Принцип работы и устройство ламп дневного света

Люминесцентная лампа – это газоразрядный источник света. Излучение происходит из-за реакции смеси газов, находящихся в колбе. Раньше подобные приборы практически не использовались в бытовых условиях, так как считалось, что они могут навредить зрению. Но после проведения исследований ученые пришли к выводу, что лучи отлично воспринимаются человеческим глазом. Из чего состоит люминесцентная лампа, зависит от ее предназначения. Смесь паров внутри может быть различной.

Конструктивно устройство представляет собой стеклянную трубчатую колбу, на внутреннюю поверхность которой нанесен люминофор. На торцах расположены электроды. Внутри трубки – пары ртутит и смесь газов.

Принцип работы люминесцентной лампы заключается в следующем:

• Под действием электрического поля в лампочке возникает газовый разряд.
• Ток, который проходит через пары, вызывает ультрафиолетовое излучение, из-за чего начинает светиться люминофор.

Преимущества люминесцентных ламп дневного света:

• высокая световая отдача;
• экономия электричества;
• прочность – для изготовления плафонов используются качественные материалы;
• длительность работы;
• разнообразие форм и размеров;
• широкий диапазон цветовых температур;
• создает теплый естественный свет, близкий к дневному излучению.

• наличие в составе ламы вредных компонентов (ртуть);
• сложность утилизации;
• ограничения по количеству циклов включения и выключения;
• чувствительность к влажности;
• полное включение происходит не сразу;
• может гудеть и мерцать во время работы;
• зависимость стабильной работы от температуры.

Оптимальной рабочей температурой устройства является +20 градусов. Допустимый диапазон – 55 градусов, но он постоянно расширяется с развитием технологий и использованием электронных балластов.

Стоимость лампочек дневного света ниже, чем у светодиодов. Но она больше, чем у ламп накаливания или галогенных приборов.

Характеристика

Технические характеристики люминесцентных ламп освещения:

• диапазон мощностей изделий – от 15 до 80 Вт (для общего назначения);
• номинальное напряжение — 220 и 127 В;
• температура накала вольфрамовой нити – от 2700 до 6500 градусов (по Кельвину);
• световая отдача – может достигать рекордных 104 Лм/1 Вт (в среднем от 40 до 80 Лм/1 Вт);
• размер цоколя – 14 мм (миньон E14) и 27 мм (стандарт E27);
• диаметр колбы – 12,16,26,38 мм;
• срок службы – от 10000 до 40000 часов;
• коэффициент полезного действия превышает 20%.

Предоставляем к Вашему вниманию основные типы люминесцентных ламп:

• линейные;
• компактные.

Линейные люминесцентные источники света применяются для освещения производственных и офисных зданий, а также спортивных площадок. Их особенность в высокой мощности и повышенной светоотдаче. К тому же данные изделия способны экономить до 30% потребляемой электроэнергии, что является их главным достоинством.

Компактные либо другими словами энергосберегающие лампы (КЛЛ) применяются для общего назначения. Они имеют специфическую конструкцию, представленную изогнутой колбой. Изделия применяются не только во время монтажа освещения в квартире, но и для декоративной подсветки витрин, а также дезинфекции больничных помещений. Основное преимущество заключается в высокой светоотдаче и продолжительном сроке службы.

Технические характеристики и классификация

Чтобы классифицировать и выделить технические характеристики люминесцентных ламп следует обратить своё внимание на такие показатели их работоспособности и конструкции:

• Тип излучаемого света. Энергосберегающие устройства могут излучать как обычный белый, так и дневной свет. Более новой их разновидностью являются универсальные приборы.
• Поперечная ширина колбы. Пропорционально с ростом этого показателя, увеличиваются все остальные показатели, такие мощность, температура света, спектр и длительность эксплуатации прибора. Самыми распространёнными и наиболее эффективными, считаются диаметры восемнадцать, двадцать шесть и тридцать восемь миллиметров. Диаметр и длину всей колбы часто указывают вместе, например, размеры 38406.
• Показатель силы излучения или простыми словами мощность устройства. Благодаря данному критерию мы способны просчитать какую площадь возможно осветить с помощью выбранной нами лампы. Также от показателя мощности зависит и коэффициент полезного действия прибора.
• Количество цоколей может быть в одном варианте, двух либо компактной формой со встроенными цоколями. Для увеличения компактности лампы скручивают спиралью, для экономии пространства.
• Потребность в конструкции стартера или электронного балласта и безстартерный прибор. Существует мнение, что лампы, не имеющие стартера, обладают большей экономичностью, но это не так. На самом деле такие устройства просто затрачивают то же количество электроэнергии на более продолжительный запуск.
• Номинальное напряжение, которое необходимо для функционирования лампы. Существуют разновидности способные работать от стандартного напряжения 220 вольт и более уникального, 127 вольт.
• Форма колбы: кольцо, у-образная, прямая, спираль, шарообразный прибор, дуговая форма. Стандартные бытовые лампы обычно имеют самую приемлемую спиральную конструкцию и, как правило, не маркируются.
• Срок службы. В зависимости от сферы использования, срок службы будет отличаться. Наибольшим периодом работы обладают домашние энергосберегающие лампы.

Люминесцентные лампы многие считают такой же классикой освещения, как и лампы накаливания. С этим тяжело спорить, учитывая, что первая люминесцентная лампа была выпущена аж в 1938 году, а в СССР такие лампы были разработаны в 1951 году. А первая газоразрядная лампа — предок современных люминесцентных ламп — была изобретена в 1956 году.

По сравнению с лампами накаливания линейные люминесцентные лампы дневного света являются более экономичными (примерно в 5 раз) и имеют больший срок службы (в 5-10 раз).

Изобретателем люминесцентной лампы (лампы дневного света) считается Эдмунд Гермер. Он и его команда в 1926 году получили бело-цветной свет от газоразрядной лампы, колба которой внутри была покрыта флуоресцентным порошком. Позже корпорация General Electric купила патент у Гермера и в 1938 году довела лампы дневного света до широкого коммерческого использования. Свет первых ламп напоминал естественный уличный свет в пасмурный день (примерно 6400К): считается, что именно тогда и появилось название «лампа дневного света».

В Советском Союзе массовое производство люминесцентных ламп началось только в 1948 году, за что в 1951 году разработчики первой советской лампы дневного света стали лауреатами Сталинской премии второй степени.

Советский ГОСТ 6825-64 определял только три типоразмера линейных люминесцентных ламп мощностью 20, 40 и 80 ватт (длиной 600, 1200 и 1500 мм соответственно). Колба имела большой диаметр 38 мм для более легкого зажигания при низких температурах.

Люминесцентные линейные лампы дневного света выпускаются многих видов: разной мощности, длины, с разными диаметрами колб, разными цоколями и разным светом в зависимости от назначения лампы. Более того, этот ассортимент будет еще больше, если учесть, что энергосберегающие лампы также представляют собой лампы дневного света со встроенными пусковыми устройствами.

Сегодня наиболее распространенными трубками линейных ламп дневного света являются Т8 (Ø 26 мм), Т5 (Ø 16 мм) и Т4 (Ø 12,5 мм). Лампы с трубкой Т8 имеют цоколь G13 (13 мм между штырьками), а Т4 и Т5 имеют цоколь G5 (5 мм между штырьками). Лампы дневного света Т8 в настоящее время выпускаются мощностью от 10 до 70 Вт, лампы Т5 — от 6 до 28 Вт, а лампы Т4 — от 6 до 24 Вт. Естественно, что мощность ламп напрямую влияет и на размеры (длину) люминесцентных ламп: соотношения размеров и мощностей стандартизировано. То есть лампа мощностью 18 Вт с трубкой T8 и цоколем G13 любого производителя имеет длину 590 мм.

Выпускаются люминесцентные лампы с разными цветовыми температурами для разных целей, но наиболее распространены лампы цветности 4000К и 6500К. Подробнее о цветовых температурах и сферах их применения можно посмотреть в нашей статье Энергосберегающие лампы: слухи и мифы (слух №6).

Также люминесцентные лампы по индексу цветопередачи (обозначается Ra или CRI — colour rendering index), то есть возможности точно отображать цвета по сравнению с естественным светом. Так лампы со 100% цветопередачей (Ra=1) отображают все цвета также как и при солнечном дневном свете. Но наиболее распространенными (в силу достаточности и большей доступности) являются лампы с индексом цветопередачи 70 — 89%.

Ниже мы приводим описание и технические характеристики самых часто используемых ламп, как в промышленном и муниципальном (где они наиболее распространены), так и жилом секторе. Приведенные ниже значения светового потока и срока службы являются примерными и могут отличаться в зависимости от производителя.

Стандартные линейные люминесцентные лампы с трубкой Т8 и цоколем G13

Самый распространенный тип линейных люминесцентных ламп. Именно такие лампы мощностью 18 Вт («короткую») или 36 Вт («длинную») вспоминают в первую очередь, когда слышат словосочетание «люминесцентная лампа». И хотя ассортимент таких ламп состоит из моделей мощностью от 10 до 70 Вт, чаще всего используются именно лампы мощностью 18 и 36 Вт, которые взаимозаменяемы с советскими люминесцентными лампами ЛБ/ЛД-20 и ЛБ/ЛД-40 соответственно.

Линейные люминесцентные лампы с трубкой Т8 и цоколем G13 используются в основном в промышленности (склады и производственные цеха), а также в офисах и муниципальных государственных учреждениях (администрации, школы, детские сады).

Средняя продолжительность работы составляет 10000 часов. Диаметр трубки Т8 составляет 26 мм. Работают, как с электромагнитными дросселями (ЭмПРА) в связке со стартерами, так и с электронными балластами (ЭПРА).

Osram L 58W/640
(вместо ЛБ-80)

Стандартные линейные люминесцентные лампы с трубкой Т5 и цоколем G5

Люминесцентные лампы T5 (в отличие от Т8) наиболее распространены именно в жилом секторе. Они более узкие, и поэтому светильники с ними лучше подходят для подсветки ниш или кухонных столов под шкафами.

Ассортимент люминесцентных линейных ламп с трубкой Т5 состоит из моделей мощностью от 6 до 28 Вт (замена ламп накаливания от 30 до 140 Вт). В основном выпускаются лампы цветностью 4200К и 6400К.

Лампы Т5 имеют цоколь G5 (5 мм между штырьками).

Средняя продолжительность работы составляет 6000 — 10000 часов (в зависимости от производителя и модели). Диаметр трубки Т5 составляет 16 мм. Используются с электронными балластами (ЭПРА).

Стандартные линейные люминесцентные лампы с трубкой Т4 и цоколем G5

Светильники для люминесцентных линейных ламп с трубкой Т4 получили меньшее распространение, чем светильники для ламп Т5. В основном такие люминесцентные лампы используются для местной подсветки — идеальный мебельный светильник!

Выпускаются линейные люминесцентные лампы с трубкой Т4 мощностью от 6 до 24 Вт (замена ламп накаливания от 30 до 120 Вт), с цветовой температурой света 4200К и 6400К.

Средняя продолжительность работы составляет 6000 — 8000 часов (в зависимости от мощности и производителя). Диаметр трубки составляет 12 мм. Работают с электронными балластами (ЭПРА).

Специальные люминесцентные лампы для растений и аквариумов Osram Fluora, Camelion Bio

Главной отличительной особенностью ламп для растений и аквариумов является акцент в красной и синей областях спектра. Применение Osram Fluora значительно улучшает протекание фотобиологических процессов в растениях: они при таком свете лучше растут и меньше болеют в условиях недостатка солнечного и тем более отсутствия дневного света!

Также компания Osram Fluora рекомендует использовать специальные лампы для растений и аквариумов в общественных зданиях, где мало естественного дневного света: в офисах, торговых центрах, магазинах и ресторанах.

Специальные линейные люминесцентные лампы Osram Fluora для аквариумов и растений выпускаются с трубкой Т8 (Ø 26 мм), цоколем G13 и мощностью от 15 до 58 Вт.

Osram Fluora L 18W/77

Osram Fluora L 36W/77

Osram Fluora L 15W/77

Специальные люминесцентные лампы для освещения продуктов питания Osram Natura

Специальный люминофор ламп Osram Natura придает пищевым продуктам натуральный вид свежих и аппетитных продуктов! Рекомендуется использовать лампы в продуктовых магазинах, супермаркетах и рынках. Особенно актуален правильный свет для мясных магазинов и хлебобулочных отделов.

Лампы Osram Natura благодаря специально подобранному световому спектру (цветность 76) придадут мясным, колбасным, булочным изделиям, овощам и фруктам более привлекательный и аппетитный вид.

Замену таких ламп рекомендуется проводить каждые 10000 часов. Диаметр трубки Т8 составляет 26 мм, цоколь G13.

Понравилась эта страница? Поделись ссылочкой с друзьями:

Технические характеристики

Важными техническими характеристиками для люминесцентных ламп являются:

• Мощность лампы – может варьироваться в пределах от 10 до 80 Вт для классических бытовых нужд, промышленные модели могут достигать 2000 Вт;
• Номинальное напряжение – в большинстве случаев применяется напряжение 220В;
• Температура цветового свечения – варьируется в пределах от 2700 до 6500°К;
• Светоотдача – количество выделяемого светового потока в перерасчете на 1Вт потребленной электроэнергии для люминесцентных устройств составляет от 40 до 60Лм/Вт, но существуют и более эффективные модели;
• Габаритные параметры – зависят от конкретной модели люминесцентной лампы;
• Тип цоколя – E14 (миньон), E27 (стандартный типоразмер), G10 и G13 штырькового образца и другие.

Маркировка

Маркировка состоит из нескольких буквенно-цифровых обозначений, меняющихся в зависимости от предприятия-производителя и вида лампы:

1. Во всех случаях первой буквой маркировки будет Л в качестве указания на люминесцентный тип источника освещения. Лампы тлеющего разряда начинают обозначение маркировки с символов ТЛ.
2. Следующая буква в обозначении марки будет указывать на цвет создаваемый источником освещения (Б-белый, Д-дневной, ХБ-холодно-белый, ТБ-тепло-белый, Е-естественно белый, УФ-ультрафиолетовый, или один из цветовой гаммы от красного до синего цветов, узнаваемый по первой букве названия цвета, универсальный цвет имеет обозначение У; высокое качество цветопередачи обозначается буквами УУ).
3. Далееможет быть указан диаметр колбы лампы, считающийся важным показателем, поскольку, чем больше диаметр колбы, тем дольше срок ее службы. Этот размер обозначается символом Т с дальнейшим указанием диаметра по Международным Стандартам принято указывать в 1/8 дюйма. Линейка размеров для выпускаемых диаметров колб источников освещения предусматривает размеры 18, 26, 38.
4. Дальше может находиться цифра, указывающая ее длину в мм.
5. Следующим в порядке очередности показателем является номинальная мощность, в ваттах. Мощность источников освещения лежит в пределах от 4 до 250 Вт для использования в бытовых условиях, в промышленности и на производстве значения мощности значительно выше.
6. Следующим символом, упоминаемым в маркировке осветительного прибора, является тип цоколя. В быту используются источники освещения с маленьким, средним и большим размерами цоколя обозначаемыми Е14, Е27, Е40. Последнее обозначение электроламп используется для осветительных приборов мощностью 300-1000 Вт в освещении улиц. Цоколи ламп с креплением штырькового типа обозначаются символом G с последующей цифрой, указывающей на расстояние между штырями.
7. Дальше в обозначении маркировки указывается необходимость применения стартера или возможность запуска осветительного прибора с использованием электронного балласта. RS-не требуют стартера, US-универсальный запуск, PHs-требуют стартера.
8. Дальнейшим обозначением является информация относительно параметров цвета, выражаемая индексом цветопередачи и температуры свечения, выраженной в Кельвинах. Значение индекса передачи цвета находится в пределах 20-100 RA и должен иметь высокое значение, так как от этого зависит качество передачи цвета. Последние несколько цифр данной части маркировки обозначают температуру, соответствующую данному уровню цветопередачи.
9. В маркировке может упоминаться также тип поверхности осветительного прибора, например: U указывает на дуговую форму лампы и количество дуг, S-колбовую, К-кольцевая форма, Б-быстрого запуска, С-форма свечи, Ш-шарообразная колба.
10. В некоторых случаях производители указывают на источниках освещения соотношение между их энергопотреблением и потреблением ламп накаливания.

Преимущества и недостатки

Люминесцентные устройства имеют преимущества, достоинства и недостатки. Лампы имеют высокий показатель световой отдачи. Люминесцентные приборы в 20 Вт обеспечивают освещение в комнате, которое имеют устройства накаливания и иллюминационные лампы в 100 Вт.

Изделия отличаются высоким коэффициентом полезного действия. Энергосберегающие лампы используются до 20 тыс. часов при обеспечении требований эксплуатации.

Свет у люминесцентных конструкций не направленный, а рассеивающий. В северных регионах рекомендовано применение люминесцентных ламп дневного света в жилых и общественных зданиях.

Преимущество люминесцентных устройств в разнообразии конструктивных решений. Разные формы, цветовые оттенки устройств позволяют реализовывать оригинальные дизайнерские решения в архитектуре общественных и жилых комплексов.

К недостаткам люминесцентных приборов относится содержание в конструкции ртути, в зависимости от размера лампы объем вещества варьируется от 2,3 мг до 1 г. Однако производители разрабатывают конструкции, которые в применении не опасны.

Необходимо учитывать сложность в монтаже схем включения и ограниченную мощность на 1 единицу (150 Вт). Эксплуатация устройств зависит от климатических условий, т.к. при понижении температуры устройства гаснут либо не зажигаются. Световой поток в лампах снижается к концу эксплуатации прибора.

Преимущества и недостатки

При уменьшении размеров (длины) лампы увеличивается световая отдача. Получается, что уменьшаются потери, что способствует улучшению качества светового потока. Тогда напрашивается логичный вывод – лучшее освещение даст одна лампа мощностью 30 ватт, чем две по 15 ватт.

Какие же преимущества у подобных световых приборов? Конечно, первое, что следует назвать – это приличный уровень КПД, он составляет приблизительно 25%. Что касается светоотдачи, то она почти в десять раз выше, чем у обычной лампы с нитью накаливания.

Следующий плюс — это большая долговечность. Она составляет 20 000 ч. К тому же такие лампы обладают огромным цветовым спектром. Конечно, с многоцветной светодиодной лентой его не сравнить, но все же возможно подобрать осветительный прибор со световым потоком такого цвета, который нужен.

Распределение свечения по всей люминесцентной лампе. Хотя, конечно, это преимущество сомнительно, скорее его можно отнести к недостаткам. А их и без того хватает.

Правильный и безопасный сбор ртутных ламп

К примеру, такие лампы дневного света требуют установки пускорегулирующего аппарата, т. к. необходима стабилизация и поддержка нормального функционирования прибора освещения. Также эти лампы находятся в зависимости от погодных условий (при установке на улице).

Оптимальный температурный режим подобных люминесцентных трубок – это 20 градусов по Цельсию.

Еще одна очень важная проблема – возможность отравиться при дефекте колбы и выделении паров ртути. По той же причине (испарения тяжелых металлов) возникают и проблемы с утилизацией. Производят ее только специализированные центры, и стоит это немалых средств.

Также при нестабильном напряжении возможно возникновение ощутимого мерцания, что, естественно, не добавит здоровья зрению и может вызвать головные боли и раздражительность. О последнем недостатке уже упоминалось – диммировать устройство очень сложно и трудоемко.

Здесь, как нигде, нужно многоплановое освещение — общее и местное (над рабочим и обеденным столами). При этом в качестве общего потолочного целесообразно применять компактные люминесцентные лампы мощностью не менее 20 Вт (теплый свет не хуже 840). Освещение, организованное при помощи полосковых люминесцентных ламп над рабочим столом, особенно удобно. Такие лампы не создают бликов на глянцевых и металлических поверхностях предметов кухонной утвари и практически не дают теней. Очень важно использовать лампы с хорошей цветопередачей (не хуже 830 — 930).

Освещение на кухне