Иванов Евгений
В презентации изложены следующие вопросы:
- разновидности светодиодных, люминесцентных и индукционных ламп;
- принцип работы;
- преимущества и недостатки;
- сравнительная характеристика светодиодных, люминесцентных и индукционных ламп.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Электрические источники света Работу выполнил студент группы СД- 21 Иванов Евгений преподаватель Кривоносова Н.В. Светодиодные, люминесцентные и индукционные лампы. Их достоинства и недостатки
Люминесцентные лампы Люминесцентная лампа - газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, которое преобразовывается в видимый свет с помощью люминофора - смеси фосфора с другими элементами. Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности. Срок службы люминесцентных ламп может в 10 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений.
Разновидности Наиболее распространены газоразрядные ртутные лампы высокого и низкого давления. лампы высокого давления применяют в основном в уличном освещении и в осветительных установках большой мощности; лампы низкого давления применяют для освещения жилых и производственных помещений. Газоразрядная ртутная лампа низкого давления (ГРЛНД) - представляет собой стеклянную трубку с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора, заполненную аргоном под давлением 400 Па и ртутью (или амальгамой). Плазменные дисплеи также являются разновидностью люминесцентной лампы.
Преимущества и недостатки Популярность люминесцентных ламп обусловлена их преимуществами (над лампами накаливания): значительно большая светоотдача (люминесцентная лампа 20 Вт даёт освещенность как лампа накаливания на 100 Вт) и более высокий КПД; приближенный к естественному спектр излучения лампы; разнообразие оттенков света; рассеянный свет; длительный срок службы (2000-20000 часов в отличие от 1000 у ламп накаливания), при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений (поэтому их не рекомендуется применять в местах общего пользования с авт.включателями с датчиками движения). К недостаткам относят: химическая опасность (ЛЛ содержат ртуть в количестве от 10 мг до 1 г); неравномерный, линейчатый спектр, неприятный для глаз и вызывающий искажения цвета освещённых предметов деградация люминофора со временем приводит к изменению спектра, уменьшению светоотдачи и как следствие понижению КПД ЛЛ; мерцание лампы с удвоенной частотой питающей сети наличие дополнительного приспособления для пуска лампы - пускорегулирующего аппарата очень низкий коэффициент мощности ламп - такие лампы являются неудачной для электросети нагрузкой
Светодиодные лампы Светодиодные лампы или светодиодные светильники в качестве источника света используют светодиоды, применяются для бытового, промышленного и уличного освещения. Светодиодная лампа является одним из самых экологически чистых источников света. Принцип свечения светодиодов позволяет использовать в производстве и работе самой лампы безопасные компоненты. Светодиодные лампы не содержат ртутьсодержащих веществ, поэтому они не представляют опасности в случае выхода из строя или разрушения. Различают законченные устройства ‒ светильники и элементы для светильников ‒ сменные лампы. Светодиодный светильник ‒ самостоятельное устройство. Корпус светильника чаще всего уникален, специально спроектирован под светодиодный источник освещения. Конструктивно такой светильник состоит из корпуса, светодиодного источника света и электронного драйвера (преобразователя питания).
Разновидности Все типы светильников можно разделить на три группы: Светодиодные светильники для улиц, парков, дорог, для архитектурного освещения. Выполняются в защищенном от влаги и пыли корпусе, кроме того, корпус обычно выполняет роль теплоотвода и изготавливается из хорошо проводящих тепло материалов. Светильники для производственных целей, ЖКХ и офисов. Такие светильники чаще производятся в антивандальном исполнении, укомплектованы специальной отвёрткой и специальными саморезами, защищающими корпус от несанкционированного вскрытия. Рассеиватель у современных антивандальных светильников для ЖКХ выполнен из материала поликарбонат, который в десятки раз крепче традиционного стекла. Светильники для бытовых нужд обычно выпускаются невысокой мощности, но должны удовлетворять многочисленным требованиям к качеству освещения, электробезопасности, пожароопасности и, в немалой степени, ‒ к внешнему виду. Зачастую бытовые светильники имеют сменные лампы.
Преимущества и недостатки Преимущество светодиодного светильника ‒ низкое энергопотребление, долгий срок службы от 30"000 до 50"000 и более часов, простота установки, более низкая температура корпуса по сравнению с лампой накаливания, имеющей сравнимую яркость, высокая механическая прочность, зачастую ‒ небольшие габариты. Светодиодные светильники хорошо подходят для освещения музеев и раритетов, поскольку спектр лампы не содержит ультрафиолетовой составляющей. Основной недостаток ‒ высокая цена. Кроме того, при выходе из строя любого из элементов, светильник чаще всего подлежит замене на аналогичный. Эти недостатки чаще всего компенсируются экономией электроэнергии, экономией на обслуживании (замене ламп), что особенно актуально для уличного освещения.
Индукционная лампа Индукционная лампа - электрический источник света, принцип работы которого основан на электромагнитной индукции и газовом разряде для генерации видимого света. Фактически представляет собой усовершенствованную модификацию люминесцентной лампы, основным отличием от которой является безэлектродная конструкция - отсутствие термокатодов и нитей накала, что значительно увеличивает срок службы.
Принцип работы Индукционная лампа состоит из трёх основных частей: газоразрядной трубки, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором, магнитного кольца или стержня (феррита) с индукционной катушкой, электронного балласта (генератора высокочастотного тока). Возможны два типа конструкции индукционных ламп по виду индукции: Внешняя индукция: магнитное кольцо расположено вокруг трубки. Внутренняя индукция: магнитный стержень расположен внутри колбы. Два типа конструкции индукционных ламп по способу размещения электронного балласта: Индукционная лампа с отдельным балластом Индукционная лампа с встроенным балластом Электронный балласт вырабатывает высокочастотный ток, протекающий по индукционной катушке на магнитном кольце или стержне. Электромагнит и индукционная катушка создают газовый разряд в высокочастотном электромагнитном поле, и под воздействием ультрафиолетового излучения разряда происходит свечение люминофора. Конструктивно и по принципу работы лампа напоминает трансформатор, где имеется первичная обмотка с высокочастотным током и вторичная обмотка, которая представляет собой газовый разряд, происходящий в стеклянной трубке.
Основные Преимущества и недостатки Чрезвычайно длительный срок службы (до 18 лет непрерывной работы) Светоотдача более 80-160 лм/Вт, для сравнения у светодиодных светильников 90-120; Высокий кпд (0.9); Уменьшение светового потока к концу срока службы на 10-15% (у светодиодов, при меньшем сроке службы, на 20-30%); Высокая фотооптическая эффективность 120-200Флм/Вт. У светодиодов 40-90; Цена ниже в 3-5 раз по сравнению со светодиодным светильником той же мощности; Низкая температура нагрева лампы, всего 40-60 градусов по Цельсию и широкий диапазон рабочих температур от -40 до +60; Низкое содержание твердотельной ртути – в несколько раз по сравнению с обычными люминесцентными лампами. Экологичность. В отличии от светодиодных светильников, индукционная лампа дает мягкий и естественный свет Гораздо лучше переносит броски напряжения К недостаткам можно отнести то, что индукционным лампам требуются специальные светильники, а также испускание ими высокочастотного излучения
Вывод Итак, индукционные светильники, по сравнению со светодиодными и люминесцентными имеют ряд существенных преимуществ. Основные преимущества – это в 2-3 раза большая наработка на отказ, больший гарантийный срок, большая светоотдача и более приятный и естественный свет, экологичность. Поэтому, в настоящий момент, считается что при выборе между светодиодными, люминесцентными и индукционными светильниками (лампами) предпочтение следует отдавать последним. Однако хочется заметить, что цена индукционной лампы с цоколем Е27 мощностью 20Вт составляет примерно 700-1000 руб., а уже ставшая обычной энергосберегающая лампа той же мощности, стоит 100-150 руб. С момента изобретения индукционного освещения прошло около 120-ти лет. На сегодняшний день оно широко применяется в развитых странах: США, Канаде; в Латинской Америке, Европе и Юго-Восточной Азии. Наконец-то эта технология пришла и в страны СНГ – Россию, Беларусь, Украину. За индукционным освещением- будущее светового энергосбережения.
Источники http://electrik.info http://ru.wikipedia.org http://belenergetics.ru/ http://so-induction.ru/ http://www.sknews.ru
Выход из строя
1. Распыление электродов
При периодической кратковременной работе (< 3 ч)
При частых холодных стартах
2. Отказ пусковой аппаратуры
Конструктивные неисправности (дефекты)
Нестандартная рабочая среда
Истечение времени работы
Перегорание вследствие распыления электродов
Распыление люминофора
Поглощение паров ртути
Достоинства
Эффективность
КПД = 22% (у ламп накаливания 5-10%)
ψ = 16 – 100 лм/Вт (в среднем 50-67 лм/Вт)
Долговечность
В 10-20 раз дольше, в сравнении с лампами накаливания
Более равномерная светимость
Более низкое тепловыделение (65-75%)
Снижение размеров, цены и мощности кондиционирования
Недостатки
Проблемы со здоровьем
Возможное отравление парами ртути
Проблемы у людей с повышенной чувствительность к УФ, эпилептиков, подверженных синдрому хронической усталости
Головные боли и усталость
Необходимость использования пусковой аппаратуры
Увеличение цены
Возможен низкочастотный гул
Сниженный коэффициент мощности
Радиочастотное зашумление
Искажение параметров электроэнергии
Зависимость от параметров окружающей среды
Мерцание и возможный стробоскопический эффект
Трудность повторного использования и утилизации
Светодиод - это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. по-английски светодиод называется light emitting diode, или LED.
Конструкция светодиода
LED состоит из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные светодиоды, применявшиеся для индикации.
Конструкция светодиода
Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n- перехода. Значит, прежде всего нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую - донорскими. Однако одного р-п-перехода в кристалле недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.
Конструкция светодиода
В отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Светодиод (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений. Далее, светодиод излучает в узкой части спектра, его цвет чист, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 5 - 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод - низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.
Основные характеристики
Материал: соединения Кремния
Потребляет от 2 до 4 В постоянного напряжения
КПД: 93-94%
Световой поток, лм: от 7 до 1200
t г.ср. = 100 000 ч.
Достоинства
Сверхдолгий срок службы
Низкое энергопотребление
Работа при низких температурах
Стойкость к механическим воздействиям
Высокая светоотдача
Экологическая и пожарная безопасность
Недостатки
Большая стоимость
При подключении светодиода необходимо соблюдать полярность
Светодиодные лампы |
||
Сравнение люминесцентных ламп и светодиодных ламп |
||
Технические |
Светодиодная лампа |
Люминесцентная лампа |
характеристики |
||
Источник света |
Светодиоды SMD(3528) |
Люминофор |
Производитель |
||
светодиодов Semileds |
||
(Тайвань) 180 штук |
||
Холодный белый |
Холодный белый |
|
Цветовая температура |
||
Рабочее напряжении |
||
Рабочая частота |
||
Мощность |
||
Угол свечения |
||
Оптический поликарбанат |
||
Гарантия |
||
Срок службы |
100000 часов |
|
1. Электрическое освещение |
САЭЭС |
||
нарушилась герметичность, и если постоянно |
|||
подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они |
|||
будут накапливаться в организме человека, нанося вред |
|||
здоровью. Требует специальной утилизации. |
|||
Недостатки |
Более высокая |
||
Зависимость световых характеристик от температуры |
|||
окружающей среды |
|||
- значительное снижение светового потока к концу срока службы
- пульсации светового потока
- мерцание ламп, что повышает утомляемость
- относительно долгий запуск
- большее потребление энергии
- дроссель может издавать низкочастотный неприятный гул.
В последние годы политика перехода на энергосберегающие технологии привела к появлению в продаже большого количества люминесцентных ламп. Хотя используется такой тип осветительных приборов уже достаточно давно, споры о их безопасности не умолкают до сих пор. Так каковы же вред и польза от энергосберегающих люминесцентных ламп, попробуем разобраться в этой статье.
Свойства ртути
Все опасения при использовании люминесцентного освещения родились не на пустом месте. Ведь в производстве ламп используется небольшое количество паров ртути, которые ядовиты для человека, как считает большинство. Понять смысл этого стереотипа позволят знания о свойствах этого единственного жидкого в естественных условиях металла.
Из курса химии мы знаем, что при комнатной температуре ртуть находится в жидком состоянии. Сам по себе это тяжелый серебристый металл не представляет опасности. Однако ртуть способна испаряться даже при такой невысокой температуре, не говоря уже о более серьезных ее значениях. Эти пары способны не только самостоятельно распределяться по воздуху внутри помещения, но и образовывать летучие соединения с органическими веществами, абсорбироваться на предметах обихода, мебели и даже на обычных частичках пыли.
Пары могут проникать через строительные материалы, толщу воды и почвы. Жидкая ртуть обладает слабой вязкостью и большим поверхностным натяжением, что способствует разделению одной капли на множество более мелких. Это еще больше увеличивает площадь испарения. Частицы жидкой ртути очень подвижны, что сильно затрудняет демеркуризацию помещения. Они легко растворяются в органических растворителях и даже в воде в отсутствии свободного кислорода. При рН = 8 растворимость находится на минимуме. При изменении этого показателя в любую сторону растворимость увеличивается. Жидкая ртуть способна без труда растворять некоторые металлы, даже благородные. При этом образуются так называемые амальгамы. В связи с этим закономерно, что это вещество разрушающе действует на металлические конструкционные материалы.
Химические свойства ртути таковы, что она очень сильно ионизирована, а это создает большие сложности при превращении ее паров в относительно безопасные соли. При комнатной температуре невозможно ее окисление на воздухе. Нужны очень сильные окислители. Не подходят даже разбавленные кислоты, такие, как серная и соляная. Требуется концентрированная азотная кислота или царская водка, чтобы прошла реакция окисления ртути. Именно сложность нейтрализации этого ядовитого вещества и обуславливает необходимость принятия серьезных мер безопасности при использовании ртути в различных приборах, в том числе и в люминесцентных лампах.
Преимущества и недостатки люминесцентных ламп
Разобравшись в химических свойствах ртути, нам становится понятно, почему люминесцентные энергосберегающие лампы при всех своих преимуществах имеют и серьезные недостатки.
Сегодня мы уже не можем представить свою жизнь без использования искусственного освещения. Каким бы оно ни было, для его создания применяются лампы. Чаще всего еще с начала 20 века мы применяем обычные лампы накаливания, которые бывают различной мощности – 40 Вт, 60 Вт, 100 Вт. При такой достаточно высокой мощности, лампы накаливания обладают небольшой светимостью, что сильно влияет на их КПД, который вряд ли достигает даже 50%. То есть, мы платим деньги не только за освещение, но и половину за нагрев нити в лампе.
Такое расточительство в современных условиях все более становится неуместным, поэтому на свет появилась комплексная люминесцентная лампа. Ее еще называют энергосберегающая.
Чем принципиально энергосберегающая лампа отличается от лампы накаливания?
Устройство лампы накаливания достаточно просто, чтобы его понимали и знали о нем большинство людей. Помещенная в стеклянную колбу, из которой выкачан воздух, вольфрамовая нить накаляется до яркого свечения под воздействием проходящего по ней электрического тока. Устройство же люминесцентной лампы понимают не все. Энергосберегающая лампа представляет собой стеклянную колбу, которая наполнена парами ртути и инертным газом аргоном. Также в комплекте может иметься, но не обязательно, пускорегулирующее устройство или стартер. Внутренняя поверхность колбы имеет напыление из специального вещества люминофора. Оно под воздействием ультрафиолетового излучения излучает видимый свет. При включении энергосберегающей лампочки возникает электромагнитное излучение, которое провоцирует пары ртути создавать ультрафиолетовое излучение. Оно в свою очередь, проходя через нанесенный на поверхность лампы люминофор, преобразуется в обычный видимый свет.
Спектр видимого света может иметь смещение в ту или иную сторону. Поэтому бывают люминесцентные лампы, имеющие свет, спектр которого ближе к желтому, а бывают ближе к синему. Первые более естественны, так как их спектр аналогичен спектру солнечных лучей. Современные лампы имеют такой же цоколь, что и у ламп накаливания, внутри которых спрятан электромагнитный излучатель. Диаметр цоколя бывает 14 или 27 мм. Это стандартные размеры, позволяющие вкручивать такие лампы в любые современные светильники и люстры.
Преимущества современных энергосберегающих ламп
Теперь мы можем перечислить все те достоинства, которыми обладают энергосберегающие люминесцентные лампы:
- Серьезная экономия электроэнергии. Благодаря тому, что КПД у таких ламп очень высокий, они отдают в 5 раз больше световой энергии, чем лампы накаливания. Люминесцентная лампа мощностью всего в 20 Вт выдает столько же света, сколько 100 ваттная лампа накаливания. Экономия при этом составляет около 80%. Со временем снижения светимости не наблюдается в отличие от ламп накаливания.
- Качественные люминесцентные лампы имеют срок службы, в несколько раз (от 5 до 15) больший, чем у простых лампочек. Производитель указывает 5 – 12 тысяч часов работы. Это обусловлено тем, что в них отсутствуют нагревающиеся до высоких температур детали. Это свойство удобно в тех местах, где частая замена ламп проблематична.
- Люминесцентные лампы обладают низкой теплоотдачей, так как вся их энергия преобразуется в световой поток. Такие лампы слабо нагреваются. Поэтому их можно использовать в любых люстрах и светильниках, даже в тех, где обычная лампа более высокой мощности может расплавить патрон.
- Повышенная светоотдача появляется благодаря тому, что энергия не тратится на нагревание вольфрамовой нити, как в лампах накаливания. Энергосберегающая лампа отдает свет абсолютно со всей своей поверхности. Ее свет более мягкий и рассеянный, что благоприятно сказывается для глаз. Различные оттенки люминофора позволяют изготавливать лампы с мягким или холодным, желтым или белым светом. Каждый волен выбирать более подходящий для себя оттенок.
Перечисленные выше преимущества во многом обусловили популяризацию люминесцентных ламп в последние годы. Этому способствовала и унификация цоколя с обычными лампочками. Тем не менее существуют недостатки, которые пока препятствуют полному замещению ламп накаливания люминесцентными.
Недостатки энергосберегающих ламп
В настоящее время самым главным недостатком энергосберегающих ламп является их слишком высокая стоимость, которая превышает стоимость ламп накаливания в 10 – 20 раз. Однако этот недостаток нивелируется экономичностью и длительность использования. Согласно расчетам, качественная люминесцентная лампа способна окупиться менее чем за год в некоторых случаях. Это касается тех мест, где освещение требуется ежедневно. При этом важным условием является использование именно качественных ламп, так как некоторые китайские экземпляры обладают таким же сроком службы, как и лампы накаливания, если не меньшим.
Есть еще одна важная особенность энергосберегающих ламп, которую несомненно нужно отнести к недостатку. Это ртутные пары, которыми она наполнена. Выше мы уже рассмотрели опасность этих паров и трудность их нейтрализации. Поэтому слишком опасно разбивать лампы в квартире и ином помещении. Обращаться с ними необходимо очень осторожно. Это заставляет отнести их к экологически опасным приборам, поэтому их утилизация регламентируется специальными нормативными актами и представляет определенные неудобства пользователю. Выбрасывать отработавшие лампы запрещено.
Способы правильной утилизации энергосберегающих ламп
Важным недостатком энергосберегающих ламп является применение ртутных паров в их конструкции. Это делает недопустимым их выбрасывание в мусоропровод или в контейнер. Их утилизация строго регламентируется. Известно два способа утилизации:
- Перегоревшие энергосберегающие лампы необходимо отнести в районный ДЕЗ или РЭУ. У них должны быть установлены специальные контейнеры. Приемка в Москве осуществляется бесплатно на основании Распоряжения правительства Москвы «Об организации работ по сбору, транспортировке и переработке отработанных люминесцентных ламп» от 20 декабря 1999 г. № 1010-РЗП. В других регионах могут существовать свои региональные нормативно-правовые акты, регламентирующие утилизацию.
- Если ламп достаточно много (это касается предприятий или офисов), то заключается соответствующий договор с организациями, которые занимаются деятельностью по приему и утилизации ртутьсодержащих изделий. На сайте организации Гринпис можно найти список пунктов приема люминесцентных ламп.
Следует помнить, что от правильной утилизации опасных приборов зависит наша экологическая безопасность.
На что следует обратить пристальное внимание при покупке люминесцентных ламп
Выбирая для покупки энергосберегающие лампы, необходимо иметь представление о том, на какие характеристики и свойства следует обращать внимание:
- Мощность является очень важным параметром. У люминесцентных ламп она варьируется от 3 до 90 Вт. При этом необходимо умножить мощность на 5, чтобы понять, какой светимостью эта лампа будет обладать, при сравнении с лампой накаливания. Поэтому при покупке лампы для конкретного прибора, вам нужно посмотреть, какая лампочка накаливания в нем была. Если там вкручивалась лампа на 100 Вт, то вас устроит люминесцентная лампочка мощностью 20 Вт.
- Спектральные характеристики света лампы. Их можно определить по следующей маркировке: 2700 К – теплы белый свет, 4200 К – дневной свет, 6400 К – холодный белый свет. При понижении цветовой температуры наблюдается смещение спектра к красному, а при увеличении к синему. Поэтому сначала следует подобрать подходящий цвет для вас. Только после этого можно приобретать лампочки одного спектрального класса.
- По форме лампы бывают спиралевидные и U-подобные. Принципиальной разницы в их работе и характеристиках нет. Просто первые поменьше и подороже вторых. Необходимо также учесть особенности своего светильника. Ведь не каждая лампочка может подойти для него по размерам.
- По типу цоколя лампы тоже отличаются. Большинство из них рассчитаны на цоколь Е27, а некоторые на цоколь Е14. Соответственно, если в люстре большие патроны, то подойдет первый тип, если маленькие, то второй. Лампы для освещения офисных помещений могут быть в виде длинных тонких трубок. Они имеют принципиально иной тип цоколя и контактов.
Все перечисленные характеристики имеются на упаковке лампочек. Например, маркировка ESS-02A 20W E27 6400K на упаковке означает, что лампа обладает мощностью 20 Вт, с большим цоколем (Е27), излучает холодный белый свет (6400К).
Обобщая вышеизложенное, можно прийти к выводу, что основными преимуществами энергосберегающих люминесцентных ламп является их высокая экономичность и очень долгий срок службы. Это дает очень серьезную экономию, особенно в масштабах целого домовладения. Ассортимент таких ламп в магазинах достаточно большой, что дает возможность каждому подобрать подходящее изделие. В тоже время, затруднение могут возникнуть при утилизации ртутьсодержащих ламп, так как не во всех городах имеются специализированные предприятия, занимающиеся этой деятельностью.
За продолжительный период эксплуатации были хорошо изучены преимущества и недостатки люминесцентных ламп, что позволило наиболее рационально использовать их в осветительных приборах. В настоящее время большую популярность завоевывают энергосберегающие устройства, нашедшие широкое применение в бытовых условиях.
Общие сведения
Люминесцентные лампы относятся к категории газоразрядных источников света низкого давления. В газовой среде возникает разряд электрического тока, вызывающий появление ультрафиолетового излучения, невидимого для обычного зрения. Попадая на стенки колбы с люминофорным покрытием, оно превращается в видимый световой поток.
Сама лампочка изготовлена в виде цилиндрической стеклянной трубки, внутри которой находится инертный газ и пары ртути. Торцы герметично закрыты крышками, с впаянными в них электродами. При подключении тока они создают электрический разряд, после чего запускаются все процессы, в конечном итоге вызывающие свечение лампы.
Все люминесцентные лампы обеспечивают создание мягкого равномерного светового потока. Он трудно поддается управлению и регулировке в связи с большой площадью излучающей поверхности. Форма трубок может быть линейная, кольцевая, U-образная, круглая. Собственные конфигурации предусмотрены для . Диаметр стеклянной колбы отображается в количестве восьмых частей дюйма. Например, маркировка Т5 соответствует 5/8 дюйма или около 16 мм. В каталогах и международных стандартах эта величина указывается только в миллиметрах.
Сегодня выпускается свыше 100 видов ламп общего назначения с собственными типоразмерами. Наибольшее распространение получили устройства мощностью 15, 20, 30 ватт под напряжение 127 вольт и 40, 80, 125 Вт - для 220 В. Срок эксплуатации в среднем составляет примерно 10 тысяч часов.
Все известные недостатки и преимущества люминесцентных ламп, их параметры и технические характеристики напрямую связаны с температурой окружающей среды. Наиболее подходящей температурой для ртутных паров считается 40 градусов, при которых достигается максимальная световая отдача.
Технические характеристики
Свойства каждой лампы отражены в ее параметрах, указанных производителями в или на упаковке. Обычно такой информации вполне хватает, чтобы сделать правильный выбор.
Прежде всего, следует обращать внимание на питающее напряжение. Для российских сетей предусмотрена маркировка 220-240V/50Hz, что полностью соответствует общепринятым параметрам. Точно так же на лампочке указывается значение потребляемой мощности. Иногда на упаковке приводится сравнение с лампой накаливания при одинаковом энергопотреблении.
Высокое качество известных производителей определяет преимущества люминесцентных ламп по данному показателю в 4-5 раз. Довольно часто встречается обозначение типа 16 Вт = 80 Вт. Это значит, что при одинаковом световом потоке люминесцентная лампа потребит всего 16 ватт, а обычная лампочка накаливания - целых 80 ватт.
Некоторые достоинства и недостатки определяются световым потоком, обозначающим величину мощности света с общем потоке излучения. Эта величина устанавливается лабораторным путем, измеряется в люменах (лм) и наносится на упаковку или отражается в паспорте.
Большое значение имеет показатель , показывающей, насколько свечение приближено к естественному освещению. Этот параметр измеряется в Кельвинах и рассматривается в трех диапазонах:
- Теплый белый диапазон - 2700-3200 К. Такие люминесцентные лампы производят мягкое белое световое излучение, с небольшим оттенком желтоватого цвета и лучше всего подходят для жилых помещений.
- Холодный белый цвет находится в диапазоне 4000-4200 К. Лампы с такими показателями используются для освещения рабочих помещений, офисов и общественных зданий.
- Диапазон дневного белого цвета - 6200-6500 К. Применяется в системах освещения улиц, нежилых помещений, театральных сцен и других аналогичных объектов. Отличается резким белым светом ярко выраженного холодного тона.
Выбирая лампу следует обязательно учитывать цветовую температуру. В случае замены изделие должно обладать такими же характеристиками.
Особенности эксплуатации
Рассматривая плюсы и минусы ламп дневного света, следует подробно остановиться на особенностях их эксплуатации, существенно отличающихся от обычных .
Поэтому, используя люминесцентные лампы, нельзя забывать о следующих обязательных правилах:
- Эти источники света плохо переносят частые включения и выключения. Подобная ситуация связана с использованием в схеме и . При каждом пуске происходит испарение электродов, в результате, концы трубок начинают чернеть. Высокое потребление тока пускорегулирующей аппаратурой во время пусков, вызывает повышенные нагрузки и преждевременный выход ее из строя. Поэтому маломощные лампы, до 15 Вт, рекомендуется включать и выключать один раз в день. Если же без этого никак не обойтись, нужно купить более дорогие лампы с системой плавного старта, которые будут работать без каких-либо проблем.
- Повышенная чувствительность ламп дневного света к перепадам напряжения, особенно в сторону понижения. Пусковое устройство начинает еще больше потреблять тока, иначе пуск лампы просто не состоится. В результате, частое низкое напряжение вызывает преждевременный износ ПРА.
- Люминесцентные лампы требуют предельно аккуратного обращения. Прежде всего это связано с парами ртути, содержащимися внутри колбы. Если ее , то вредные вещества попадут в окружающую среду. Поэтому во время транспортировки или при хранении, светильники должны находиться в надежном устойчивом положении. Замена лампы осуществляется в перчатках, поскольку следы жира на колбе при нагреве могут привести к взрыву.
- Необходимость контроля продолжительности работы лампочек. С этой целью дата ввода в эксплуатацию заносится в специальный журнал. Это делается в связи с ухудшением качества светового потока с течением времени. В реальности данное правило почти не соблюдается и замена лампы производится только после того, как она выйдет из строя.
- Для люминесцентных ламп рекомендуется использовать светильники открытого типа. Во время работы некоторые из них сильно нагреваются, а закрытие приборы освещения не обеспечивают нужной вентиляции. Кроме того, матовая поверхность плафона задерживает световой поток и пропускает его лишь частично. Открытые светильники вообще не нагреваются и создают максимальную яркость при тех же энергозатратах.
- Экономия электроэнергии, которую планируется получить, во многом зависит от производителя ламп дневного света. Дешевые устройства изготовлены из таких же материалов, поэтому качество света и срок службы оставляют желать лучшего. Лучше приобретать изделия известных брендов, максимально приближенных к заявленным техническим характеристикам.
Плюсы и минусы
Рассмотрев устройство и работу люминесцентных ламп, правила их эксплуатации, их плюсы и минусы, можно сделать вполне определенные выводы об положительных и отрицательных качествах.
Несомненными достоинствами этих изделий являются:
- Повышенная экономичность по сравнению с традиционными лампочками накаливания. Коэффициент полезного действия выше в несколько раз. Серьезным конкурентом могут выступить светодиодные лампы, но их высокая стоимость тормозит широкое применение.
- Высокая световая отдача, позволяющая осветить большие площади в помещениях и на прилегающих территориях.
- Устройства с люминофором отличаются продолжительным сроком эксплуатации. У некоторых модификаций он составляет десятки тысяч часов при условии соблюдения всех правил и отсутствия частых включений и выключений. В них нет нитей накаливания, которые могут быстро перегореть.
- Большинство моделей люминесцентных ламп не подвержены сильному нагреву и могут использоваться в светильниках, где максимально допустимая температура ограничена жесткими рамками.
- Свет рассеивается с большой площади поверхности лампы и равномерно распределяется по всему помещению.
Отрицательные качества и недостатки проявляются в следующем:
- Ртуть, содержащаяся в колбе, является опасным веществом, поэтому лампам требуется специальная .
- С течением времени свойства люминофора теряются и его эффективность падает. В результате, снижается не только световая отдача, но и КПД.
- Необходимость использования пускорегулирующей аппаратуры, без которой работа лампы невозможна.
Существуют и другие недостатки, но они не оказывают заметного влияния на использование люминесцентных ламп.
Люминесцентными называются газоразрядные лампочки низкого давления. В них возникает в результате газового разряда ультрафиолетовое излучение (абсолютно невидимое для человеческого глаза), которое преобразуется в видимый свет люминофорным покрытием. Люминесцентная лампа представляет собой цилиндрическую трубку с электродами, куда закачиваются пары ртути. При воздействии электрического разряда пары ртути начинают излучать ультрафиолетовые лучи, заставляющие люминофор, нанесенный на стенки трубки, излучать видимый свет.
Люминесцентная лампа способна обеспечить равномерный мягкий свет , которым достаточно трудно управлять ввиду большой поверхности излучения. Люминесцентные лампы по форме могут быть линейными, кольцевыми, U-образными, а также компактными. Диаметр трубки лампы, как правило, указывают в восьмых частях дюйма (к примеру, T5 = 5/8"" = 15,87 миллиметров). А вот в каталоге ламп диаметр чаще всего указывают в миллиметрах - к примеру, 16 миллиметров для ламп Т5. Большая часть люминесцентных ламп соответствует международному стандарту.
На сегодняшний день промышленность выпускает более 100 разных типоразмеров ламп данного типа общего назначения. Самыми распространенными являются лампы, мощность которых составляет 15, 20, 30 Вт для напряжения 127 В, а также 40, 80 и 125 Вт для напряжения 220 В. Средняя продолжительность срока служения лампы составляет около 10 тысяч часов.
А также их физические характеристики напрямую зависят от уровня температуры окружающей среды, что обусловливается температурным режимом давления паров ртути, находящихся в лампе. Если температура стенки колбы составляет около +40 С, то лампа достигает максимально высокой световой отдачи.
Основными достоинствами люминесцентных ламп являются такие, как очень высокая световая отдача, которая может достигать 75 лм/Вт, длительный срок службы, у стандартных ламп доходящий до 10 тысяч часов. Многие потребители выбирают данный тип ламп из-за возможности обладать источниками света разного спектрального состава при наилучшей цветопередаче. В ряде случаев достоинством является и относительно малая яркость, которая не сильно слепит глаза.
Из недостатков можно выделить ограниченную единичную мощность лампы при больших размерах для такой мощности, относительную сложность подключения, отсутствие возможности питания лампы постоянным током. Люминесцентная лампа и ее характеристики довольно сильно зависят от уровня температуры окружающей среды. Так, для обыкновенной люминесцентной лампы наиболее оптимальной температурой окружающего воздуха является диапазон от +18 до +25 С. Если есть отклонение температуры от указанного показателя, оптимальный световой поток, световая отдача лампы значительно снижаются. Более того, когда в помещении отмечена температура ниже +10 С, зажигание лампы вообще не гарантируется. Поэтому люминесцентные лампы используются лишь там, где их эксплуатация оправданна и предполагает получение эффекта, который невозможно создать при помощи других типов ламп.
При обозначении маркировки люминесцентной лампы применяются такие характеристики: Л - люминесцентная, Д - дневного, Б - белого, ТБ - тепло-белого, ХБ - холодно-белого света, А - амальгамные, Ц - улучшенной цветопередачи.
Вы находитесь на портале о ремонте квартир и домов, читаете статью . Вы можете найти на нашем сайте много информации о дизайне, материалах для ремонта, перепланировке, электрике, сантехнике и многом другом. Воспользуйтесь для этого поисковой строкой или разделами слева.