Экономия электроэнергии – это важнейшая задача для любого владельца дома или квартиры. С целью экономии происходит переход на энергосберегающие светильники, к которым и относятся люминесцентные лампы. Люминесцентные источники света активно используются как в жилых домах, так и для подсветки административных зданий или складских помещений. Перед приобретением устройства нужно понимать, какое преимущество имеют лампы дневного света перед лампами накаливания, какие у них технические характеристики и какие виды устройств бывают.
Устройство люминесцентной лампы и принцип действия
Компактная люминесцентная лампа
Люминесцентная лампа это устройство, которое используется для создания освещения. Светильник имеет ряд конструктивных сходств с классическими лампами накаливания или галогенными приборами. Чтобы понять, что такое люминесцентная лампа, нужно разобраться с ее строением. Люминесцентное устройство состоит из герметичной колбы и электродов. В прочной стеклянной колбе находится смесь газов и ртути, внутренняя часть покрыта люминофором. По краям установлены электроды из вольфрамовой нити, к которой припаяны контакты, пропускающие ток.
Подается электрический ток, который поступает на электроды. Нить нагревается, в результате образуется разряд, сопровождающийся ультрафиолетовым излучением. Это свечение проходит через стенки колбы, люминофор и превращается в обычный видимый свет.
Из-за наличия в составе ртути и других вредных веществ с лл лампой нужно обращаться аккуратно, стараясь не повредить. Ее запрещено утилизировать как обычные бытовые отходы – люминесцентная лампочка, как и галогеновая, сдается в специальный пункт приема.
Характеристики источников света
Характеристика люминесцентных ламп
Люминесцентные лампы имеют не только технические характеристики. Как любое электротехническое изделие, они обладают электрическими характеристиками, а как осветительный прибор – световыми параметрами.
К электрическим характеристикам относятся:
- Номинальное напряжение. Напряжение сети, которое подходит для работы лампы. Составляет 220 В или 110 В.
- Рабочее напряжение. Величина на лампе при ее горении. Равняется половине номинального и составляет 100-110 В для сети 220 В и 45-60 В для электросетей 110 В.
- Напряжение зажигания. Величина на лампочке, необходимая для появления разряда. Она значительно выше сетевого значения и не является постоянной величиной. Зависит от схемы зажигания, условий окружающей среды.
- Номинальная мощность. По этому показателю выделяют слабомощные (до 18 Вт), средней мощности (до 58 Вт) и мощные (от 58 Вт) устройства. Также в продаже можно найти высокоинтенсивные лампочки с мощностью 150 Вт, но они практически не используются из-за малой эффективности.
- КПД. Люминесцентное освещение дает коэффициент полезного действия превышает 20%.
- Диаметр колбы – 12,16,26,38 мм.
- Размеры цоколя 14 и 27 мм.
Сравнительная таблица различных типов ламп
Светотехнические характеристики газоразрядных ламп:
- Номинальный световой поток. Задается через 100 часов после горения.
- Индекс цветопередачи. Зависит от исполнения лампы. В стандартных приборах равняется 50-70%, в лампах с повышенной цветопередачей составляет 97%.
- Цветовая температура. Показывает, какой оттенок будет у свечения. Люминесцентные лампы выполняются в диапазоне от 2700 К до 6500 К.
Эксплуатационные характеристики:
- Световая отдача зависит от цветности и мощности. Наибольшей обладают бытовые лампы ЛБ 40 Вт – 80 лм/Вт. Из выпускаемых ламп максимальная светоотдача у серии Т5 с электронным ПРА – 104 лм/Вт.
- Средняя продолжительность горения. Зависит от электродов и прочности покрывающей их оксидной пленки. У ламп средней мощности продолжительность составляет 15000 часов.
- Коэффициент пульсаций. В большинстве люминесцентных ламп он равняется 23%, кроме устройств с улучшенной цветопередачей, в которых достигается значение 70%.
- Зависимость от температуры окружающей среды. При низких температурах ухудшаются условия зажигания. Диапазон рабочих температур составляет от 5 до 55° С.
- Утилизация. Так как в лампе содержится ртуть и другие вредные компоненты, ее нужно утилизировать особым способом. Для этого прибор нужно отнести и сдать в специальный пункт приема.
По своим характеристикам люминесцентные источники света значительно превосходят классические лампочки.
Основные виды люминесцентных ламп
Линейная люминесцентная лампа
Люминесцентные источники света можно разделить на следующие группы:
- Линейные. Применяются для подсветки офисов, складов, производств, спортивных площадок. Имеют повышенную мощность и светоотдачу. Экономят порядка 30% электричества.
- Компактные. Также в быту называются энергосберегающими. Выглядят как обычные лампочки. Используются для общего назначения в классических светильниках. Также нашли свое применение в подсветке рекламных витрин, больничных помещениях. Обладают повышенным сроком службы и высокой светоотдачей.
Также лампы можно разделить следующим образом:
- Стандартные. Внутренняя часть колбы покрыта одним слоем люминофора. Используются в домашних светильниках, настольных осветительных устройствах.
- С повышенной светопередачей. Имеют трехслойный или пятислойный люминофор.
- Специальные. В люминофор могут добавляться различные составляющие. Применяются в шоу-бизнесе, соляриях, в бактерицидных лампах.
Самые распространенные типы – газоразрядные ртутные лампы высокого и низкого давления. Приборы высокого давления используются в уличной подсветке и светильниках повышенной мощности. Лампы низкого давления нашли применение в освещении жилых помещений и производственных предприятий.
Выбор типа лампы напрямую зависит от светильника, в котором она будет использоваться, и от ее предназначения.
Подключение к сети
ЭПРА для люминесцентных ламп
Газоразрядные лампы не могут напрямую подключаться в электросеть это связано с высоким сопротивлением при холодном состоянии и отрицательном дифференциальным сопротивлением.
Исправить эти проблемы можно путем применения балластов. Самые распространенные – это ЭмПРА (электромагнитный балласт) и ЭПРА (электронный).
ЭмПРА представляет собой электромагнитный дроссель, который подключается последовательно с лампой. Последовательно со спиралями накала подключается стартер, который является неоновой лампой с биметаллическими электродами и конденсатором. Преимущества – простота конструкции, надежность, долговечность. Недостатки – долгий пуск, требуется большое количество электроэнергии, гул во время работы, мерцание, крупные размеры.
ЭПРА питает лампочку высокочастотным напряжением, благодаря чему исключается мигание. Использует два варианта пуска ламп:
- Холодный. Светильник включается сразу же после подачи напряжения.
- Горячий. Электроды прогревается и источник загорается через 0,5—1 секунду.
К преимуществам относят долгий срок службы, меньшее энергопотребление, возможность диммирования на некоторых моделях, бесшумность.
Маркировка ЛЛ
Маркировка люминесцентных ламп
Есть два вида маркировки ламп, которые отличаются друг от друга: отечественная и зарубежная.
Российское обозначение состоит из набора букв и цифр. Определение расшифровки следующее:
- Первая буква Л обозначает лампа.
- Второй буквой обозначается характеристика светового потока. Д – дневная, ХБ – холодный белый, ТБ – теплый белый, ЕБ – естественный, Б – белый, УФ – ультрафиолет, С – синий, К – красный, З – зеленый, Г – голубой, Ж – желтый.
- Третий знак – качество передачи цвета. Ц повышенное, ЦЦ – наилучшее.
- Четвертый символ обозначает конструкцию. А амальгамная, К – кольцевая, Р – рефлекторная, Б – быстрый старт, У – U-образная.
- Последние цифры – мощность в ваттах.
Также на лампе может находиться аббревиатура ЛХЕ или ЛЕ. Она обозначает естественный или холодный естественный свет.
Иностранная маркировка состоит из трехзначного числа и подписи на английском языке вроде cool white (холодный свет). Найти обозначения можно в таблицах.
Плюсы и минусы люминесцентных ламп
Люминесцентные приборы занимают второе место по продаже после светодиодных устройств. Это связано с их достоинствами:
- энергосбережение,
- высокое качество света,
- хорошая светоотдача,
- широкий выбор изделий общего и специального предназначения,
- длительность эксплуатации норма составляет 10-40 тысяч часов,
- при перегорании лампочку легко поменять.
Недостатки:
- Стоимость. Прежде всего нужно рассчитать, какой бюджет будет потрачен на установку люминесцентных приборов вместо классических источников света. Это довольно затратно, но благодаря длительности работы деньги быстро окупятся.
- Негативное влияние на здоровье человека при длительном освещении. Вред для глаз.
- Зависимость срока службы от числа циклов включения и выключения.
- Высокий риск поломки при скачках напряжения. Требуется установка стабилизатора или другого устройства для защиты от перепадов. В ином случае прибор может перегореть.
- Несовместимость с диммером.
Из-за наличия ртути лампы опасны для здоровья человека - Шумная работа. Лампочка может гудеть довольно громко, из-за чего находящиеся в помещении люди могут испытывать дискомфорт.
- Невозможность использования в пыльных и влажных помещениях. Для работы на улице требуется высокий класс защиты от пыли и воды.
- Опасность из-за наличия ртути.
- Хрупкость колбы.
- Необходимость отвода тепла.
- Плохая работа при низких температурах.
- Выбор цвета свечения светодиодных ламп больше, чем у люминесцентной подсветки.
Недостатков у изделия много, но если соблюдать условия эксплуатации, лампочка будет светиться заявленный срок.
Сферы применения
Люминесцентные лампы в школьном классе
Люминесцентный свет применяется практически везде. Это подсветка домов, витрин, аквариумов, нежилых помещений, улиц. Люминесцентное и неоновое освещение активно применяется в различных представлениях и концертах. Также источники света могут использоваться в создании плазменных экранов телевизоров и компьютеров.
Основная область применения – подсветка крупных площадей. Стадионы, детские площадки, дворы освещаются именно люминесцентными приборами с пылевлагозащитным корпусом. Это связано с высокой световой отдачей и минимальным числом циклов включения и выключения – лампочки достаточно включить один раз в день в темное время суток.