Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Сучасні люмінесцентні лампи (ЛЛ) прекрасно справляються з освітленням житлових, робочих і технічних приміщень великої площі і дозволяють знизити загальне споживання електрики на 50-83%, зменшивши таким способом рахунки за комунальні послуги.

У цій статті розглянемо робочі характеристики ЛЛ, їх пристрій, розберемо основні переваги та недоліки в порівнянні з іншими типами освітлювальних приладів. На додаток наведемо тематичні фото та схеми, а також відеоролики про принцип роботи лампочок люмінесцентного типу та особливості їх застосування.

Принцип роботи і пристрій ЛЛ

Люмінесцентний прилад являє собою газозарядний джерело світла, де в ртутних парах електричний розряд створює інтенсивне ультрафіолетове випромінювання.

Компактні модулі люмінесцентного типу мають стандартний цоколь, завдяки якому стають зручною заміною яскравих, але більш енерговитратних ламп розжарювання.

Як працює люмінесцентна лампочка?

У видимий людському оку світ його перетворює спеціальний склад під назвою люмінофор, що складається з галофосфата кальцію, змішаного з додатковими елементами.

Після підключення до центральної електромережі люмінесцентної лампи, всередині скляної колби потрібно підтримувати так званий тліючий розряд.

Він дає можливість забезпечити світіння люминофорного шару в постійному режимі і навіть в період короткочасного відключення центрального електроживлення.

Раніше класична лампа люмінесцентного типу мала вигляд запаяної з двох сторін трубки, усередині якої знаходяться пари ртуті. Зараз прилади випускаються в більш різноманітних формах і конфігураціях

Конструкційні особливості приладу

Традиційна лампа люмінесцентного типу - це скляний циліндр із зовнішнім діаметром 12, 16, 26 і 38 мм, зазвичай представлений як:

  • пряма подовжена трубка;
  • вигнутий U-образний модуль;
  • кільце;
  • складна фігура.

У торцеві краї герметично впаяні ніжки. На їх внутрішній стороні розміщені вольфрамові електроди, конструктивно нагадують біспіральние тіла розжарення, вбудовані в лампочки «Ілліча».

В окремих типах люмінесцентних ламп використовуються більш прогресивні тріспіралі, що представляють собою закручену біспіралью. Оснащені ними прилади мають підвищений рівень ККД і більш низький поріг тепловтрати, істотно піднімають загальну ефективність светопотока

З зовнішньої частини електродні елементи підпаяні до металевих штирькам металевого цоколя, на які подається робоча напруга.

U-подібні і прямі прилади зазвичай оснащені цоколями G5 і G13, де літерна кодування означає контактний тип цокольного елемента, а цифрова показує, на якій відстані один від одного розташовуються робочі елементи.

Електропровідних среда, що розташовується всередині скляної колби, володіє негативним опором. Коли між двома протилежними електродами виникає зростання струму, що вимагає обмеження, воно проявляється і знижує робочу напругу.

У схему ланцюга включення звичайної люмінесцентної лампочки входить дросель або балластнік. Він відповідає за створення високорівневого імпульсного напруги, необхідного для коректної активації лампи.

Малюнок показує внутрішнє облаштування лампи люмінесцентного типу і наочно пояснює базовий принцип роботи її основних складових елементів

Крім цієї деталі, ЕМПР комплектується стартером. Він являє собою елемент тліючого розряду, всередині якого розташовуються два електроди, оточені середовищем інертного газу.

Один з них складається з біметалічної пластини. У сплячому режимі обидва електроди знаходяться в розімкнутому стані.

Поширені види таких лампочок

Первинна класифікація виробів на люмінесцентної основі проводиться за рівнем базового тиску. Прилади високого тиску використовуються для освітлювальних установок великої потужності і зовнішнього вуличного освітлення.

Лампи низького тиску застосовуються в побуті для подачі світла в виробничі, технічні та житлові приміщення різного призначення.

Вид # 1 - модулі високого тиску

Пристрої високого тиску виробляють насичений светопотока хорошою щільності. Внутрішня поверхня колбові елемента має спеціальне люмінофорне покриття з фторогерманата або арсенату магнію.

Робоча потужність таких люмінесцентних ламп коливається в діапазоні 50-2000 Вт.

Ртутні модулі високого тиску для коректної роботи потребують 220 ватний номінальному мережевій напрузі. Коефіцієнт їх пульсації зазвичай становить від 61 до 74%

Повний розпал освітлювального модуля відбувається протягом 3 секунд. Термін служби 80-125-ватних виробів становить близько 6 000 год, а лампи від 400 Вт і більше можуть пропрацювати до 15 000 ч при беззаперечному дотриманні правил експлуатації, встановлених виробником.

Вид # 2 - вироби низького тиску

ЛЛ низького тиску застосовується для забезпечення светопотока житлових, технічних і виробничих приміщень.

Конструкційно прилад є трубкою з міцного скла, що містить усередині аргон під тиском 400 Па і в невеликій кількості ртуть або амальгаму. На ринку пропонується в найрізноманітніших модифікаціях і оснащується двома електродними елементами.

Найнижча температура, яку можуть переносити ЛЛ низького тиску, становить -15 ° C. Тому для використання на відкритих майданчиках ці джерела світла вважаються неактуальними

Скляна колба може мати самий різний діаметр. Рівень світловіддачі варіюється в залежності від потужності самого пристрою. Для його коректної роботи потрібно стартер дросельного типу. Середній термін служби складає 10 000 годин.

Особливості компактних ЛЛ

ЛЛ компактного типу - це вироби-гібриди, що сполучають в собі деякі специфічні відмітні риси ламп розжарювання і характеристики люмінесцентними.

Завдяки прогресивним технологіям і розширився інноваційним можливостям, мають невеликий діаметр і невеликі габарити, властиві лампочкам «Ілліча», а також високий рівень енергоефективності, характерний для лінійки приладів ЛЛ.

ЛЛ компактного типу випускаються під традиційні цоколі E27, E14, E40 і дуже активно витісняють з ринку класичні лампи розжарювання за рахунок забезпечення якісного світла при істотно меншому споживанні електроенергії

КЛЛ в більшості випадків оснащуються електронним дроселем і можуть використовуватися в освітлювальних приладах специфічного типу. Також застосовуються для заміни в нових і раритетних світильниках простих і звичних ламп розжарювання.

При всіх перевагах у компактних модулів є такі специфічні недоліки, як:

  • стробоскопічний ефект чи мерехтіння - основні протипоказання тут стосуються епілептиків і людей з різними захворюваннями очей;
  • виражений шумовий ефект - в процесі пролонгованої застосування з'являється акустичний фон, здатний викликати певний дискомфорт у людини, що знаходиться в приміщенні;
  • запах - в деяких випадках вироби видають їдкі, неприємні аромати, дратівливі нюх.

Остання позиція частіше спостерігається у безіменних виробів китайського походження, а першими двома часто страждають навіть брендові прилади, виготовлені згідно з усіма правилами та сучасним вимогам. Рейтинг кращих виробників КЛЛ ми привели в цій статті.

Базовий спектр колірних температур

Колір світіння - один з найважливіших параметрів, безпосередньо залежить від складу люмінофора, що перетворює ультрафіолетове випромінювання в світло.

Сьогодні до найбільш розповсюджених відносяться 7 визначень відтінків потоку, що виробляється люмінесцентними лампами:

  • Леб - природний білий з помітним холодним відтінком;
  • ЛДЦ - натуральний денний з поліпшеною якістю передачі кольору;
  • ЛТБ - теплий білий;
  • ЛД - традиційний денний білий;
  • ЛБ - класичний білий;
  • ЛЕЦ - природний з максимально якісною передачею відтінків;
  • ЛХБ - простий холодний білий.

Для житлових приміщень, де людина проводить багато часу, підходять відтінки теплої гами або натуральні денні лампи з підвищеним рівнем передачі кольору.

Білі і денні тони, як правило, присутні в офісних, робочих, промислових приміщеннях, кабінетах і аудиторіях. Вони сприяють концентрації уваги, підвищують мозкову активність і покращують загальну здатність до навчання і продуктивність праці.

Самі холодні відтінки застосовуються в медичних установах, лабораторіях, лікарнях і технічних приміщеннях. Вони надають предметів додаткову чіткість і підсилюють гостроту зору.

Люмінесцентними для м'ясних вітрин продовольчих магазинів відрізняються спеціально підібраним спектром випромінювання рожевого кольору. Він підкреслює природні відтінки продукції, роблячи її більш привабливою в очах покупців

Кольорові компоненти, додані в люмінофор, дозволяють отримувати рожевий, блакитний, зелений та інші незвичайні лампові відтінки.

Такі прилади використовуються в дизайнерських, рекламних і комерційних цілях. З їх допомогою створюють оригінальне світіння, необхідне в конкретному окремо взятому випадку.

Більше інформації про колірну температуру світла, особливості сприйняття кольору людиною і нюансах вибору ми писали в наступній статті.

Сильні і слабкі сторони пристроїв

Як у будь-яких технічних пристосувань, призначених для освітлення побутових і робочих приміщень, у люмінесцентних ламп є свої слабкі і сильні сторони.

На підставі цієї інформації можна визначити, де розумніше їх використовувати, а в яких випадках варто віддати перевагу джерелам світла іншого плану.

Позитивні сторони ламп

Основною перевагою люмінесцентних виробів вважається підвищена світловіддача і хороший рівень ККД. Вони забезпечують приміщення освітленням, не дратівливим очей, і демонструють нормальну витривалість навіть в умовах інтенсивної експлуатації.

Модуль приблизно в 5 разів перевищує базову потужність звичайної лампочки «Ілліча». А 20-ватний люмінесцентними дає світловий потік, рівний тому, що забезпечує лампа розжарювання в 100 Ватт

Різноманітні температури світлових відтінків, наближені по гамі до природного сонячного світла, дозволяють підібрати підходящий освітлювальний прилад під різні цілі і для приміщень будь-якого призначення.

Потік світла, що видається модулем, виходить не спрямованим, а розсіяним. Спокійне, приємне для ока сяйво виходить не тільки від вольфрамової нитки, що розташовується всередині, але і від всієї зовнішньої поверхні колби.

Це дозволяє використовувати люмінесцентні джерела як для створення загального фонового освітлення, так і для організації зонального світла.

Для застосування в місцях, де освітлення вмикається автоматично, відповідно до сигналам датчиків руху, люмінесцентними не підходять. Вони обмежені по допустимому кількості включень за певний часовий період і при занадто частою активації можуть вийти з ладу

Тривалість служби люмінесцентних виробів варіюється в залежності від моделі та доходить до 20 000 годин або до 5 років.

Однак, покупцеві слід знати, що цей ресурс лампа виробляє тільки при дотриманні таких умов, як:

  • наявність достатнього обсягу якісного електроживлення без стрибків і перепадів;
  • якісний баласт;
  • певну кількість активацій, зазвичай, не більше 2000 за перші 2 роки використання, що становить всього 5 включень в день.

Порушення цих базових умов істотно погіршить ефективність освітлювального приладу, і значно зменшить термін його життя.

Модулі можна використовувати для освітлення теплиць. Вони забезпечують природне світло, максимально наближений до сонячного, не споживають багато електроживлення і проявляють хорошу стійкість до перепадів напруги, характерним для заміських енергоподающіх мереж

Рівень енергоспоживання у люмінесцентними майже в 5 разів нижче, ніж у традиційних виробів, тому їх можна віднести до енергозберігаючих джерел світла.

З їх допомогою вдасться ефективно висвітлити велике приміщення, не витрачаючи при цьому великих грошей на комунальні платежі.

Робоча температура на поверхні колби не перевищує 50 градусів. Це дає можливість експлуатувати лампу в приміщеннях, де до пожежної безпеки пред'являються підвищені вимоги.

Основні недоліки модулів

Першим великим мінусом виробів є зайва чутливість до температурних перепадів. Вони сильно реагують на рух ртутного стовпчика і можуть перестати працювати при похолоданні нижче -20 ° C.

Спека, що перевищує +50 ° C, далеко не кращим чином позначається на функціонуванні і серйозно обмежує спектр використання цих джерел світла.

Влаговоспрімчівость теж не відноситься до плюсів і не дозволяє широко застосовувати вироби в ванних кімнатах та санітарних приміщеннях.

Згодом люмінофор в лампових колбах деградує і спектр випромінювання змінюється. Паралельно падає рівень світловіддачі приладу і помітно знижується ККД

Іноді до недоліків зараховується і сам светопотока, що має лінійчатий, нерівномірний спектр, що спотворює природні відтінки знаходяться в кімнаті предметів.

Не всі відчувають це візуально, але для тих, хто вловлює цей мінус занадто виразно, продаються лампи з люмінофором, наближеним до суцільного, більш натуральному спектрального кольору. Правда, їх світловіддача істотно менше.

Трапляються ситуації, коли люмінесцентними мерехтять з подвоєною частотою мережі живлення. Ця проблема вирішувана деяким удосконаленням приладу, зокрема, застосуванням ЕПРА з відповідним рівнем ємності згладжує конденсатора випрямленого струму на вході інвертора.

Але те, що виробники намагаються заощадити і не комплектують прилади конденсаторами необхідної ємності, кілька засмучує.

Побутові ЛЛ модулі найкраще себе почувають, коли температура навколишнього повітря тримається в діапазоні від +5 до +35 ˚С. Коли градусник демонструє менші показники, пуск пристрою істотно ускладнюється, а час експлуатації помітно скорочується

Потреба в додатковому пусковому пристрої теж трохи знижує популярність ламп. Їм обов'язково потрібно або надмірно гучний і досить громіздкий дросель зі стартером низької надійності або більш прогресивний ЕПРА, що має функцію коригування потужності, але при цьому стоїть солідних грошей.

Ще одне вразливе місце люмінесцентними - висока чутливість до включення. Під час безпосередньої активації лампи на електродах вигорає і обсипається особливий склад, який забезпечує стабільність розряду і захищає внутрішню вольфрамову нитку від перегріву.

Постійне включення істотно знижує термін служби приладу. Крім того, з'являється помітне оку, подразнюючу мерехтіння, а краю лампової колби темніють і втрачають естетичність.

Хімічна загроза здоров'ю

Одним з основних недоліків люмінесцентних джерел світла є хімічна небезпека. У лампової колбі міститься високотоксична ртуть, причому її кількість коливається від 1 до 70 мг.

Пари цієї речовини можуть завдати шкоди здоров'ю людей, які постійно перебувають в приміщеннях, освітлюваних приладами ЛЛ типу.

Цілісність відпрацювала лампи не можна порушувати, інакше токсична ртуть потрапить в зовнішнє середовище. За несанкціоновану утилізацію передбачений штраф, тому краще передати виріб в центр, що займається переробкою елементів, небезпечних для природи і людини

Коли модуль виходить з ладу, його ні в якому разі не можна розбивати або відправляти в звичайну урну. Його необхідно утилізувати відповідно до норм і правил, чітко описаним в чинному законодавстві.

Наприклад, відвозити на полігони, де від населення приймають токсичні матеріали для їх коректного знищення або переробки.

Порівняння з іншими джерелами світла

Вироби ЛЛ-типу істотно відрізняються як від застарілих ламп розжарювання, так і від прогресивних світлодіодних.

У порівнянні з першими вони споживають в 5 разів менше електроенергії, забезпечуючи при цьому такий же рівень насиченості светопотока. Зате LED-приладів вони дещо поступаються за потужністю в поєднанні з енергоспоживанням.

Таблиця наочно в цифрах показує, наскільки вигідніше використовувати замість традиційних лампочок Едісона більш сучасні джерела якісного освітлення

Правда, лампа розжарювання весь період роботи горить з однаковою інтенсивністю, тоді як люмінесцентними втрачають частину насиченості через вигоряння внутрішнього шару, що відображає ультрафіолет.

LED-вироби в процесі експлуатації набувають деяку тьмяність завдяки деградації робочих діодів. А в окремих моделях є можливість регулювання яскравості освітлення за допомогою підсвічування.

У лампах розжарювання або люмінесцентними така опція може бути недоступною. Але цей зручний режим в LED-приладах не безкоштовний і за нього доведеться віддати додаткову суму.

За рівнем конструкційної крихкості лампи розжарювання і люмінесцентними схожі, так як мають скляну колбу. Лід-модулі в цьому плані більш стійкі до ударів і механічних пошкоджень. Та й відсутність всередині будь-яких шкідливих і токсичних елементів робить їх значно привабливішими для експлуатації в домашніх умовах.

Найвищі витрати за весь експлуатаційний період тягне за собою використання ламп розжарювання. Люмінесцентними витрачають енергію в розумних межах, а світлодіоди дають можливість знизити витрати до самих мінімальних показників

Что касается финансовой стороны, то изначально меньше других стоит лампочка накаливания. Однако, учитывая ее рабочий ресурс всего в 1 000 часов, это вряд ли можно считать ярко выраженным достоинством.

Базовая цена люминесцентов выше, однако, и служат они значительно дольше. Как говорят солидные производители, их хватает на 10 000-15 000 часов в том случае, если количество ежедневных активаций не превышает 5-6 раз.

Светодиодные модули могут похвастаться еще лучшими показателями, но и заплатить за это удовольствие придется намного больше, а это не во всех случаях целесообразно. Хотя тенденция замены одних источников света другими, прослеживается повсеместно. О необходимости замены люминесцентных лампочек светодиодными и порядке выполнения этой работы мы писали здесь.

Висновки і корисне відео по темі

По какому принципу работают люминесценты. Подробное объяснение всех нюансов функционирования экономичных и энергоэффективных приборов для освещения:

В чем заключаются основные отличия люминесцентных элементов от простых и традиционных ламп накаливания. Сравнение мощности, светопотока и энергопотребления двух современных осветительных изделий:

Что собой представляют компактные энергосберегающие лампочки люминесцентного типа. Как они работают, сколько ватт потребляют и для каких целей используются:

Прибор люминесцентного типа – это практичный аналог классической лампы накаливания. С его помощью можно обеспечить качественным светопотоком помещение любых габаритов, снизив при этом энергопотребление. Прослужит он долго и не доставит владельцам никаких существенных хлопот .

Потом, когда лампы отработают свой срок, их понадобится утилизировать, а взамен купить новые, более прогрессивные модули.

А какой тип лампочек предпочитаете вы и что думаете о лампочках-люминесцентах? Поделитесь с другими пользователями своим мнением, расскажите, в чем вы видите основные плюсы ЛЛ, а что, лично для вас, является существенным недостатком этих приборов.

Если вы владеете хорошими теоретическими знаниями по теме вышеизложенной статьи и хотите дополнить наш материал полезными нюансами, пишите, пожалуйста, свои комментарии в блоке ниже.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія: