Люмінесцентні лампи достоїнства і недоліки

За тривалий період експлуатації були добре вивчені переваги і недоліки люмінесцентних ламп, що дозволило найбільш раціонально використовувати їх в освітлювальних приладах. В даний час велику популярність завойовують компактні енергозберігаючі пристрої, що знайшли широке застосування в побутових умовах.

Загальні відомості

Люмінесцентні лампи відносяться до категорії газорозрядних джерел світла низького тиску. У газовому середовищі виникає розряд електричного струму, що викликає появу ультрафіолетового випромінювання, невидимого для звичайного зору. Потрапляючи на стінки колби з люмінофорним покриттям, воно перетворюється у видиме світловий потік.

Сама лампочка виготовлена ​​у вигляді циліндричної скляній трубки, усередині якої знаходиться інертний газ і пари ртуті. Торці герметично закриті кришками, з упаяними в них електродами. При підключенні струму вони створюють електричний розряд, після чого запускаються всі процеси, в кінцевому підсумку викликають світіння лампи.

Всі люмінесцентні лампи забезпечують створення м’якого рівномірного світлового потоку. Він важко піддається управлінню і регулюванню в зв’язку з великою площею поверхні, що випромінює. Форма трубок може бути лінійна, кільцева, U-подібна, кругла. Власні конфігурації передбачені для компактних люмінесцентних ламп. Діаметр скляної колби відображається в кількості восьмих частин дюйма. Наприклад, маркування Т5 відповідає 5/8 дюйма або близько 16 мм. У каталогах і міжнародних стандартах ця величина вказується тільки в міліметрах.

Сьогодні випускається понад 100 видів ламп загального призначення з власними типорозмірами. Найбільшого поширення набули пристрої потужністю 15, 20, 30 ват під напругу 127 вольт і 40, 80, 125 Вт – для 220 В. Термін експлуатації в середньому становить приблизно 10 тисяч годин.

Всі відомі недоліки і переваги люмінесцентних ламп, їх параметри і технічні характеристики безпосередньо пов’язані з температурою навколишнього середовища. Найбільш відповідною температурою для ртутної пари вважається 40 градусів, при яких досягається максимальна світлова віддача.

Технічні характеристики

Властивості кожної лампи відображені в її параметрах, зазначених виробниками в маркуванні або на упаковці. Зазвичай такої інформації цілком вистачає, щоб зробити правильний вибір.

Перш за все, слід звертати увагу на напругу живлення. Для російських мереж передбачено маркування 220-240V / 50Hz, що повністю відповідає загальноприйнятим параметрам. Точно так же на лампочці вказується значення споживаної потужності. Іноді на упаковці наводиться порівняння світлового потоку з лампою розжарювання при однаковому енергоспоживанні.

Висока якість відомих виробників визначає переваги люмінесцентних ламп за даним показником в 4-5 разів. Досить часто зустрічається позначення типу 16 Вт = 80 Вт. Це означає, що при однаковому світловому потоці люмінесцентна лампа споживе всього 16 ват, а звичайна лампочка розжарювання – цілих 80 ват.

Деякі переваги і недоліки визначаються світловим потоком, що позначає величину потужності світла з загальному потоці випромінювання. Ця величина встановлюється лабораторним шляхом, вимірюється в люменах (лм) і наноситься на упаковку або відбивається в паспорті.

Велике значення має показник колірної температури, яка б показала, наскільки світіння наближене до природного освітлення. Цей параметр вимірюється в Кельвіна і розглядається в трьох діапазонах:

• Теплий білий діапазон – 2700-3200 К. Такі люмінесцентні лампи виробляють м’яке біле світлове випромінювання, з невеликим відтінком жовтуватого кольору і найкраще підходять для житлових приміщень.
• Холодний білий колір знаходиться в діапазоні 4000-4200 К.Лампи з такими показниками використовуються для освітлення робочих приміщень, офісів і громадських будівель.
• Діапазон денного білого кольору – 6200-6500 К. Застосовується в системах освітлення вулиць, нежитлових приміщень, театральних сцен і інших аналогічних об’єктів. Відрізняється різким білим світлом яскраво вираженого холодного тону.

Вибираючи лампу слід обов’язково враховувати колірну температуру. У разі заміни виріб повинен володіти такими ж характеристиками.

особливості експлуатації

Розглядаючи плюси і мінуси ламп денного світла, слід докладно зупинитися на особливостях їх експлуатації, що істотно відрізняються від звичайних лампочок розжарювання.

Тому, використовуючи люмінесцентні лампи, не можна забувати про таких обов’язкових правилах:

• Ці джерела світла погано переносять часті включення і виключення. Подібна ситуація пов’язана з використанням в схемі стартера і дроселя. При кожному пуску відбувається випаровування електродів, в результаті, кінці трубок починають чорніти. Високе споживання струму пускорегулирующей апаратурою під час пусків, викликає підвищені навантаження і передчасний вихід її з ладу. Тому малопотужні лампи, до 15 Вт, рекомендується включати і вимикати один раз в день. Якщо ж без цього ніяк не обійтися, потрібно купити дорожчі лампи з системою плавного старту, які будуть працювати без будь-яких проблем.
• Підвищена чутливість ламп денного світла до перепадів напруги, особливо в бік зниження. Пусковий пристрій починає ще більше споживати струму, інакше пуск лампи просто не відбудеться. В результаті, часте низька напруга викликає передчасний знос ПРА.
• Люмінесцентні лампи вимагають гранично обережного поводження. Перш за все це пов’язано з парами ртуті, що містяться всередині колби. Якщо її розбити, то шкідливі речовини потраплять в навколишнє середовище. Тому під час транспортування або при зберіганні, світильники повинні знаходитися в надійному стійке положення. Заміна лампи здійснюється в рукавичках, оскільки сліди жиру на колбі при нагріванні можуть призвести до вибуху.
• Необхідність контролю тривалості роботи лампочок. З цією метою дата введення в експлуатацію заноситься в спеціальний журнал. Це робиться в зв’язку з погіршенням якості світлового потоку з плином часу. У реальності це правило майже не дотримується і заміна лампи проводиться тільки після того, як вона вийде з ладу.
• Для люмінесцентних ламп рекомендується використовувати світильники відкритого типу. Під час роботи деякі з них сильно нагріваються, а закриття прилади освітлення не забезпечують потрібної вентиляції. Крім того, матова поверхня плафона затримує світловий потік і пропускає його лише частково. Відкриті світильники взагалі не нагріваються і створюють максимальну яскравість при тих же енерговитратах.
• Економія електроенергії, яку планується отримати, багато в чому залежить від виробника ламп денного світла. Дешеві пристрої виготовлені з таких же матеріалів, тому якість світла і термін служби залишають бажати кращого. Краще купувати вироби відомих брендів, максимально наближених до заявленим технічним характеристикам.

Плюси і мінуси

Розглянувши пристрій і роботу люмінесцентних ламп, правила їх експлуатації, їх плюси і мінуси, можна зробити цілком певні висновки про позитивні і негативні якості.

Безперечними перевагами цих виробів є:

• Підвищена економічність в порівнянні з традиційними лампочками розжарювання. Коефіцієнт корисної дії вище в кілька разів. Серйозним конкурентом можуть виступити світлодіодні лампи, але їх висока вартість гальмує широке застосування.
• Висока світлова віддача, що дозволяє висвітлити великі площі в приміщеннях і на прилеглих територіях.
• Пристрої з люмінофором відрізняються тривалим терміном експлуатації.У деяких модифікацій він становить десятки тисяч годин за умови дотримання всіх правил і відсутності частих включень і виключень. У них немає ниток розжарювання, які можуть швидко перегоріти.
• Більшість моделей люмінесцентних ламп не схильні до сильного нагрівання і можуть використовуватися в світильниках, де максимально допустима температура обмежена жорсткими рамками.
• Світло розсіюється з великої площі поверхні лампи і рівномірно розподіляється по всьому приміщенню.

Негативні якості і недоліки проявляються в наступному:

• Ртуть, що міститься в колбі, є небезпечною речовиною, тому лампам потрібна спеціальна утилізація.
• З плином часу властивості люмінофора губляться і його ефективність падає. В результаті, знижується не тільки світлова віддача, але і ККД.
• Необхідність використання пускорегулювальної апаратури, без якої робота лампи неможлива.

Існують і інші недоліки, але вони не роблять помітного впливу на використання люмінесцентних ламп.

В даний час люмінесцентні лампи є другими за популярністю джерелами освітлення, поступаючись тільки лампам розжарювання. В таких приладах використовується ртуть, яка при нагріванні в парах створює електричний розряд, який формує ультрафіолетове випромінювання. Потім спеціальну речовину (люмінофор) поглинає це випромінювання, виділяючи світло в звичному для людського ока спектрі. Довжина і поперечний переріз трубки люмінесцентної лампи визначають робочу напругу і напруга запалювання, а також струм. Чим виріб товщі, тим нижче опір і, відповідно, більше потужність.

Сьогодні люмінесцентні лампи знайшли широке застосування при освітленні комерційних об’єктів, громадських будівель, торгових і офісних центрів, кіностудій. Не менш популярні вони і для побутового застосування.

Позитивні сторони люмінесцентних ламп

Серед ключових переваг люмінесцентних ламп слід виділити:

1. Економічність. Оскільки ККД цих джерел освітлення значно вище, ніж у ламп розжарювання, споживання енергії у них нижче (приблизно в 5 разів). У плані економії з люмінесцентними лампами можуть конкурувати тільки світлодіоди, але вони мають свою специфіку.
2. Високу світлову віддачу, що дозволяє висвітлювати приміщення великої площі.
3. Тривалий термін служби. Ресурс експлуатації джерел освітлення, які працюють з використанням люмінофора, становить кілька десятків тисяч годин за умови відсутності частих включень-виключень. На відміну від ламп розжарювання, вони не виходять з ладу в результаті перегорання нитки розжарювання.
4. Мінімальний нагрів, що дозволяє використовувати люмінесцентні лампи для світильників з обмеженим рівнем максимально допустимої температури.
5. Велика площа поверхні, за рахунок чого світло в приміщенні розподіляється набагато рівномірніше.

Експлуатаційні переваги люмінесцентних ламп супроводжуються і естетичними достоїнствами – різноманітність відтінків освітлення дозволяє підібрати рішення для будь-якого інтер’єру. Це ж стосується рівня освітленості, який можна дуже легко змінити за допомогою заміни джерел освітлення на більш потужні.

Недоліки люмінесцентних ламп

Існують і певні мінуси. Головним з них є вміст ртуті, тому пред’являються підвищені вимоги до їх утилізації. Слід зазначити і лінійчатий (ненатуральний) спектр світла у дешевих люмінесцентних ламп з багатокомпонентним люмінофором. Крім того, неминуча деградація речовини при тривалій експлуатації – вона проявляється зниженням тепловіддачі і «дрейфом спектра» (мерехтінням, від якого втомлюються очі). У разі перегоряння електродів вся лампа виходить з ладу. Щоб уникнути негативних моментів, рекомендується купувати тільки якісну і сертифіковану продукцію у перевірених постачальників.

Важливим буде і правильний вибір люмінесцентних ламп.При цьому слід враховувати не тільки розмір світильника і тип цоколя, але також на колірну температуру генерується світла. Колір, звичайно ж, слід підбирати під інтер’єр.

Таким чином, люмінесцентні лампи стануть відмінним джерелом освітлення для великих приміщень, де буде спостерігатися найбільш виражений економічний ефект. Крім того, за рахунок тривалого експлуатаційного ресурсу, вони ідеально підійдуть для установки в труднодоступних місцях (міняти їх доведеться дуже рідко).

Вибравши якісну люмінесцентну лампу, ви забезпечите себе надійним і довговічним джерелом освітлення, який в прямому сенсі слова буде радувати око!

Люмінесцентна лампа: принцип дії, переваги та недоліки

– Принцип дії люмінесцентних ламп

– Переваги і недоліки люмінесцентних ламп

Принцип дії
Принцип дії люмінесцентної лампи низького тиску заснований на дуговому розряді в парах ртуті низького тиску. Виходять при цьому ультрафіолетове випромінювання перетвориться у видиме в шарі люмінофора, що покриває внутрішні стінки лампи. Лампи представляють собою довгі скляні трубки, в торці яких упаяні ніжки, що несуть по два електроди, між якими знаходиться катод у вигляді спіралі.
У трубку лампи введені пари ртуті і інертний газ, головним чином аргон. Призначенням інертних газів є забезпечення надійного загоряння лампи і зменшення розпилення катодів. На внутрішню поверхню трубки нанесений шар люмінофора.
Якщо до електродів, вставленим в кінці скляної трубки, яка заповнена розрядженим інертним газом або парами металу, прикласти напругу з розрахунку не менше 500. 2000 В на 1 м довжини трубки, то вільні електрони в порожнині трубки починають летіти в сторону електрода з позитивним зарядом. Коли до електродів прикладена змінна напруга, напрямок руху електронів змінюється з частотою прикладеного напруги.У своєму русі електрони зустрічаються з нейтральними атомами газу – заповнювач порожнини трубки – і іонізують їх, вибиваючи електрони з верхньої орбіти в простір. Збуджені таким чином атоми, знову стикаючись з електронами, знову перетворюються в нейтральні атоми. Це зворотне перетворення супроводжується випромінюванням кванта світлової енергії. Кожному інертного газу і парам металу відповідає свій спектральний склад випромінюваного світла:
. трубки з гелієм світяться світло-жовтим або блідо-рожевим
світлом;
• трубки з неоном – червоним світлом; трубки з аргоном – блакитним світлом.
Змішуючи інертні гази або завдаючи люмінофори на поверхню розрядної трубки, отримують різні відтінки світіння.
Люмінесцентні лампи денного і білого світла виконують у вигляді прямої або дугоподібної трубки зі звичайного скла, що не пропускає короткі ультрафіолетові промені. Електроди виготовляють з вольфрамової дроту. Трубку заповнюють сумішшю аргону і парів ртуті. Всередині поверхня трубки покрита люмінофором – спеціальним складом, який світиться під впливом ультрафіолетових променів, що виникають при електричному розряді в парах ртуті. Аргон сприяє надійному горіння розряду в трубці.

Переваги люмінесцентних ламп.
Основною перевагою люмінесцентних ламп в порівнянні з лампами розжарювання є:
. більш високий коефіцієнт корисної дії (15. 20%), висока світлова віддача і в кілька разів більший термін служби. Таким чином, при витраті тієї ж потужності досягається значно більша освітленість в порівнянні з лампами розжарювання;
. правильний вибір ламп по кольоровості може створити освітлення, близьке до природного;
про сприятливі спектри випромінювання, що забезпечують високу якість передачі кольору;
. люмінесцентні лампи значно менш чутливі до підвищень напруги, тому їх економічно застосовувати на сходових клітинах і в приміщеннях, освітлюваних вночі, коли в мережі напруга підвищено. Лампи розжарювання (дуже чутливі до підвищень напруги) швидко перегорають;
. мала собівартість;
. низька яскравість поверхні і її низька температура (до 50 ° С)
Недоліки люмінесцентних ламп
Основним недоліками люмінесцентних ламп в порівнянні з лампами розжарювання є:
«Складність схеми включення;
• обмежена одинична потужність (до 150 Вт);
• залежність від температури навколишнього середовища (при зниженні температури лампи можуть гаснути або не запалювати);
»Значно знизився рівень світлового потоку до кінця терміну служби;
• шкідливі для зору пульсації світлового потоку;
»Акустичні перешкоди і підвищена галасливість роботи;
в при зниженні напруги мережі більш ніж на 10% від номінального значення лампа не запалюється;
»Додаткові втрати енергії в пускорегулюючі апаратурі, що досягають 25. 35% потужності ламп;
• наявність радіоперешкод;
• лампи містять шкідливі для здоров’я речовини, тому що вийшли з ладу газорозрядні лампи вимагають ретельної утилізації.