилых. В частности, ввинчиваемые КЛЛ являются идеальной заменой из-за простоты модернизации.Можно просто снять старую лампу и вкрутить КЛЛ. Вставные КЛЛ требуют как специальной розетки, так и балласта, поэтому их сложнее модернизировать.

На этом этапе на самом деле легче обсудить, где КЛЛ не идеальны: они обычно не подходят для использования с устройствами управления, такими как диммеры, таймеры или фотодатчики (например, датчики движения или датчики дневного света). Они могут работать в этих приложениях, но номинальный срок службы, вероятно, сократится, и поэтому такой тип использования обычно не рекомендуется и не покрывается гарантиями производителя.Некоторые КЛЛ можно использовать с диммерами, не влияя на номинальный срок службы, но только если они специально разработаны для этой функции и указаны как лампы с регулируемой яркостью.

Другие полезные ресурсы

Люминесцентные лампы 101 | Здания

Посмотрите вверх. Велика вероятность, что лампы, освещающие эту самую страницу, люминесцентные. Согласно Advanced Lighting Guidelines: 2003 Edition, , документу, подготовленному Институтом новых зданий White Salmon, штат Вашингтон, более двух третей всех коммерческих и промышленных объектов в Соединенных Штатах к 1960-м годам установили люминесцентное освещение.

Популярность люминесцентного освещения неудивительна. Не обижайтесь на Эдисона, но изобретатели этой технологии нашли совершенно новый способ осветлить помещения с гораздо меньшей мощностью. Министерство энергетики США сообщает, что люминесцентное освещение может обеспечивать такое же количество света, что и лампы накаливания, при этом потребляя на 25-35 процентов меньше энергии. Срок службы люминесцентной лампы также в 10 раз больше.

Несмотря на все достоинства флуоресцентного освещения, ранние приложения страдали от мерцания, жужжания и нелестного сине-зеленого оттенка света.Тем не менее, хорошие новости: «Флуоресцентные технологии за последние 10–15 лет значительно изменились в плане эффективности, долговечности, цветопередачи и даже в вопросах эксплуатации и утилизации отходов», — говорит Рэнди Беркетт, президент и главный дизайнер Randy Burkett. Lighting Design Inc., Сент-Луис.

Типы люминесцентных ламп

Лампы T12
Лампа T12 (лампа диаметром 12/8 или 1,5 дюйма) была предпочтительной в течение многих лет, пока не появилась более тонкая и эффективная лампа. Хотя сегодня эти лампы редко используются в новых конструкциях, они еще не исчезли.«Я не могу вспомнить, за последние 5 лет, когда мы даже указали T12 для нового строительства зданий. Вероятно, всего через несколько лет это будет динозавр, и единственная причина, по которой его сейчас нет, — это то, что там их по-прежнему много на существующих объектах », — говорит Беркетт.

Районы страны с относительно низкими ценами на энергию (для сравнения) могут поддерживать рынок T12. «В таких местах, как Средний Запад, где в основном работают угольные электростанции, тарифы на коммунальные услуги очень низкие.Хотя в настоящее время средний показатель по стране составляет около 10 центов за киловатт-час, в Индиане можно найти места, где платят 3 или 4 цента за киловатт-час. Владельцам зданий было невыгодно модернизировать их », — объясняет Джеймс Р. Беня, директор Benya Lighting Design, Вест Линн, штат Орегон.

Использование ламп T12 сократилось по двум основным причинам: во-первых, это их относительная неэффективность. Во-вторых, финансирование и льготы сократили срок окупаемости заменяющих проектов.«Коммунальные предприятия предоставляли управленческие скидки и стимулы для замены старых T12 и магнитных балластов на T8 и электронные балласты, и это было действительно , чтобы вывести всех на новый уровень производительности», — говорит Марк Лёффлер, заместитель директора , ателье десять, Нью-Хейвен, Коннектикут.

Технологические достижения в области усовершенствованных (редкоземельных) люминофоров и электронных балластов привели к созданию системы балласта лампы T8, которая обеспечивает лучшую цветопередачу, более длительный срок службы и повышенную эффективность.Эти особенности сделали то, что раньше было рабочей лошадкой коммерческого освещения — T12, — менее желанной лампой. Несмотря на меньший диаметр Т8 (8/8 или 1 дюйм), переключиться с ламп Т12 на Т8 относительно просто. По словам Лоффлера, модернизировать легко, потому что лампы T8 подходят к стандартной конфигурации цоколя светильников T12, а длина ламп такая же.

Лампы T8
По мере того, как в 1990-х годах использование ламп T12 начало сокращаться, T8 быстро стала наиболее часто используемой лампой в Северной Америке.Владельцам зданий и профессионалам объектов нравится его эффективность и долгий срок службы. «Лампы T8 могут прослужить от 20 000 до 30 000 часов», — говорит Беркетт. Архитекторы и дизайнеры по свету ценят тонкий профиль лампы. «Лампы T8 меньше в диаметре, и архитекторы были счастливее, потому что они могли делать более интересные корпуса с меньшими размерами», — отмечает Лёффлер. По мере того, как подвесные светильники становились все более популярными, размер T8 означал, что непрямые светильники не обязательно должны быть «досками для серфинга, висящими в воздухе», — шутит он.

Лампы T8 также передают цвета лучше, чем большинство их люминесцентных предшественников. В отличие от большинства T12, которые обеспечивают плохую цветопередачу, индекс цветопередачи (CRI) для большинства T8 находится где-то между 70 и 95 (чем выше число, тем лучше; максимальный CRI равен 100). Диапазон коррелированных цветовых температур (CCT) от 2700 Кельвинов (желтый свет) до 4100 Кельвинов (более белый или синий свет) обеспечивает широкий спектр белого цвета — от теплого до нейтрального и холодного. Там, где подбор цвета особенно важен, идеально подходят лампы Т8 серии 800.Эти трифосфорные лампы обеспечивают индекс цветопередачи выше среднего.

Высокоэффективные лампы T8 (HPT8), также известные как super T8s, обладают еще большей энергоэффективностью, чем стандартные лампы T8. По словам Мэдисона, компании Focus on Energy на базе WI, лампа T8 с большим световым потоком и длительным сроком службы и маловаттный электронный балласт генерируют такой же общий световой поток, что и обычный T8, но потребляют меньше энергии. «Super T8 примерно на 20 процентов более энергоэффективен, чем обычный T8. Это большая разница», — говорит Беня. Focus on Energy также отмечает, что лампы HPT8 — это лампы с увеличенным сроком службы, которые обычно рассчитаны на 4000 часов дольше, чем стандартные лампы T8 или T12.В обычных офисных условиях это может составлять до 2 лет. Новые версии ламп T8, которые появятся на рынке в 2008 году, обещают от 30 000 до 60 000 часов жизни, а это означает, что эти лампы прослужат столько же, сколько и их осветительные приборы.

Лампы T5
Новейшим представителем линейного люминесцентного семейства является лампа T5. Диаметр этой лампы (5/8 дюйма) — не единственное, что отличает ее от T12 или T8. «Лампы [T5] — это не полные, точные 24-, 36- или 48-дюймовые лампы; на самом деле они несколько меньше, потому что они были сделаны для метрических светильников», — говорит Лёффлер.

Как объясняет Институт новых зданий в Advanced Lighting Guidelines , модернизация с T12 (или T8) на T5 часто нецелесообразна, потому что:

• Они практически не имеют эффективности по сравнению с лампами T8.

• Их метрическая длина и конструкция патрона лампы требуют значительных изменений в существующих светильниках.

• «Существенно более высокая яркость лампы T5 может вызвать проблемы с бликами в существующем осветительном оборудовании, где лампу можно увидеть прямо, даже через линзу или рассеиватель».«

Лучше всего использовать T5 в приспособлениях, разработанных специально для них. Они используются в широком спектре внутренних и внешних светильников, включая троферы, мойки стен, декоративные светильники, потолочные бухты и подвесное прямое или непрямое освещение.

Лампы T5 High Output (или T5 HO) почти вдвое превышают световой поток стандартных T5. «T5 HO излучает примерно на 70-80 процентов больше света, чем стандартный T5, однако, если вы поставите их рядом на своем столе, не читая этикетку, вы не заметите разницы — они идентичной формы лампы.Это делается только с помощью электроники », — объясняет Беркетт.

Больший световой поток — это плюс. По словам Эрика Страндберга, специалиста по коммерческому электрическому освещению из лаборатории светового дизайна в Сиэтле,« Одно из преимуществ T5 High Output заключается в том, что это примерно такой же световой поток, как у двух T8 или двух T12, поэтому, когда вы перейдете на T5 HO, количество ваших ламп может уменьшиться. «

Однако одно предостережение: поскольку лампы T5 HO такие яркие, блики могут быть проблематичными». В лампе такого малого диаметра так много яркости, и если она плохо рассеивается или каким-то образом замаскирована, яркость лампы может быть почти болезненной », — говорит Лёффлер.Лампы T5 HO следует использовать либо в подвесных светильниках непрямого освещения, либо в светильниках прямого освещения в многоярусных светильниках.

Компактные люминесцентные лампы
Настенные бра, подвесные светильники, потолочные светильники, настольные и торшеры идеально подходят для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). По данным отдела энергоэффективности и возобновляемых источников энергии (EERE) Министерства энергетики США, КЛЛ могут заменить лампы накаливания, мощность которых примерно в 3-4 раза превышает их мощность, что позволяет сэкономить до 75 процентов первоначальной энергии освещения.Как результат, экономия энергии, так и их долгий срок службы компенсируют значительно более высокую стоимость компактных люминесцентных ламп. Офис EERE сообщает, что, хотя вы можете рассчитывать заплатить в 3-10 раз меньше за сопоставимые лампы накаливания, КЛЛ служат в 6-15 раз дольше. «Стандартная лампочка может проработать от 1 000 до 2 000 часов. Компактные люминесцентные лампы будут работать от 10 000 до 12 000 часов», — объясняет Страндберг.

Ранние модели, продаваемые в 1980-х годах, были шумными, имели плохую цветопередачу и медленный запуск; С тех пор производители много работали над решением этих проблем, но чтобы эффективно использовать КЛЛ, вы должны знать об их ограничениях.Эти лампы могут плохо работать при определенных температурах. Согласно программе ENERGY STAR ^® Агентства по охране окружающей среды США, экстремальные температуры могут повлиять на КЛЛ. Некоторые КЛЛ можно использовать на улице при температурах от -10 градусов по Фаренгейту до 120 градусов по Фаренгейту, хотя, когда очень холодно, им может потребоваться больше времени для достижения полной яркости. Внимательно прочтите спецификации производителя: некоторые лампы могут работать некорректно — или даже не работать вообще — при использовании на открытом воздухе.

Strandberg предлагает еще несколько советов, чтобы избежать неправильного применения: «Они также не очень хорошо работают в светильниках, которые были спроектированы вокруг источника направленного света, например, прожектора или прожектора.«Используйте компактные люминесцентные лампы там, где они работают лучше всего. Согласно программе ENERGY STAR, открытые приспособления, обеспечивающие воздушный поток, позволяют КЛЛ работать лучше.

Первые компактные люминесцентные лампы предназначались для рынка модернизации». Комбинации интегральных ламп и балластов с привинчиваемыми цоколями Эдисона обеспечили удобство и недорогие альтернативы лампам, используемым в отелях, жилых комплексах, школах и других устройствах с длительным временем горения «, — объясняет Институт новых зданий в Advanced Lighting Guidelines. когда он потрачен.Несмотря на то, что экономия энергии и долгий срок службы являются несомненными преимуществами, эти самобалластные, привинчиваемые КЛЛ не так эффективны, как КЛЛ со штифтами. Несмотря на это, КЛЛ с винтовым креплением остаются лучшим выбором для достижения максимальной энергоэффективности в старинных светильниках.

В коммерческих приложениях КЛЛ со штырьками — очевидный выбор по сравнению со своими ввинчиваемыми аналогами. «Если вы купите обычный потолочный светильник накаливания и ввинтите в него компактную люминесцентную лампу, он будет работать намного хуже, чем если бы вы купили компактный люминесцентный светильник с штыревой лампой», — говорит Беня.Эти лампы имеют номинальный срок службы от 10 000 до 12 000 часов и обеспечивают значительную экономию энергии по сравнению с лампами накаливания и галогенными источниками.

Рекомендации по техническому обслуживанию

Увеличьте срок службы лампы
Выбор оптимальной комбинации лампы и балласта для вашего приложения может значительно сократить затраты на техническое обслуживание. Например, при установке ламп с длительным сроком службы требуется меньше замен, что позволяет сэкономить время и труд. Длительный срок службы лампы и нечастая замена лампы особенно важны при освещении участков, для доступа к которым требуется специальное подъемное оборудование (например,г. атриум).

Срок службы лампы также может зависеть от характеристик лампы и приспособления. Ярким примером является неправильное использование КЛЛ. «Лампы накаливания действительно не подвержены тепловым проблемам, в то время как компактные люминесцентные лампы могут перегреться внутри встроенной банки и сократить срок их службы», — объясняет Беркетт.

Выбор правильного балласта не менее важен для сокращения затрат на техническое обслуживание и увеличения срока службы лампы. «У нас была работа, при которой флуоресцентные лампы продолжали гаснуть. Наконец, мы выяснили, что они вставили не тот балласт», — объясняет Кэтрин С.Абернати, главный дизайнер освещения, Abernathy Lighting Design Inc., Северный Провиденс, Род-Айленд.

Хотя средства управления освещением сокращают расточительную работу за счет выключения света в незанятых помещениях, выбор наиболее подходящего балласта для этих применений необходим для предотвращения преждевременного выхода лампы из строя. Национальная лаборатория им. Лоуренса Беркли (LBNL) из Беркли, Калифорния, рекомендует использовать пускорегулирующие аппараты с быстрым запуском, когда среднее время включения ламп составляет менее 3 часов на один пуск. Однако есть несколько недостатков: балласты с быстрым запуском на 5–10 процентов дороже балластов с мгновенным запуском, объясняет LBNL, и к тому же не столь эффективны.«Подавляющее большинство имеющихся балластов будут балластами с мгновенным запуском. Они будут стоить меньше и потреблять немного меньше энергии. Но с мгновенным запуском, если они часто включаются и выключаются в течение дня, тогда лампы становятся тяжелыми, и они быстрее выходят из строя », — говорит Страндберг. Балласты с быстрым запуском (особенно балласты с запрограммированным запуском и с быстрым запуском) идеальны, потому что в соответствии с требованиями Advanced Lighting Guidelines они минимизируют износ катода. «То, как они включают лампу, намного бережнее относится к лампе», — объясняет Беня.

После того, как вы приобрели наиболее подходящую лампу и балласт, убедитесь, что они оба установлены правильно. «Если лампа неправильно вставлена ​​в патроны, она может гореть некоторое время, но имеет тенденцию к короткой дуге и сокращает срок службы лампы», — добавляет Абернати.

Control Light
Люминесцентные лампы идеальны для приложений, которые управляют освещением с помощью таймеров, датчиков присутствия и фотодатчиков дневного света. В результате лампы меньше эксплуатируются, экономится энергия, уменьшается частота замены ламп.«В зависимости от области применения датчики присутствия могут быть хорошим способом продлить эти циклы обслуживания», — говорит Страндберг.

Двойное переключение — еще одна стратегия управления освещением (хотя и менее сложная). Основной принцип заключается в том, что один светильник с несколькими лампами и пускорегулирующими аппаратами имеет два ручных переключателя. Например, один переключатель будет управлять двумя из трех ламп, а другой переключатель будет включать оставшуюся лампу. Когда оба переключателя включены, пространство освещается всеми тремя лампами.«Если днем ​​у вас много дневного света, вам может понадобиться только одна лампа. Затем, когда солнце садится, вам могут понадобиться две лампы; ночью вам может понадобиться три, в зависимости от вашей задачи», объясняет Абернати. «Это бедняга тускнеет».

Конечно, самый простой способ обуздать неэкономное освещение — щелкнуть выключателем. «Просто выключите свет, который не должен быть включен», — заявляет Леффлер. Поощряйте жителей здания помочь вам в этом задании. В октябре 2007 года в знак признания Месяца энергетической осведомленности BOMA Intl.дал советы управляющим недвижимостью о том, как экономить энергию. Из 10 предложенных предложений № 1 было повышение осведомленности арендаторов путем продвижения целей энергосбережения и некоторых советов по их достижению.

Group Relamp
Точечная замена ламп — практика замены ламп по одной по мере их истечения — может стать утомительной задачей для специалистов по техническому обслуживанию. Как отмечается в программе ENERGY STAR, этот метод замены лампы требует значительных затрат труда. Поскольку затраты на рабочую силу намного превышают стоимость люминесцентных ламп, групповая замена ламп может быть более рентабельной стратегией.«При использовании процедур групповой замены ламп все лампы в помещении устанавливаются сразу, а затем, с заранее определенным интервалом, все лампы заменяются до того, как они начнут регулярно перегорать», — объясняет Страндберг. Групповая замена ламп позволяет обслуживающему персоналу планировать время, которое наименее доставляет неудобства жильцам здания, и эффективно работать с буксируемым оборудованием и расходными материалами. Еще одним преимуществом групповой замены ламп в соответствии с программой ENERGY STAR является снижение стоимости ламп, поскольку их можно покупать со скидками при оптовых закупках, а для замены ламп требуется меньше места для хранения.Оцените кадровые ресурсы, чтобы понять, есть ли смысл в замене группы. «Если у вас огромное здание, то групповая замена лампы на , как правило, на экономичнее», — говорит Беня.

Чтобы определить, когда выполнять групповую замену лампы, найдите номинальный срок службы лампы и рассчитайте типичные часы работы. «При 100 процентах номинального срока службы ламп, который обычно составляет 20 000 часов или более, 50 процентов ламп выйдут из строя», — объясняет Беня. «Самый экономичный момент для групповой замены ламп — это около 70 процентов номинального срока службы ламп.»

Замените лампы на ту же лампу
Использование неправильной лампы в приспособлении может привести к сокращению срока службы лампы и вызвать жалобы пассажиров на блики и недостаточный уровень освещенности. Чтобы избежать этих проблем, обращайте пристальное внимание на разнообразие ламп типы, указанные при проектировании или модернизации системы освещения. Слишком много разнообразных помещений, например, офис, в котором используются лампы T8, HPT8, и T5, могут вызвать путаницу у обслуживающего персонала, который может случайно установить неправильное оборудование во время замена ламп.Меньшее количество типов ламп может облегчить и другие головные боли. «[Художники по свету] должны сыграть в компромиссную игру, чтобы убедиться, что они не сведут с ума руководителей зданий, закупая лампы», — добавляет Лоффлер.

Если специалисты по освещению предоставили руководство, объясняющее, какое оборудование используется и где, вернитесь к нему, когда необходимо заменить какой-либо компонент системы освещения. «Когда лампа перегорает, и они заменяют ее, они должны заменить ее той же лампочкой», — говорит Абернати.Выбор более дешевых ламп может изначально сэкономить несколько долларов, но может поставить под угрозу энергоэффективность и качество света. В качестве примера Абернати объясняет, что менее дорогие и простые в поиске КЛЛ могут излучать нежелательный голубоватый свет, контрастирующий с цветовой температурой окружающих ламп. Также может возникнуть соблазн заменить КЛЛ с винтовым креплением лампами накаливания, потому что это проще, быстрее и значительно дешевле — практика, которую Институт новых зданий называет «возвращением назад». Итог: Руководство предоставлено таким образом, чтобы можно было выбрать заменяющие лампы в соответствии с исходной спецификацией, поэтому используйте его.

Утилизация ламп

Утилизировать или утилизировать как опасные отходы?
Несмотря на все то, что профессионалы в области оборудования и освещения любят люминесцентные лампы, есть одна нежелательная характеристика: содержащаяся в них ртуть. По данным офиса EERE Министерства энергетики США, свет, излучаемый люминесцентной лампой, вызван электрическим током, проводимым через ртуть и инертные газы. Ртуть — нейротоксин, который, как известно, вызывает повреждение почек и головного мозга. Усилия, предпринимаемые осветительной промышленностью для решения проблем, связанных с утилизацией и риском вымывания ртути из ламп в почву и воду, заслуживают похвалы.По данным Росслина, штат Вирджиния, Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA) в сентябре 2007 года, производители снизили количество ртути в своих люминесцентных лампах более чем на 90 процентов.

В 1995 году EPA издало правило об универсальных отходах, касающееся многих опасных отходов, которые ранее выбрасывались в мусор (например, люминесцентные лампы). По заявлению организации, это правило предназначено для уменьшения количества опасных отходов в потоке твердых бытовых отходов (ТБО), облегчая сборщиком универсальных отходов их сбор и отправку на переработку или надлежащую утилизацию.Чтобы определить, является ли флуоресцентная лампа опасной, проводится испытание на определение характеристики токсичности выщелачивания (TCLP). Advanced Lighting Guidelines объясняет, что лампы, прошедшие тест TCLP, не считаются опасными отходами и не требуют специальных процедур утилизации, за исключением штатов, где предписаны более строгие правила, чем федеральный закон.

К сожалению, были некоторые споры о том, насколько лампы с низким содержанием ртути или TCLP на самом деле проходят испытание. По данным Бостонской ассоциации официальных лиц по обращению с отходами (NEWMOA), некоторые производители используют добавки, чтобы повлиять на тест TCLP и скрыть истинное содержание ртути в лампе.Организация также указывает, что тест TCLP не имеет отношения к лампам, сожженным в мусоросжигательной печи; вся ртуть, содержащаяся в этих лампах, будет выброшена в атмосферу. По этим причинам NEWMOA считает, что со всеми ртутными лампами, включая те, которые соответствуют стандарту TCLP, лучше всего обращаться как с опасными или универсальными отходами. Это хороший совет, учитывая, что пары ртути выбрасываются в воздух, когда люминесцентные лампы выбрасываются в мусорный бак.

Варианты утилизации включают переработку или сдачу отработанных ламп в специальные пункты сдачи в вашем районе.

Утилизация ламп быстро растет. В сентябре 2007 года NEMA сообщило, что рециркуляция ламп увеличилась с 70 миллионов ламп в 1997 году до 156 миллионов ламп в 2005 году. «Все производители ламп хорошо осведомлены о воздействии своей продукции на окружающую среду и имеют долгую историю своей экологической сознательности и ответственности; все выступают за переработку люминесцентных ламп не только для удаления ртути, но и для восстановления металлов и даже стекла лампы », — говорит Лёффлер.Переработка тоже не требует больших затрат. Стоимость вторичной переработки, согласно NEMA, составляет всего 1 процент от общих затрат на владение люминесцентной лампой.

С появлением светоизлучающих диодов (LED) на горизонте вы, возможно, задаетесь вопросом, как долго флуоресцентное освещение будет оставаться наиболее эффективным средством освещения коммерческих помещений. «Я думаю, будет справедливо сказать, что люминесцентные лампы, особенно линейные люминесцентные, вероятно, будут последним источником, на который будут влиять светодиоды в отношении индивидуальной замены, особенно в общем освещении.На данный момент светодиоды не имеют мощности и, вероятно, не будут в течение следующего десятилетия или около того, чтобы бросить вызов флуоресцентным лампам по светоотдаче, — говорит Беркетт. впереди «.

Яна Дж. Мэдсен ([email protected]) — главный редактор журнала Buildings.

.

No related posts.