Принцип работы люминесцентной лампы и ее устройство. Люминесцентные лампы - это какие? Типы люминесцентных ламп Классификация люминесцентных ламп

Название лампа получила от специального покрытия люминофора, который наносится на внутреннюю поверхность трубки. В его состав входит фосфор. Благодаря люминофору, мощность света намного больше, чем у привычных ламп накаливания при одинаковом потреблении электроэнергии. Это и обеспечивает экономный расход электричества. В состав люминофора добавляют различные добавки для создания цветовых эффектов.

Лампы выпускают в виде прямой трубки и кольца спиральной или прямой формы. Первый вариант состоит из баллона из стекла с цоколями, расположенными по краям.

Второй вариант состоит из двух частей – патрона и стеклянной трубки прямой или спиралевидной формы. Этот вид получил название – компактные люминесцентные лампы, сокращенно КЛЛ. По типу патрона они бывают штырьковые и с резьбой.

Последний вариант подходит для обычного патрона вместо традиционной лампы накаливания. Первый вариант используется только в приборах со специальным устройством. Внутри трубки находятся инертные газы и пары ртути. Именно наличие ртути делает небезопасным применение этого источника света.

Основной принцип работы заключается в свечении люминофора. При включении начинает нагревается вольфрамовый элемент и образуется электрический разряд в смеси газов, находящихся внутри стеклянной трубки.

В результате взаимодействия появляется свечение в ультрафиолетовом спектре. Так как внутренняя поверхность колбы покрыта люминофором, в составе которого есть фосфор, в результате взаимодействия с УФ спектром колба начинает светиться.

Виды ламп и цоколя

Цветовая температура

Существует семь видов, отличающихся по характеристикам света:

Естественный холодный цвет с маркировкой ЛКБ.
Дневной свет с улучшенной передачей цвета с маркировкой ЛДЦ.
Белый теплый цвет ЛТБ.
Дневной цве т с маркировкой ЛД.
Белый цвет ЛБ.
Естественный цвет с улучшенной передачей цветов ЛЕЦ.
Холодный белый цвет ЛХБ.

Виды цоколя

Электронные ПРА

Люминесцентные, в отличие от лампы накаливания, не включаются напрямую в электрическую сеть. Для подключения применяют специальные устройства – балласты, это пускорегулирующие аппараты.

Они делятся на два вида : с внешним ПРА и встроенным ЭПРА. ПРА – это пускорегулирующая аппаратура, ЭПРА- электронная пускорегулирующая аппаратура. Балласты могут быть встроены в патрон или в прибор.

Модели с внешним ПРА делится на 2-х и 4-х штырьковые цоколи. Четырехштырьковые цоколи подключаются с помощью специального устройства или .

А двухштырьковый цоколь можно включить только при помощи дросселя. Лампы с внешним ПРА часто используются для настольных светильников, люстр.

Также, есть модели, которые выпускаются с цоколем в который встроена ЭПРА. Цоколь выпускают с резьбой двух диаметров – стандартным и маленьким.

Область применения, преимущества и недостатки

Применяют в бытовом, общественном и промышленном освещении. Для создания подсветки зданий в ночное время, рекламных вывесок, применяют осветительные приборы с цветным люминофором.

Лампы с розовым цветом применяют для подсветки витрин со свежим мясом. Такая подсветка улучшает внешний вид продукта. Излучение УФ спектра используют для дезинфекции помещений в больницах, так как эта лампа в отличие от кварцевой имеет очень слабое внешние свечение.

Также, используют для с большой площадью, таких как офисные, промышленные и торговые залы.

Основные положительные стороны:

Высокий уровень КПД.
Большой срок службы.
Хороший уровень светоотдачи.
Низкая температура стеклянной колбы.
Цветовые оттенки света.

Основные недостатки:

Высокая стоимость.
При разрушении опасность от химического заражения.
Увеличивается мерцание с изменением нагрузки в сети.
Требовательны к температуре окружающей среды. Не работают при температуре ниже нуля.
При перепадах нагрузки в электросети, уменьшается срок эксплуатации.

КЛЛ нельзя использовать со светорегуляторами (диммерами), это приведет к поломке. Для них подойдут обычные выключатели. Они имеют длительный срок годности, но при условии правильной эксплуатации.

Маркировки

У отечественных производителей принята маркировка, состоящая из 4 или 5 заглавных букв и цифры:

Буква Л – обозначает люминесцентная.
Вторая – это характеристика цвета излучения.
Третья буква ставится для ламп с улучшенным качеством передачи цвета Ц и с повышенным ЦЦ.
Четвертая буква обозначает форму или конструкцию.
Цифра указывает мощность.

Лампа может отображать различные оттенки света от теплых оттенков: дневной, естественный оттенок белого, теплый белый до холодной гаммы: холодно-белый, белый. Также есть цветные оттенки: синий, красный, желтый, зеленый, голубой, ультрафиолетовый. В маркировке они обозначаются первой заглавной буквой.

Модели от зарубежных компаний выпускаются с индивидуальной маркировкой.

Международная маркировка состоит из трехцифрового кода:

Вначале пишут индекс теплопередачи, чем выше цифра, тем более естественная передача цвета.
Вторая и третья цифры характеризуют температуру цвета излучения.

Код указывается на индивидуальной упаковке.

Характеристики

Лампа с УФ-спектром

Производятся модели со следующими характеристиками:

С высокой передачей цветовых оттенков , они применяются в выставочных музеях, галереях, при печати в типографиях, больницах, лабораториях и стоматологии. Также их используют в торговых точках, специализирующихся на художественных товарах, тканях, красках.
Со светом , по спектру схожим с солнечным светом, они применяются при недостаточной естественной освещенности.
С повышенным излучением синего и красного спектра , используют для подсветки растений и аквариумов. Они благотворно действуют на биологические процессы. Их применяют в теплицах, оранжереях, магазинах, торгующих растениями.
Для аквариумов с морской водой и кораллов подходит подсветка с повышенным излучением синего и УФ спектра. Но она комбинируется с освещением дневного света.
С цветовыми эффектами , которые применяются для декорирования, используются в рекламе.

Выпускают лампы с УФ излучением для косметических салонов и соляриев.

Они бывают трех видов:

С чистым УФ излучением , не вызывающим ожоги на кожном покрове и дающим хороший загар.
С излучением высокой мощности , при использовании которых возможно получить минимальную степень ожога.
С излучением, аналогичным солнечному свету. Этот тип излучения вызывает стойкую пигментацию кожи и применяется в соляриях. При дозированном использовании не вызывает ожогов.

Люминесцентные лампы выпускают с мощностью от 5 до 55 Вт. Лампы с мощностью более 23 Вт большие в размерах и не применяют в бытовых целях. Их используют для освещения больших помещений.

Цены

Лампа OSRAM

Самые популярные и надежные производители: OSRAM (Германия), Sylvania (Бельгия), Космос (Россия), PHILIPS (Голландия), General Electric (США). Стоимость колеблется от 1032 до 150 рублей.

На рынке представлены модели отечественного и зарубежного производства.

Стоимость зависит от технических характеристик и компании-производителя. Низкая стоимость лампы в сравнении с другими моделями может говорить о некачественном товаре, который прослужит недолго.

Цены, представленные ниже, могут отличаться в разных торговых точках, но в среднем составляют за КЛЛ:

ЭКОНОМКА Космос SPC 105Вт E40 4000К Т5, стоимостью 745 рублей.
OSRAM DULUX L 36W/830 2G11, стоимостью 269 рублей.
OSRAM DULUX D 18W/830 G24d-2, стоимостью 154 рубля.
OSRAM DULUX S/E 11W/827 2G7, стоимость 127 рублей.

Средняя стоимость за трубчатую люминесцентную лампу составляет:

OSRAM L 36W/950 G 13, цена- 1032 рубля;
OSRAM L 58W/965 BIOLUX, цена – 568 рублей;
PHILIPS TL –D 58W/865 G 13, цена 156 рублей;
PHILIPS TL-D 18W/54-765, цена – 49 рублей.

Люминесцентные лампы, называемые еще, лампами дневного света, представляют собой запаянную с обоих концов стеклянную трубку, изнутри покрытую тонким слоем люминофора . Сама лампа заполнена инертным газом - аргоном при очень низком давлении. Внутри лампы содержится небольшое количество ртути, которая, нагреваясь, превращается в ртутные пары.

Люминесцентные лампы - это те же лампы накаливания , но с небольшими усовершенствованиями. Принцип свечения в них базируется на разогреве, вольфрамового элемента, электрический разряд в смеси инертных газов и паров ртути, который содержится в стеклянной колбе, вызывает излучение в ультрафиолетовом спектре, (т.е. невидимом для человека). Это излучение поглощается специальным составом, которым колба покрыта изнутри, что и вызывает свечение, которое человеческий глаз может воспринимать. Состав, который вызывает свечение, называется люминофором , представляет собой смесь разных веществ на основе фосфора. Он имеет различные цвета, не только белый.

Для расчёта освещенности помещения вы можете воспользоваться калькулятором расчета освещенности помещения .

Именно люминофор обеспечивает мощность свечения лампы дневного света в несколько раз выше, чем у обычных ламп накаливания (имея такой же уровень потребления электроэнергии - примерно в 5 раз), поэтому их и называют энергосберегающими . Вольфрамовая нить после розжига продолжает гореть, но лишь в качестве поддержки тлеющего разряда.

Люминесцентные лампы состоят из следующих основных деталей:

1 - ртуть;

2 - штампованная стеклянная ножка с электровводами;

3 - трубка для откачки (при изготовлении);

4 - выводные штырьки;

5 - концевая панелька;

6 - катод с эмиттерным покрытием.

В зависимости от назначения целевого использования, люминесцентные лампы условно разделены на категории по диапазонам температур свечения:

до 2700 градусов - лампы люминесцентные т.н. мягкого света;
от 2700 до 4200 градусов - дневного света;
от 4200 до 6400 градусов - холодного света.

В зависимости от условий предполагаемой эксплуатации, в лампах может быть встроен механизм запуска - со стартером, электронным либо электромагнитным балластом.

Также лампы могут существенно отличаться размерами и формой самих стеклянных колб, а так же могут иметь различные патроны. Зачастую встречаются прямые и спиралевидные лампы

Маркировка люминесцентных ламп обычно состоит из 2-3 букв. Первая буква Л означает люминесцентная. Следующие буквы означают цвет излучения:

Д - дневной;
ХБ - холодно-белый;
Б - белый;
ТБ - теплобелый;
Е - естественно-белый;
К, Ж, 3, Г, С - соответственно красный, желтый, зеленый, голубой, синий; УФ - ультрафиолетовый .

У ламп с улучшенным качеством цветопередачи после букв, обозначающих цвет, ставится буква Ц, а для цветопередачи особо высокого качества используют буквы ЦЦ. В конце находятся буквы, которые характеризуют конструктивные особенности: Р - рефлекторная, У - U-образная, К - кольцевая, А - амальгамная, Б - быстрого пуска. Цифры обозначают мощность лампы Вт. Маркировка ламп тлеющего разряда начинается с букв ТЛ.

Маркировка зарубежных производителей люминесцентных ламп ?: OSRAM, PHILIPS, GENERAL ELECTRIC.

Люминесцентные лампаы имеют различные характеристики , так как применяются не только для освещения помещений общего пользования, но и активно используются в медицине, торговле, шоу-бизнесе и т.д.

Размер люминесцентных ламп. (диаметр трубки - 26 мм) .

Преимущества и недостатки ЛЛ:

хорошая светоотдача и более высокий КПД (в сравнении с лампами накаливания);
разнообразие оттенков света;
рассеянный свет;
длительный срок службы (2?000 -20?000 часов в отличие от 1?000 у ламп накаливания), при соблюдении определенных условий.

Недостатки:

химическая опасность (ЛЛ содержат ртуть в количестве от 10 мг до 1 г);
неравномерный, неприятный для глаз, иногда вызывающий искажения цвета, освещённых предметов (существуют лампы с люминофором спектра, близкого к сплошному, но имеющие меньшую светоотдачу);
Со временем люминофор срабатывается, что 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 (громоздкий дроссель с ненадёжным стартером);
очень низкий коэффициент мощности ламп — такие лампы являются неудачной для электросети нагрузкой (проблема решается с применением вспомогательных устройств).

Схемы подключения люминесцентных ламп с использованием стартеров.

Стартеры для люминесцентных ламп.

Одиночное включение.

LL - люминесцентная лампа;
V - ПРА;
D - дроссель;
Un - сетевое напряжение;
St - стартер.

Схема последовательного включение для двух ламп.

LL - люминесцентная лампа;
V - ПРА;
D - дроссель;
Un - сетевое напряжение;
K - конденсатор компенсации (если требуется);
St - стартер.

Схема парного включения.

LL - люминесцентная лампа;
V - ПРА;
D - дроссель;
Un - сетевое напряжение;
K - конденсатор компенсации (если требуется);
St - стартер.

Утилизация люминесцентных ламп.

Ртуть, которая с одержится в люминесцентных лампах, при их бое является потенциальным источником загрязнений. Одна люминесцентная лампа, которая по неосторожности была разбита, способна выбрасывать в воздух около 50 куб. м. ядовитых паров ртути. При этом, в воздухе эти пары не растворяются, а «зависают» надолго.

Опасность хронического отравления ртутью возможна во всех помещениях, в которых металлическая ртуть находится в соприкосновении с воздухом, даже если концентрация ее паров очень мала (предельно допустимой в рабочем помещении считается концентрация паров 0,01 мг/м3, а в атмосферном воздухе - в 30 раз меньше). Необходимость в специализированных условиях утилизации ртутных ламп объясняется, прежде всего, их высокой токсичностью и жесткими требованиями со стороны проверяющих органов.

Ртутные лампы относятся к отходам первого класса опасности и подлежат утилизации.

Накопление и хранение люминесцентных ламп на территории предприятий допускается временно до отправки на утилизацию в установленном порядке.

Люминесцентные светильники пользуются заслуженной популярностью благодаря высокому качеству освещения: их свет яркий, но в то же время равномерный. Практичность, надежность и экономичность источников света этого типа позволяет широко применять их в жилых, офисных, торговых и промышленных зданиях.

Особенности устройства и конструкции

В лампе - инертная газовая среда с парами ртути. Внутренняя поверхность покрыта люминофором, представляющим собой люминесцентное вещество. На краях лампы имеются вольфрамовые спирали, обработанные бариевым оксидом. Катоды связаны со штырями, которые обеспечивают подключение к наружному источнику электропитания.

Чтобы лампа работала исправно, она должна быть абсолютно герметичной. Если в нее проникнет кислород, химический состав прибора изменится, и лампа потеряет работоспособность.

На рисунке ниже показано строение люминесцентной лампы.

Следующий рисунок показывает, как устроен компактный люминесцентный осветительный прибор.

Люминесцентные лампочки способны давать только дневной свет. Однако подобное освещение довольно яркое, а потому слепит глаза. Чтобы свет стал более комфортным, лампы оснащают рассеивателями и отражателями. Данные устройства помогают равномерно распространять свет по помещению.

Сферы применения

По месту применения люминесцентные лампочки принято делить на два вида - промышленные и бытовые.

Промышленные

Применяются для организации освещения на предприятиях. Встроенные в прожекторы лампы способны освещать большие площади с высокими потолками. Для опасных условий эксплуатации (речь идет о предприятиях химической и алкогольной промышленности) выпускаются взрывозащищенные светильники.

Бытовые

Для освещения жилого дома, а также для офиса используют бытовые модификации люминесцентных лампочек. Люминесцентные лампы часто используют для освещения кабинетов, кухонь и коридоров. Существуют специальные светильники, предназначенные для эксплуатации в неблагоприятных условиях: они хорошо справляются с воздействием влаги и пыли.

Типы конструкций

По конструктивным особенностям принято выделять такие виды светильников:

Открытые потолочные изделия. Для обеспечения безопасности такие лампы иногда комплектуют защитными решетками.
Встраиваемые светильники. Такие источники света вмонтированы под потолочное покрытие.
Настенные модели. Существует множество модификаций таких светильников. К примеру, линейный тип светильников имеет вытянутую форму и используется для освещения протяженных объектов. Накладные модели устанавливают с помощью анкеров, закрепленных в стене.
Угловые светильники. Такие устройства монтируют на стыках между потолком и стенами. Внешне конструкция напоминает потолочный плинтус. Такой тип осветительных приборов нередко выбирают для кухонь.
Подвесные устройства. Фиксируются к потолочной конструкции с помощью троса. На одном проводе размещается от одной до нескольких лампочек.
Закрытые светильники. Используют в сочетании с натяжными потолками. Такие модели не перегреваются, что обеспечивает сохранность потолочного материала.
Мебельные модели. Лампы дневного света используются для подсветки мебели. Люминесцентное освещение выполняет не только утилитарную функцию, но и служит украшением мебели.

В последние годы набирает обороты производство эконом-моделей люминесцентных светильников. Технология основана на использовании специального газа - люминофора. В результате взаимодействия газа и тока образуется ультрафиолетовое свечение без разогрева прибора.

Преимущества и недостатки

К достоинствам люминесцентных источников света принято относить такие их характеристики:

Высокая яркость света, что позволяет обеспечить отличную видимость. Особенно полезно люминесцентное освещение при выполнении мелких манипуляций, требующих точных движений.
Продолжительный срок эксплуатации. В сравнении с лампами накаливания люминесцентные светильники служат дольше.
Разнообразные модификации светильников. Выпускаются изделия, которые подойдут для любого интерьера.
Колбы не перегреваются, что благоприятно сказывается не только на сроке службы источника света, но и на отделочных материалах, находящихся в непосредственной близости (речь идет прежде всего о натяжных потолках).
Экономность расходования электроэнергии.
Простота очистки прибора от грязи или пыли.

К недостаткам люминесцентных ламп относятся:

Отсутствие возможности питания постоянным током.
Чувствительность к температурному режиму, который способен уменьшать светоотдачу устройства.
Наличие ртути внутри лампы, что создает опасную ситуацию, если колба будет разбита.

Важные характеристики при выборе светильника

Покупая светильник, следует принимать во внимание его технические возможности:

Существенный плюс изделия - наличие возможности холодного старта. В таких светильниках электроды нагреваются постепенно, в результате чего свет включается с небольшой задержкой. Плавный старт значительно увеличивает рабочий ресурс лампы.
Рекомендуется присмотреться к соотношению мощности между старой лампой накаливания и устанавливаемой лампой дневного света. Мощности люминесцентной лампы в 12–15 Вт достаточно, чтобы заменить 60-ваттную лампочку накаливания. Однако, несмотря на разницу в мощности, характеристики светового потока у разных тип ламп должны быть примерно одинаковыми.
Цвет лампы определяется особенностями помещения. Для кабинета или кухни предпочтителен холодный свет. Это позволит усилить концентрацию внимания на выполнении какой-либо работы. В спальне, гостиной или столовой более актуальны теплые цветовые тона. Они не раздражают органы зрения. Для ванной комнаты или в гараж следует выбирать устройства с защитой от влаги и пыли.

Сферы применения

Люминесцентные источники света применяют во многих сферах жизнедеятельности человека:

В медицине. Лампы дневного света часто используются в медицинских кабинетах. Качество света позволяет врачам тщательнее провести диагностические мероприятия.
Люминесцентные устройства распространены в сфере производства. Особенности технологии позволяют покрыть большие территории качественным концентрированным освещением. Особенно актуален дневной свет при проведении мелких точных операций (например, при работе на токарном станке).
На кухнях предприятий общественного питания, а также для приготовления пищи в домашних условиях.
В научных учреждениях и лабораториях.
В библиотеках, в образовательных заведениях.
Для организации наружной подсветки. Люминесцентные источники применяются не только для освещения, но и в качестве декоративного света. Лампы дневного света часто встречаются на козырьке гаражей и на входах в здания.
Офисные помещения.
Торговые заведения.
Жилые помещения.

Использование в интерьере

Люминесцентные источники света используются в самых разных интерьерных решениях, но наиболее уместны они в современных стилях:

Хай-тек. В этой стилистике применяются длинные светильники, вмонтированные на стыках потолков и стен. Такие лампы подчеркивают геометрию комнаты. Для хай-тека чаще всего используют холодные тона.
Минимализм. Люминесцентные светильники оформляются пластиком и представляют собой массивные плоские конструкции.
Экологический дизайн. Применяются в обрамлении природных материалов (обшивка деревом или кожей) и излучают теплый свет.
Помещения в стиле лофт. Такие лампы по своему оформлению и размещению должны соответствовать общему стилю помещения - переоборудованному в квартиры бывшему индустриальному зданию.
Эклектика. Используются эконом-лампы, размещенные в линию.

Обратите внимание! Холодный свет подходит для жилых помещений, окна которых обращены на южную сторону. Также холодные свет разбавляет слишком теплые тона отделочных материалов.

Монтаж люминесцентных ламп

При желании светильники дневного света несложно установить своими руками. Установка приборов освещения осуществляется исходя из их конструктивных особенностей. Устройства монтируют к потолочным конструкциям, на стены, в колонны и т.д. Для фиксации используют дюбеля и закладные.

Для соединения проводки светильника с электрической сетью устанавливают потолочные розетки. Они маскируют отверстие, из которого выводятся проводники.

Для настенных светильников розетки монтируют на незначительном расстоянии от источника света. Из корпуса выходит шнур, соединяющийся с источником электропитания через вилку.

При установке механического переключателя особое внимание следует уделять надежности контактов. В противном случае в процессе работы возможно смещение контактных поверхностей, из-за чего светильник перестанет работать.

Схема подключения прибора также важна. Чаще всего на рынке встречаются модификации, оснащенные дросселями и стартерами. Такие устройства имеют выделенные гнезда. Один из конденсаторов подключается параллельно и выполняет роль стабилизатора напряжения. Второй конденсатор предназначен для продления времени импульса на старте. Такое подключение именуют электромагнитным балансом. Его схема показана на рисунке внизу.

На всех люминесцентных светильниках имеется схема. Она изображена с обратной стороны прибора. Схема содержит достаточную информацию о количестве лампочек, их мощности, а также других значимых характеристиках устройства.

Обратите внимание! Светильник с люминесцентными лампами несложно переоборудовать на работу со светодиодами. До замены лампы нужно удалить из схемы пускорегулирующее устройство. Световые диоды должны получать напряжение напрямую.

Оптимальный способ размещения люминесцентных приборов - подвешивание их на магистрали (осветительные коробки типа КЛ-1 или КЛ-2). В совокупности с коробками в продаже имеются все необходимые комплектующие для установки люминесцентного светильника.

Важно! Перед подключением лампы следует заизолировать концы проводов.

Вероятные поломки

Существует несколько распространенных причин неисправности люминесцентных устройств:

Срабатывание защитного механизма. Происходит это вследствие короткого замыкания в электрической сети (за автоматом) или нарушенной работы конденсатора на входе. Особенно часто встречается подобная проблема при замене люминесцентных ламп на светодиодные. Исправляют проблему за счет замены конденсатора. Следует также протестировать на рабочее состояние контакты патронов и стартера. Возможно, понадобится замена лампочек.
Не включается свет. Причина в недостаточном напряжении в патроне или полном его отсутствии. Напряжение проверяют с помощью индикаторной отвертки или мультитестера. Если прибор не включается, но на концах трубки имеется свет, речь идет о поломке стартера. В таком случае стартер следует поменять. Отсутствие свечения указывает на неисправность дросселя, стартера или самой лампы. Если подсвечивает лишь один конец, в схеме есть ошибка и ее нужно перепроверить.
Непрекращающееся мерцание. Проблема возникает в случае выхода из строя стартера или при недостаточном напряжении в электросети. Также нужно проверить схему подключения - вероятно наличие ошибки.
Регулярное включение и выключение лампочки указывает на выход ее из строя. Понадобится замена лампы.

Проверка светильника

Вначале проверяют исправность работы лампы с помощью мультиметра или тестера. Существуют определенные нюансы в четырехламповых и двухламповых светильниках. К примеру, в светильнике Армстронг ЭПРА на 4 лампы в случае выхода из строя одной лампочки не будут гореть все четыре. То же самое касается устройств с одним стартером на две трубки. В светильниках, где на каждую лампу имеется выделенный стартер, светильник будет без проблем функционировать при выходе из строя других ламп.

Если электропитание подключено, но светильник не включился, проверяют поступление напряжения. Делают это с клеммника на вводе.

Работоспособность люминесцентных источников света оценивают по целостности их компонентов, обеспечивающих транспортировку тока:

Дроссель не должен издавать каких-либо звуков.
Стартер проверяют присоединением его к лампочке накаливания и розетке.
Проверяют емкость конденсатора.

Диагностику осуществляют только на отключенном из электросети приборе. Оптимальные средства для проведения замеров - мультиметр или омметр. Для проведения проверки изымают стартер из патрона, состыковать контакты. Щупы подводят к выводам проводов светильника. В результате на приборе отобразится общее сопротивление лампы.

Известные производители

Чтобы люминесцентный светильник работал в течение долгого времени, рекомендуется заранее изучить предложения компаний-производителей. На рынке имеется продукция десятков фирм. Однако лишь немногие бренды обрели безупречную репутацию:

«Philips». Продукция нидерландской компании - эталон качества и технологического совершенства. В ассортименте «Philips» имеется большое разнообразие модификаций ламп дневного света.
«Ares». Изделия итальянской компании известны во всем мире. Фирма производит лампы не только для освещения помещений, но и для устройства декоративной подсветки.
«Thorn Lighting» (Австрия). Компания зарекомендовала себя как производитель высококачественной техники для промышленных и складских объектов. Также в ассортименте «Thorn Lighting» есть люминесцентные прожекторы.
«Osram». Немецкий производитель - один из лидеров на мировом рынке осветительного оборудования.

Также в продаже имеется продукция отечественных компаний:

Компания «Навигатор» предлагает эконом-лампы для жилых и офисных помещений, а также для наружного освещения. Изделия оснащаются влагозащитными и пылезащитными предохранителями.
«Новый свет». Один из лидеров в производстве мощных ламп дневного света, а также прожекторной техники.
«JazzWay». Компания изготавливает широкий ассортимент разнообразной светотехники, в том числе люминесцентные и светодиодные устройства.
«Ксенон». Данный производитель специализируется на лампах для производственных помещений и крупных офисных объектов.
«Атон». Производит продукцию для наружного освещения.
«Лидер Лайт». Производитель с большой линейкой светотехнического оборудования. В ассортименте выделяется продукция для освещения автодорог.

В целом продукция западных производителей считается самой качественной. Однако российские компании предлагают люминесцентные светильники по более доступным ценам.

Люминесцентная лампа или лампа дневного света (ЛЛ, ЛДС) - инертный газ в стеклянной колбе, излучающий видимый свет.

Принцип работы ЛДС заключается в насыщении газа ртутью с последующим пропусканием через него разряда, в результате чего образуется УФ-излучение, преобразуемое в видимый свет благодаря слою люминофора, содержащемуся во внутренней поверхности колбы. В этой статье будут рассмотрены ЛДС, их описание и технические характеристики.

Разновидности

В реализации наиболее используются газоразрядные лампы на основе ртути высокого (ГРЛВД) или низкого (ГРЛНД) давления:

Область применения

Люминесцентные источники света получили большой спрос в организациях общественного назначения: школах, больницах, госучреждениях.

С дальнейшим развитием светильники оснастили электронным балластом, стало возможным их применение в распространенных патронах стандарта Е14 и Е27.

ЛЛ актуальнее применять в помещениях промышленного сектора для обеспечения большего периметра освещения при минимальных энергозатратах. Также их используют в освещении рекламных щитов и фасадов.

Люминесцентные приборы сочетают в себе характерные черты эффективного и экономного использования электроэнергии. В быту лампы дневного света потолочные и настольные применяются для растений, освещения рабочей поверхности и жилых комнат.

Актуальность применения люминесцентных ламп

Широкое распространение ЛЛ получили благодаря многим преимуществам, а именно:

высокая световая отдача (ЛДС мощностью 10 Вт обеспечивает освещенностью, сравнимой с лампочкой накаливания 50 Вт);
большой диапазон оттенков испускаемого света;
полная рассеянность света.

Гарантированный срок эксплуатации ЛДС от 2 тыс. часов против 1 тыс. часов у ламп накаливания.

Недостатки люминесцентных устройств:

химопасность (в ЛДС содержится до 1г ртути);
неравномерный спектр, который неприятен человеческому глазу;
постепенное разрушение слоя люминофора, приводящее к ослаблению освещенности;
мерцание лампы с двухкратной частотой от сети;
наличие механизма, регулирующего пуск;
мощность ЛЛ не обеспечивает высокого коэффициента.

Принципы работы

Во время работы ЛЛ между двумя электродами, расположенными на ее краях, горит дугообразный разряд, который приводит к созданию УФ-свечения внутри колбы, наполненной газом, в составе которого ртутные пары.

Зрение человека невосприимчиво к УФ диапазону свечения, поэтому внутренние стенки колбы обработаны люминофорным составом, имеющим свойства поглощения ультрафиолета с дальнейшим преобразованием его в видимое белое свечение. Ортофосфаты кальция-цинка и галофосфаты лежат в основе люминофорного слоя. Также люминофор может быть насыщен другими веществами с целью получения определенного оттенка света. Термоэлектронная эмиссия электродов с катода создает поддержку электрической дуги в ЛДС. Дальнейшее разогревание катодов путем пропуска через них тока или ионной бомбардировки приводит к запуску устройства.

Технические характеристики

От технических характеристик зависит конечная работа ЛДС - необходимое освещение.

Мощность

От показателя мощности ЛЛ зависит светоотдача, которая влияет на площадь освещения. В реализации распространены лампы различной мощности.

Лампы 4–6 W

Применимы в помещениях небольшой комнаты. Отлично подходят в сельскохозяйственной местности, сторожевых будках или палатках. Эти ЛДС неприхотливы к потреблению электроэнергии, а также благодаря трансформаторным преобразователям эти лампы способны работать от 12 вольт, что дает возможность запустить лампу подсоединением к авто аккумулятору в условиях отсутствия электроснабжения. Также маломощные люминесцентные устройства применяются для освещения растений или аквариумов.

Самые распространенные ЛЛ по мощности лампы. Их можно встретить везде: в комнате, автомобильных боксах, офисах, павильонах.

Также получили большое распространение. Применяются в тех же помещениях, что и ЛЛ 18 W, с разницей в увеличении площади освещения.

58 W и 80 W

Эти ЛДС большой мощности применяются только в производственных цехах большой площади, хранилищах и ангарах, на подземной территории.

Иногда ЛЛ такой мощности можно встретить на участках открытой местности в условиях большой рассеянности света. Такие ЛЛ, в отличии от ламп 18 W и 36 W, более энергозатратные и их применение в быту или офисного освещения нерентабельно. Также они оснащены дополнительно светильниками дневного света, что приводит в еще большую неактуальность их применения в качестве потолочных светильников дневного света в помещениях малой площади.

Цветовая температура

Еще один главный параметр ЛДС. От качества света и цветовой температуры зависит качество освещения. Эти параметры отображены трехзначным значением на колбе устройства.

Значение 627

Соответствует устройствам с 60%-м качеством света и цветовой температурой 2700 К.

Значение 727

Лампы с качеством света 70% и аналогичной цветовой температурой.

Значение 765

Цветовая температура 6500 К, которой и обладают все без исключения ЛДС. Качество цвета на уровне 70%.

Необходимо учесть, что 2700 Кельвинов - цветовая температура лампочек накаливания, и ЛЛ с такой же цветовой температурой будет излучать лучи, воспринимаемые человеческим зрением, желтого цвета. С учетом восприятия человеком цветности свечения изготовляются люминесцентные устройства разной цветовой температуры.

Многие ЛЛ (энергосберегающие источники свечения) компактной формы излучают именно желтый свет. Цветовая температура 6500 присуща всем устройствам линейной формы и соответствует белому свету со слабым оттенком синего. Также изготовляются ЛЛ узкопрофильного назначения с температурой цвета 1300К, при включении которых наблюдается красный оттенок. В отдельных случаях для получения уникального оттенка свечения применяются цветные ЛДС.

Подключение к сети

Простейшая схема подключения ламп дневного света выполнена на основе стартера, дросселя (балласта) и конденсатора. Сами лампы не предусматривает их прямого включения в электрическую цепь, так как в отключенном состоянии люминесцентные устройства имеют высокое сопротивление, преодолеть которое можно только импульсом высокого напряжения.

Возможно также последовательное соединение двух ламп, при этом стартеров будет 2 штуки, а дроссель один, но он должен быть рассчитан на суммарную мощность ламп. Схема светильника на 2 лампы приведена ниже. На схеме нет конденсатора, но он также может быть установлен на входе светильника.

Принципиальная схема светильника иногда наносится на корпус стартера.

Дроссель (балласт), включается в электроцепь в качестве дополнительного сопротивления, предохраняющего от короткого замыкания. Стартер позволяет в моменты высокого сопротивления лампы зарядить дроссель, одновременно прогреть спирали лампы.

Лампу дневного света без дросселя невозможно запустить. От того, как устроена схема подключения, зависит общее энергопотребление всех устройств, подключенных вместе с люминесцентным источником света к электрической цепи.

Электромагнитный дроссель (ЭмПРА)

Дроссель постоянного индуктивного сопротивления, подключаемый только в цепь с ЛЛ определенной мощности. Сопротивление включенного в цепь ЭмПРА при включении начинает играть роль ограничителя подачи тока к светильнику.

Конструкция ЭмПРА проста и дешева в производстве, соответственно, дешевле и лампы с электромагнитным балластом. Несмотря на свою дешевизну и простоту обладает рядом недостатков:

длительность запуска до 3 секунд (время зависит от износа лампы);
высокое потребление электроэнергии дросселем;
постепенное возрастание частоты в пластинах дросселя из-за его износа;
мерцание с двухкратной частотой электросети (100 или 120 Гц) при включении, которое отрицательно влияет на зрение;
массивность и габаритность люминесцентных устройств (в сравнении с аналогами ЭПРА);
вероятный отказ в работе электрической цепи с дроссельным механизмом при температуре ниже нуля по Цельсию;
короткое замыкание, приводящее к припайке электродов дросселя к устройству, после чего его невозможно снять.

Схема подключения газоразрядных люминесцентных ламп с ЭмПРА предусматривает наличие стартера, регулирующего зажигание ЛЛ. Однако он дополнительно потребляет электроэнергию.

Электронный дроссель

Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) обеспечивает лампы высокочастотным питанием 25–133 кГц. В момент включения ЛДС с электронным дросселем человек в течение короткого времени наблюдает яркое мерцание. С помощью электронного балласта реализовано два принципа работы по включению ламп.

Холодный запуск

Сразу запускает устройство, но наносит значительный вред электродам. Лампы с таким вариантов запуска рассчитаны на малую частоту включения/отключения в течение дня.

Горячий запуск

Перед включением лампы, в течение 1 секунды, происходит разогрев электродов, затем она работает. Также присутствует тепловой индикатор, обеспечивающей устройство защитой от перегрева.

ЛЛ на основе ЭПРА более экономичные, чем и заполучили значительную популярность, чего нельзя сказать об аналогах ЭмПРА.

Причины неисправности

Электроды ЛДС представлены вольфрамовой спиралью, покрытой активными щелочными металлами, которые обеспечивают заряд. С периодом эксплуатации активная масса осыпается с электродов, они приходят в негодность.

В момент включения лампы (пуск разряда и последующий разогрев электродов) происходит дополнительная нагрузка на активную массу, что еще сильнее разрушает ее. На участках с наибольшей потерей активной массы поступает меньше напряжения, что приводит к неравномерной отдаче, и человек наблюдает мерцание лампы в период ее работы. Также осыпание активной массы приводит к полной неисправности лампы, а на концах трубки появляется темный оттенок.

Отсюда следует, что срок службы ЛЛ зависит еще от качества активной массы и частоты включения лампы. Но даже при этих ограничениях срок службы ЛДС как минимум намного выше (2000 запусков против 1000 у обычных лампочек накаливания).

Типы исполнения

Люминесцентные устройства подразделяются на два типа по варианту исполнения колбы.

Линейные лампы

Эти ЛЛ представлены ртутными лампами низкого давления. Большая часть света этих ламп излучается люминофором. Люминесцентные устройства, крепящиеся на потолок, являются основным представителем линейных ЛЛ. Потолочный светильник дневного света получил огромный спрос во всем мире в помещениях различного назначения.

Среди линейных ламп в России распространены ЛДС с круглой трубкой Т8 (D=26 мм) и цоколем типа G13. Мощность этих ламп взаимосвязана с размером трубки - стандартные ЛДС мощностью 18 W имеют длину трубки 600 мм, а лампы 36 W уже вдвое длиннее, 1200 мм. Также существуют лампы других мощностей, но они получили меньшее распространение либо у них узкий круг применения.

Стоит отметить, в советский период наибольшее применение получили ЛДС с колбой Т12, диаметр которой составлял 38 мм. Эти лампы были более энергозатратными - 20 W короткие и 38 W длинные против 18 W и 36 W соответственно. Также встречались лампы с трубкой Т10 (32 мм), но они не получали широкого спроса по сравнению с T12.

В западных странах в последние годы стали преобладать лампы с трубкой последнего поколения Т5 диаметром 16 мм. Они достаточно тонкие и получили более обширное применение в интерьере.

Если затрагивать технологический прогресс, то буквально недавно китайские разработчики создали устройство с колбой Т4 (12,5 мм). Это только новинка, которая еще не получила обширного применения, и о перспективах таких трубчатых ламп пока рано говорить. ЛДС с еще меньшим диаметром трубки на практике пока не сделали.

Двухцокольная прямолинейная лампа представляет собой стеклянную трубку с вваренными на концах стеклянными ножками, в которые вмонтированы электроды. Герметично запаянная трубка содержит аргоном или неон, обогащенный ртутью, которая при включении лампы переходит в газообразное состояние. Цоколи на концах трубки оснащены контактами для подключения лампы в цепь.

Линейные ЛДС потребляют всего 15% от потребления лампы накаливания, обеспечивая аналогичную освещенность. Эти лампы часто встречаются на производстве, в офисах, транспорте.

Компактные лампы

Представляют собой светильники дневного света с изогнутой трубкой.

Компактные лампы могут иметь свободную (любую) форму колбы и распространены для частного использования. К компактным люминесцентным устройствам также относятся, так называемые, энергосберегающие лампы.

Также распространены компактные лампы под патроны стандарта Е14, Е27, Е40, которые применяются в светильниках.

Варианты применения

В настоящее время люминесцентные устройства получили большое применение, как в освещении промышленных объектов, так и в организации интерьера помещения. Светильники с лампами дневного и белого света применяются во многих целях:

Люминесцентные светильники ЛБ 40 низкого давления, предназначенные для освещения всей площади помещения закрытого типа.
Люминесцентная лампа для аквариумов и комнатных растений, обеспечивающая локальное освещение.
Фитолампы (цветочные светильники) - люминесцентные лампы для цветов и растений.
Настольная и настенная лампа дневного света, придающая мягким освещением уютную обстановку при чтении или отдыхе.

Маркировка

Маркировка устроена так, что потребитель без труда сможет выбрать необходимую ЛЛ при покупке. Наиболее распространены следующие обозначения:

ЛБ (белый свет);
ЛД (дневной свет);
ЛХБ (холодно-белый свет);
ЛТБ (тёпло-белый свет);
ЛЕ (естественный свет);
ЛХЕ (холодный естественный свет).

Видимый оттенок напрямую зависим от цветовой температуры. Цветовая температура ЛДС составляет 6400–6500К, что соответствует примерной цветности белого света.

Помимо типа лампы также указываются необходимые технические характеристики лампы: напряжение, форма, размеры и так далее. Маркировка наносится на стеклянную колбу или корпус ЛДС.

Все без исключения ЛДС содержат газы, насыщенные парами ртути. При происшествиях, в результате которых лампа разбилась, пары ртути проникают в воздух.

В дальнейшем ртуть может оказаться в организме человека и нанести вред здоровью. Поэтому стоит бережно обращаться с люминесцентными лампами.

Видео по теме

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.

Люминесцентные лампы: описание и устройство

Люминесцентные лампы, по внешнему виду, представляют собой стеклянную колбу, различной формы, белого цвета с торчащими на краях контактами подключения.

Справка: Первые люминесцентные лампы были созданы в России в 1936-40 году группой под руководством Вавилова С.И.

Форма люминесцентных ламп может быть в виде стержня (трубка), тора, или спиралей. При производстве из колбы лампы выкачивают воздух и закачивают инертный газ. Именно поведение инертного газа под действием электричества приводит к свечению лампы, создавая потоки холодного или теплого света, который принято называть «дневным». Отсюда второе название этих ламп, лампы дневного света.

Стоит отметить, что светить лампа не смогла, если бы с внутренней стороны на колбу не был нанесен люминофор, а в самой лампе не находилась бы ртуть.

Именно ртуть стала тем фактором, который вытесняет этот тип ламп с рынка. Опасность ртутных загрязнений при разбиении ламп вызывает много вопросов и экологов мира.

Как работает люминесцентная лампа

Инертный газ в лампе нужен для создания тлеющего разряд (поток ионизированных частиц инертного газа). Ртуть нужна для усиления этого разряда. Люминофор нужен для преобразования ультрафиолетового света, в свет видимого спектра. Электроды нужны для подключения лампы в электрическую схему и создания разряда электронов.

После подачи напряжения на контакты лампы, электроды внутри колбы начинают испускать электроны, которые перемещаясь по колбе, пытаются создать разряд. Однако, в нормальных параметрах схемы силы тока не достаточно для создания разряда. Поэтому, в схему подключения люминесцентной лампы обязательно включают устройство, создающее разовый электрический разряд для старта свечения.

Называется это устройство стартер фото. Его задача, при подаче электричества кратковременно увеличить силу токов 3-4 раза.

Для обеспечения запуска и работы (свечения) люминесцентной лампы (группы ламп), нужно другое устройство, называемое по-простому дроссель. Это название устарело фактически, но активно используется.

Правильное название дросселя, пускорегулирующий аппарат (ПРА). На сегодня, название дроссель (ПРА) преобразили в ЭмПРА и ЭПРА.

ЭмПРА: электромагнитный пуск–регулирующий аппарат;
ЭПРА: электронный пуск–регулирующий аппарат (электронный балласт).

ЭПРА более быстро зажигает лампу, не гудит при работе и регулирует запуск при пониженных напряжениях. Если старый дроссель, по сути, был увесистая электромагнитная катушка, то современный ЭПРА это компактные даже изящные устройства.