Какие бывают люминесцентные светильники?

Введение

Светильники, работающие по принципу люминесцента, были изобретены в середине 30-х годов прошлого века. Их придумали в США. Распространяться по стране они начали в 50-е годы, в 60-е они появились в Европе и СССР. Сегодня люминесцентные светильники находятся на втором месте по распространенности (первое занимают лампы накаливания), но их процентное соотношение постоянно растет. И даже светодиодные лампы не вытесняют люминесцентные с рынка – они занимают нишу обычных ламп накаливания.

устройство светильника с люминесцентными лампамиКлассические люминесцентные линейные лампы старого типа

Использование этих светильников долгое время было ограничено из-за их больших размеров. Если в общественных заведениях их еще можно было разместить, то для дома они не очень подходили. Но в 90-е годы ученым удалось усовершенствовать конструкцию, уменьшить ширину трубки до 12 мм и скрутить ее в спираль, создав аналог обычной лампочки. Это придало люминесцентным лампам новую жизнь.

Конструкционные особенности

Лампа люминесцентная состоит из стеклянной трубки, стенки которой изнутри покрыты люминофоровым напылением, а оба конца запаяны. Внутри неё содержится газ аргон и ртуть.

Применение люминесцентных ламп является их основной особенностью. При помощи патронов, образующих бронзовые зажимы при соединении с проводами, лампы вставляются в специальные места.

Вступление

Весь мир уже давно твердит об экономии электроэнергии и под этот гомон навязывает покупку дорогих энергосберегающих ламп. Однако, уже лет 50 известен альтернативный лампам накаливания, способ освещения. Это освещение люминесцентными лампами. Правда вопрос их утилизации и эко безопасности оставляет массу вопросов.

Устройство светильника

Теперь давайте разберем, из чего состоит люминесцентная лампа (речь идет о компактных вариантах, или КЛЛ):

  1. Колба.
  2. Цоколь.

Колба представляет собой тонкую трубку, завитую в спираль. Внутри трубки расположены электроды из вольфрама, окрашенные оксидами стронция, бария и кальция. Трубка герметично закрыта, в ней находится инертный газ, смешанный с парами ртути. Именно эти пары ионизируются и испускают ультрафиолет. Принцип работы следующий: на вольфрамовые контакты подается напряжение, между ними возникает заряд и происходит запуск светильника. Пары ртути излучают свет в ультрафиолетовом спектре. Чтобы сделать его видимым, на стенки трубки наносят специальное вещество – люминофор. В результате облучения от ультрафиолета он тоже “зажигается” и светится в видимом спектре. При помощи толщины слоя люминофора и его состава можно менять цвет и насыщенность потока. По сути, именно от него зависит, насколько хорошо устройство будет светить.

Внимание: при производстве КЛЛ используются различные редкоземельные элементы, нанесенные в 3-5 слоев в качестве люминофора. Следите за тем, чтобы цоколь не разбился – в нем много вредных веществ. Именно за счет использования более дорогих люминофоров, нанесенных толстым слоем, ученым удалось добиться значительного сокращения длины трубки.

из чего состоит люминесцентная лампаСовременные люминесцентные лампы

Изучая устройство светильника с люминесцентными лампами, следует рассказать про вторую часть конструкции – цоколь. Он не только удерживает светильник в патроне, но и содержит внутри ЭПРА (пуско-регулирующую аппаратуру или, в просторечии, стартер/балласт). Они выдают токи с высокими частотами, из-за чего у комнатных ламп полностью отсутствует эффект мерцания, который хорошо заметен у обычных линейных ламп накаливания. Высокочастотные токи образуются в результате работы инвертора, выпрямляющего их и преобразующего в импульсы. Современные ЭПРА также способны усиливать мощностные коэффициенты, что позволяет создавать активные нагрузки и не компенсировать при работе косинус фи.

Внимание: по сути, срок службы лампы зависит от качества балласта. Расчетное время свечения люминофора около 20 тысяч часов, но устройство обычно работает меньше и выходит из строя в результате поломки ЭПРА.

При выборе старайтесь не экономить – дешевые лампы собираются из недорогих комплектующих, которые служат максимум полтора года. Также они крайне чувствительны к скачкам напряжения – при просадке на 10-20% балласт может выйти из строя.

Разновидность корпусов для лампы света

Выбор корпуса зависит от помещения, в котором будет использоваться, ее роли, температуры и влажности, дизайна и других параметров. Конфигурация формы обозначается в названии. Есть стандартные и дополнительные обозначения.

Стандартные:

  • линейная форма – не обозначается;
  • U – в виде подковы;
  • S – спираль;
  • С – в виде свечи;
  • G – сферообразная;
  • R – похожа на обычную лампу накаливания с рефлектором;
  • T – лампа-таблетка.

светильник люминесцентныйДополнительные:

  • М – малогабаритная;
  • Р – рассеивающая свет.

По конструкции сами светильники разделяют на:

  • открытые потолочные светильники;
  • встраиваемые;
  • настенные;
  • угловые;
  • подвесные;
  • закрытые;
  • мебельные.

Подключение через современный электронный балласт

Подключение источника света с электронным балластомПодключение источника света с электронным балластом

Особенности схемы

Современный вариант подключения. В схему включается электронный балласт – это экономное и усовершенствованное устройство обеспечивает гораздо более длительный срок службы люминесцентных ламп по сравнению с вышерассмотренным вариантом.

В схемах с электронным балластом люминесцентные лампы работают на повышенном напряжении (до 133 кГц). Благодаря этому свет получается ровным, без мерцаний.

Современные микросхемы позволяют собирать специализированные пусковые устройства с низким энергопотреблением и компактными размерами. Это дает возможность помещать балласт прямо в цоколь лампы, что делает реальным производство малогабаритных осветительных приборов, вкручивающихся в обыкновенный патрон, стандартный для ламп накаливания.

При этом микросхемы не только обеспечивают светильники питанием, но и плавно подогревают электроды, повышая их эффективность и увеличивая срок службы. Именно такие люминесцентные лампы можно использовать в комплексе с диммерами – устройствами, предназначенными для плавного регулирования яркости света лампочек. К люминесцентным лампам с электромагнитными балластами диммер не подключишь.

По конструкции электронный балласт является преобразователем электронапряжения. Миниатюрный инвертор трансформирует постоянный ток в высокочастотный и переменный. Именно он и поступает на нагреватели электродов. С повышением частоты интенсивность нагрева электродов уменьшается.

Включение преобразователя организовано таким образом, чтобы сначала частота тока находилась на высоком уровне. Люминесцентная лампочка, при этом, включается в контур, резонансная частота которого значительно меньше начальной частоты преобразователя.

Далее частота начинает постепенно уменьшаться, а напряжение на лампе и колебательном контуре увеличиваться, за счет чего контур приближается к резонансу. Интенсивность нагрева электродов также увеличивается. В какой-то момент создаются условия, достаточные для создания газового разряда, в результате возникновения которого лампа начинает давать свет. Осветительный прибор замыкает контур, режим работы которого при этом изменяется.

При использовании электронных балластов схемы подключения ламп составлены так, что у регулирующего устройства появляется возможность подстраиваться под характеристики лампочки. К примеру, спустя определенный период использования люминесцентные лампы требуют более высокого напряжения для создания начального разряда. Балласт сможет подстроиться под такие изменения и обеспечить необходимое качество освещения.

Таким образом, среди многочисленных преимуществ современных электронных балластов нужно выделить следующие моменты:

  • высокую экономичность эксплуатации;
  • бережный прогрев электродов осветительного прибора;
  • плавное включение лампочки;
  • отсутствие мерцания;
  • возможность использования в условиях низких температур;
  • самостоятельную адаптацию под характеристики светильника;
  • высокую надежность;
  • небольшой вес и компактные размеры;
  • увеличение срока эксплуатации осветительных приборов.

Недостатков всего 2:

  • усложненная схема подключения;
  • более высокие требования к правильности выполнения монтажа и качеству используемых комплектующих.

Взрывозащищенные люминесцентные светильники серии EXEL-V из нержавеющей сталиВзрывозащищенные люминесцентные светильники серии EXEL-V из нержавеющей стали

Цены на электронные балласты для люминесцентных ламп

Электронный балласт для люминесцентных ламп

Виды светильников

Светильники на основе люминесцентных ламп бывают двух видов: потолочные и настенные. В свою очередь потолочные подразделяются на:

  • накладные, которые монтируются непосредственно к поверхности потолка,
  • встраиваемые, используемые в качестве элемента подвесной потолочной конструкции,
  • подвесные, чаще всего применяемые местно.

Цветность и состав излучения ламп

Характеристики передачи цвета показывают качество отображения в сравнении с естественным типом освещения. Высокая четкость передачи цвета присутствует в галогенных приборах и обозначается кодом 100.

Различаются оттенки светового излучения приборов, изменяющие цветовые характеристики предметов.

Согласно нормативам ГОСТ 6825-91, люминесцентные устройства имеют следующие типы оттенков излучения:

  • дневной (Д);
  • белоснежный (Б);
  • естественный оттенок белого (Е);
  • белый с теплым тоном (ТБ);
  • белый с холодным тоном (ХБ);
  • ультрафиолетовый (УФ);
  • холодное естественное свечение (ЛХЕ) и т.д.

Добавление знака Ц в указании цветности свидетельствует об использовании состава люминофора с усовершенствованной передачей цвета.

Таблица цвета ламп в Кельвинах

Отдельно обозначаются цвета в осветительных устройствах со специальным назначением. Лампы с ультрафиолетовым излучением фиксируются кодом ЛУФ, приборы рефлекторные синего света — ЛСР и т.д.

Область применения

Актуальным решением станет использование лампы для освещения жилых домов, а также медицинских, общественных и учебных заведений. Помимо этого, нашла широкое применение в спортивных, а также торговых комплексах, прочно войдя в жизнь каждого пользователя. Постепенно люминесцентные конструкции все же сумели вытеснить традиционные лампы накаливания.

Актуальными данные элементы стали по той причине, что по технико-экономическим показателям они значительно эффективнее обычных ламп накаливания. Традиционная лампочка в этом случае будет расходовать только 6-8% на выполнение освещения, остальная же энергия будет трансформироваться в нагрев. В данном случае стоит отметить, что у люминесцентных источников данный показатель будет на 80% выше, что и обеспечит выгоду от его последующей покупки. Могут обеспечивать создание разного спектра, как дневного, естественного, так и холодного или теплого. Это позволит без проблем разнообразить и украсить палитру интерьера.

Применение изделий

Помимо этого, они часто используются как источник контролируемого ультрафиолетового излучения, который отличается полезностью для жителей наиболее крупных мегаполисов. Их отличает продолжительность эксплуатации, доходит порой до 20000 часов, а также возможность легко устанавливать взамен неактуальных ламп накаливания.

Люминофоры и спектр излучаемого света

Состав люминофора, наносимого на внутренний слой стеклянной колбы, влияет спектр цвета. Так, недорогой галофосфатный вид проецирует в основном желтый и синий спектр с минимальным количеством красного и зеленого. В результате, несмотря на высокую светоотдачу, при отражении наблюдается искажение оттенка цвета.

В лампах с повышенной отдачей светопотока присутствует 3-ех и 5-типолосный люминофор, который значительно улучшает фотометрические свойства прибора. Освещение становится более равномерным и качественным, без присутствия искажений.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • небольшая цена;
  • возможность получения различных оттенков белого цвета;
  • экономичное, по сравнению с лампами накаливания, энергопотребление;
  • незначительный нагрев поверхности лампы – не более 50 °С;
  • срок службы – до 8 000 часов. Лампы накаливания работают не более 2 000 часов;
  • световой поток – до 3 000 лм;
  • рассеянное, равномерное излучение по всей поверхности источника;
  • высокая световая отдача – до 85 лм/Вт;
  • большой выбор цветовых оттенков, не требующий применения дополнительных светофильтров.

Недостатки:

  • большие габариты (особенно для линейных ЛЛ);
  • наличие ртути (до 5 мг на одну лампу), что требует обеспечения дополнительных мер безопасности при эксплуатации;
  • проведение дополнительных работ по утилизации по окончании срока службы;
  • неравномерный спектр у дешевых ламп;
  • медленное включение, вызванное требованием постепенного разогрева электродов;
  • повышенная чувствительность к влажности;
  • мерцание с удвоенной частотой питающего напряжения при использовании электромагнитных балластников;
  • медленный запуск (или его отсутствие) при пониженных температурах внешней среды. При повышенных температурах ( более 50 °С) также высока вероятность отказов.

 Линейные ЛЛЛинейные ЛЛ

Подключение к сети

Перед тем как выполнить подключение, стоит продумать разметку. Следует относиться к этому процессу с должным вниманием, ведь от этого во многом зависит качество последующей работы. Пометки необходимо делать в тех местах, где планируется установить как лампочку, так и выключатель. Выключатель ставится возле двери на высоте порядка 80-90 сантиметров от пола. Важно следить, чтобы при открытии двери выключатель не был перекрыт, чтобы оставался к нему полноценный доступ.

Подключение к светильнику

Внимание! Отмечаются маршруты последующей проводки, она должна идти непосредственно от выключателя и вплоть до распределительного элемента, после чего также нужно отметить и путь от лампочки до той же распределительной коробки или розетки.

Люминисцентные лампы на данный момент намного опережают по уровню энергоэффективности давно устаревшие лампы накаливания. Они прочно вошли в обиход как жителей квартир, так и владельцев промышленных зданий, чему способствует их широкая палитра спектра освещения и экономичность.

Популярные марки

Трубчатые люминесцентные источники света часто применяют в магазинах, промышленных помещениях. Пользуются популярностью лампы белого света (ЛБ) и дневного света (ЛД). По европейскому обозначению самым используемым является 765 (холодный) и 640 (теплый) свет (маркировка фирмы Osram). Philips TLD имеет маркировку 54 (холодный) и 33 (теплый).

Тип ЛЛ Характеристики Применение
Линейная лампа тип Т8 (26 мм)

Популярные лампы мощностью 36 Вт и 18 Вт с цоколем G13. Срок службы в среднем 10 тыс. часов. Для пуска используют балласты на основе электромагнитного дросселя или электронные (ЭмПРА или ЭПРА). Мощность отражается на длине. Чем она больше, тем длиннее лампа.
Линейная лампа тип Т5 (16 мм)

Мощность 6 – 28 Вт, срок эксплуатации от 6 тыс. до 10 тыс. часов. Для пуска применяют схему электронного балласта. Лампы используют в жилых комнатах, их размещают в подвесных светильниках, в интерьерах бытовых помещений.
Линейная лампа тип Т4 (12,5 мм) Диаметр трубки 12,5 мм. Диапазон мощностей — от 6 до 24 Вт. Цветовые температуры 6400К и 4200К самые распространённые. Срок эксплуатации от 6 тыс. до 8 тыс. часов. Для запуска необходим электронный балласт. Лампы применяют для подсветки мобильников, с цоколем G5 в настольных светильниках.

Нормативные документы

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

©Ehto.ru

Еще статьи

Похожие посты:

КПД

Важно, сколько электроэнергии лампа потребляет, какая её часть расходуется на видимый свет. Этот показатель называется коэффициентом полезного действия, он характеризует энергоэкономичность светильника. Световой КПД люминесцентного источника света составляет 7%.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...