Причиной свечения ламп дневного света. Принцип работы люминесцентной лампы и ее устройство. Подключение 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.

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.

Типы люминесцентных ламп

Современные люминесцентные лампы различаются на:

Стандартные (люминофор в один слой);
С улучшенной светопередачей (люминофор в три или пять слоёв);
Специальные (люминофор со спец добавками: бактерицидные, УФ загар, шоу бизнес).

По спектру освещения ЛЛ делятся на:

Лампы мягкого света: t=2,7×1000 гр.;
Дневной свет: (2,7 – 4,2)×1000 гр.;
Холодный свет: (4,2 – 6,4)×100 гр.

Отсюда обозначения:

Д — дневной;
ХБ — холодный белый;
Б — белый;
ТБ — теплый белый;
Е — естественный белый;
К, Ж, 3, Г, С — цвета;
УФ – ультрафиолет;
Ц-улучшенная светопередача;
ЦЦ — сверх улучшенная светопередача.

Последними в маркировке ламп стоят буквы обозначающие особенность конструкции:

Р — рефлектор,
У – в форме буквы U,
К — кольцо,
А – amalgama (сплав ртути),
Б – быстрый пуск.
ТЛ – тлеющий разряд.

Маркировка импортных ламп

Маркировку импортных ламп компаний Fhilips, Osram, General Electric смотрим на фото.

Подключение люминесцентных ламп

Для завершения покажу три схемы простого подключения люминесцентных ламп в светильнике дневного света на одну и две лампы.

Со дня начала массового производства люминесцентных ламп и по сей день они остаются в лидерах по распространенности среди осветительных приборов. Возможно, когда-нибудь по этому параметру их обгонят светодиодные, но пока факт остается фактом. И дело не только в их экономичности по сравнению с галогенными или лампами накаливания. На сегодняшний день это самый доступный вариант освещения для школ, детских садов, офисов, производственных и складских помещений.

Люминесцентные, газоразрядные, лампы дневного света – как только не называют подобные осветительные приборы, порой даже не задумываясь, откуда взялось название. Все просто. Светильники с ЛДС работают с помощью дросселя и стартера. Стартер, создавая кратковременное короткое замыкание, способствует появлению искры, а дроссель посредством выработки высоковольтного разряда пробивает содержащиеся в колбе пары ртути, в результате чего возникает ультрафиолетовое свечение.

Классификация люминесцентных ламп

Для классификации и выделения технических характеристик ЛЛ необходимо определить их работоспособность, а так же понять, какова их конструкция. Для этого целесообразно:

Определить свет, который излучается лампой. Он может быть обычным белым или дневным. Усовершенствованные модели возможны в универсальном исполнении.
Узнать поперечную ширину трубки. Чем больше этот показатель, тем мощнее будет ЛДС, а также будут выше данные по температуре цвета, спектру и сроку службы. Наиболее распространены и эффективны колбы на 18, 26 и 38 мм. Данные диаметра и длины трубки обычно маркируют рядом, к примеру, 26/406.
Посмотреть на такие показатели, как мощность ламп. На основе этих показателей возможно определение площади, освещаемой прибором. Также от этого параметра зависит и КПД.
Узнать, сколько контактов имеет ЛЛ. Их может быть четыре, может два при скрученной в кольцо лампе.
Определить, требуется ли для розжига люминесцентной лампы стартер и дроссель, или ЛЛ является бесстартерной. Некоторые думают, что если стартер не требуется, прибор будет более экономичным. Но это заблуждение, никакой связи между наличием либо отсутствием прерывателя и энергосберегаемостью нет.
Учесть номинал необходимого питания. Есть лампы, работающие не от 220 В, а от 127 В.
Посмотреть на форму лампы. Она может быть в форме кольца, U-образной, прямой, спиралевидной, шарообразной или дуговой.
Обратить внимание на долговечность работы. Она зависит от того, где должна быть применена данная лампа. Наиболее долговечны ЛЛ, предназначенные для дома.
Визуально понять цвет лампы. Является она ЛДЦ или ЛБ.

Маркировка

Лампы дневного света можно разделить на две группы – имеющие общее и специальное назначение. Общее назначение – приборы 15–80 ватт. Они могут быть как белыми, так и цветными (красный, желтый, зеленый, голубой и синий).

По параметру мощности бывают маломощными (менее 15 ватт) и мощными (более 80 ватт).

Имеет значение и тип разряда, они тоже бывают разными – дуговой, тлеющий и тлеющего сечения.

Излучение – естественный свет, цветная лампа, со специализированным спектром и ультрафиолетовая.

Форма трубки – трубчатая или фигурная. Светораспределение – направленное излучение (рефлекторная, щелевая, панельная и пр.) и ненаправленное.

Указание особенностей обязательно в названии, поэтому, посмотрев на обозначение люминесцентных ламп, можно определить все показатели этих осветительных приборов. У ЛЛ, имеющих улучшенное качество по цветопередаче, в маркировке за литерой цвета будет проставлена буква Ц, а при условии особого качества – ЦЦ.

К примеру, маркировка лампы выглядит следующим образом – ЛКЦУ-80. Значит, это люминесцентная красная U-образная лампа мощностью 80 ватт. Маркировка люминесцентных ламп OSRAM немного отличается, но все же основные данные в ней те же.

Преимущества и недостатки

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

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

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

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

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

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

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

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

Как выбрать люминесцентную лампу?

При выборе нужно следовать некоторым правилам, которые могут повлиять в будущем на качество люминесцентной лампы, а также на продолжительность ее срока службы. Обращать внимание следует на следующие показатели технических характеристик:

погодные условия (если светильник на улице) и внутренняя среда в помещении, где предполагается использование;
температурный режим, при котором будет происходить функционирование осветительного прибора;
напряжение в сети, что важно для предотвращения мерцания;
размеры прибора. Необходимо предусмотреть, вместится ли люминесцентная лампа в светильник;
приемлемая и необходимая мощность прибора, его цвет и сила светопотока.

Выбрав люминесцентную лампу с подходящими характеристиками, возможно надолго получить качественное изделие. Его не придется менять каждый месяц.

Определить качество подобных приборов, опираясь на марку фирмы-изготовителя, не получится, т. к. определенная часть люминесцентных ламп у любого поставщика будет браком. И размер такого неликвида не зависит от цены изделия или раскрученности бренда.

При приобретении цветной люминесцентной лампы (ЛДЦ) или же специализированной придется переплатить около 10–15% от стоимости обычной ЛЛ. Это может быть бактерицидная лампа, какие устанавливаются в больницах для кварцевания, т. е. обеззараживания, либо лампы для растениеводства.

Некоторые данные для облегчения выбора

Естественно, что от мощности лампы зависит ее долговечность, а также сила светового потока, в том числе и через некоторое время работы. Зная подобные параметры люминесцентных ламп, можно подобрать оптимальный световой прибор, который не испортит настроения при установке.

К примеру, при потребляемой мощности подобного светового прибора в 30 ватт средний срок службы составит 15 000 часов. Средняя сила светового потока после 100 часов горения у белой (ЛБ) будет равна 140 лм, теплой и холодной белой – 100 лм. У дневной – 180 лм, а у дневной цветной этот показатель будет равен 80 лм. А вот у ЛДЦ параметры уже будут другими.

Не стоит забывать о том, что бесстартерные лампы хотя и расходуют не меньше электроэнергии, чем светильники со стартером, но все же долговечность их работы немного больше. А потому наилучшим вариантом будет приобретение именно таких люминесцентных ламп с последующим исключением из схемы их включения стартеров. Сделать это нетрудно, и времени много такая работа не займет.

Экзотика

Вообще нестандартная форма люминесцентных ламп берет свое начало со времен неоновых реклам. Сейчас, когда у производителя появилась масса возможностей изготовить трубку любой конфигурации, фигурные лампы в основном стали использоваться для смелых дизайнерских решений. Такие изделия не маркируются привычными символами. Для того чтобы узнать их технические характеристики, необходимо посмотреть в паспорт изделия.

Такие люминесцентные лампы очень неплохо вписываются в футуристические интерьеры. Интересно, что подобного вида светильника и распространяемого им света невозможно добиться при помощи любого другого вида источника освещения.

Свою историю люминесцентные лампы начинают с газоразрядных приборов, изобретенных в XIX веке. По светоотдаче и экономичности они значительно превосходят лампы накаливания. Применяются для освещения жилых помещений, учреждений, больниц, спортивных сооружений, цехов производственных предприятий.

Принцип работы и основные свойства

Чтобы произошел разряд, к колбе с противоположных сторон подсоединены электроды. Напрямую подключать газоразрядные лампы к сети нельзя. Обязательно используется – балласты.

Если число включений не превышает 5 раз в день, то люминесцентный источник гарантированно прослужит 5 лет. Это почти в 20 раз больше, чем для ламп накаливания.

Среди недостатков люминесцентных ламп выделяют:

Нестабильную работу при низкой температуре.
Необходимость в правильной утилизации из-за паров ртути.
Присутствие мерцания, для борьбы с которым требуется усложнять схему.
Сравнительно большие размеры.

Однако люминесцентные лампы чрезвычайно экономичны, поскольку потребляют мало энергии, дают больше света и дольше работают. Не удивительно, что они заменили обычные лампочки почти во всех учреждениях и на предприятиях.

Разновидности люминесцентных ламп

Лампы бывают низкого и высокого давления. Трубки низкого давления устанавливают в помещениях, высокого давления – на улицах и в мощных осветительных приборах.

Ассортимент люминесцентных осветительных приборов довольно широк. Они отличаются размером и формой трубки, типом цоколя, мощностью, цветовой температурой, светоотдачей и другими характеристиками.

В зависимости от формы трубки люминесцентные лампы бывают:

Трубчатыми (прямыми), обозначаются буквой Т или t, имеют прямую форму.
U-образными.
Кольцевыми.
Компактными, применяются для светильников.

Прямые, U-образные и кольцевые типы объединят в один вид линейных ламп. Наиболее часто встречаются осветительные приборы в форме трубок. После буквы T или t стоит число. Оно указывает на диаметр трубки, выраженный в восьмой части дюйма. Т8 означает, что диаметр составляет 1 дюйм или 25,4 мм, Т4 – 0,5 дюйма или 12,7 мм, Т12 – 1,5 дюйма или 38,1 мм.

Чтобы сделать лампу более компактной, ее колбу изгибают. Для запуска таких ламп используют встроенный электронный дроссель. Цоколь делают либо под стандартные лампы, либо под специальные светильники.

Цоколь люминесцентной лампы может быть типа G (штырьковый с двумя контактами) или типа E (винтовой). Последний тип применяется в компактных моделях. Цифры после буквы G указывают на расстояние между контактами, а после буквы E – диаметр в миллиметрах.

Маркировка

Отечественная и международная маркировка отличается. Российская берет свое начало со времен Советского Союза, в ней используются буквы кириллицы. Значения букв следующие:

Л лампа;
Д дневной свет;
Б белый;
Т теплый;
Е естественный;
Х холодный.

Для компактных моделей впереди ставят букву К. Если в конце маркировки стоит Ц, то применяют люминофор с улучшенной цветопередачей. Две буквы Ц означают, что цветопередача самого высокого качества.

Если лампа дает цветной свет узкого спектра, то после Л стоит соответствующая буква. Например, ЛК означает источник красного свечения, ЛЖ – желтого, и так далее.

Согласно международной маркировке на лампе пишут мощность и через косую черту трехзначное число, которое определяет индекс цветопередачи и цветовую температуру.

Первая цифра числа указывает на цветопередачу, умноженную на 10. Чем больше цифра, тем точнее цветопередача. Последующие две цифры говорят о цветовой температуре, выраженной в кельвинах и деленной на 100. Для дневного света цветовая температура составляет 5-6,5 тысяч K, поэтому лампа с маркировкой 865 будет означать дневной свет с высокой цветопередачей.

Для жилья используют лампы с кодом 827, 830, 930, для внешнего освещения с кодом 880, для музеев с кодом 940. Подробнее о значении маркировки можно узнать в специальных таблицах.

Мощность традиционно обозначается буквой W. В источниках света общего назначения шкала мощности изменяется от 15 до 80 Вт. У ламп специального назначения мощность может быть менее 15 Вт (маломощные) и более 80 Вт (мощные).

Применение

Люминесцентные лампы с всевозможными оттенками белого цвета применяют для освещения помещений и улиц. С их помощью подсвечивают растения в оранжереях и теплицах, аквариумы, музейные экспонаты.

Наиболее распространенные трубки Т8 с цоколем G13 мощностью 18 и 36 Вт. Их применяют в учреждениях и на производстве. Они легко заменяют советские лампы типа ЛБ/ЛД-20 и ЛБ/ЛД-40.

Поскольку люминесцентные источники слабо нагреваются, их можно применять во всех типах светильников. Выбирая соответствующий цоколь, мощность и размер, их устанавливают в бра, подвесные люстры, ночники. Применяют на кухне, ванне, гаражах, рабочих кабинетах.

Выпускают люминесцентные лампы, излучающие ультрафиолетовый свет. Их устанавливают в лабораториях, исследовательских центрах, медицинских учреждениях – везде, где требуется этот тип излучения.

Люминофор может давать цветной свет (желтый, голубой, зеленый, красный и так далее). Такие источники применяют в дизайнерских целях для художественного оформления витрин, подсветки вывесок, фасадов зданий.

Чтобы люминесцентный прибор прослужил максимально долго, надо обеспечить ему стабильное напряжение и редкое включение/выключение. Поскольку в колбе люминесцентного источника света содержится ртуть, ее нельзя выбрасывать вместе с другим бытовым мусором. Люминесцентные лампы необходимо сдавать в специальные пункты приема. Это могут быть спасательные службы, магазины, продающие электротовары, или компании по утилизации опасного мусора.

Люминесцентные лампы представляют собой газоразрядный источник света, где электрозаряд в парах ртути создает ультрафиолетовое излучение. Он преобразуется в видимое излучение посредством люминофора. Его роль выполняют галофосфат кальция и прочие элементы. Световая отдача люминесцентного освещения в разы превышает аналогичный показатель у лампы накаливания с точно такой же мощностью.

Классификация люминесцентных ламп

Люминесцентные лампочки служат приблизительно 5 лет при условии, что число включений ограничено до 2000. То есть на протяжении гарантийного срока в 2 года приходится не больше 5 включений в день. В наибольшей степени распространены газоразрядные ртутные лампы высокого и низкого давления. Характеристики люминесцентных ламп следующие:

Модели высокого давления используют для уличного освещения и в осветительных приборах с большой мощностью;
Модификации низкого давления применяют для жилых и производственных помещений.

Газоразрядная ртутная лампа низкого давления представляет собой трубку из стекла с покрытием на основе люминофора. Изделие заполнено аргоном и амальгамой под давлением 400 Па. Плазменные дисплеи выступают в роли еще одной модификации люминесцентных ламп.

Область применения ламп

Люминесцентные лампы широко используются для освещения общественных зданий. С тех пор, как появились модификации контактного типа, оснащенные электронным балластом , их стали активно использовать вместо привычных осветительных приборов.

Устройства эти имеет смысл применять для общего освещения, особенно если приходится работать с большой площадью. Благодаря этому удаётся улучшить условия освещения и понизить потребление энергии на 80%. За счет этого увеличивается срок службы ламп . Они используются для:

местного освещения рабочего пространства;
подсветки фасадов;
световой рекламы.

Такие осветительные устройства выступали в качестве единственного источника подсветки ЖК-экранов до тех пор, пока не появились светодиоды.

Плюсы и минусы осветительного оборудования

Эти приборы популярны, так как обладают целым набором плюсов . В чём состоит их преимущество перед лампами накаливания:

большая светоотдача и хорошие показатели КПД;
рассеянный свет;
большой спектр оттенков света;
длительный срок службы.

Есть у них и кое-какие минусы . К ним относят:

потенциальная опасность для здоровья из-за содержания ртути;
мерцание с удвоенной частотой;
изменение спектра, происходящее со временем, вызванная негативными преобразованиями в люминофоре;
присутствие дополнительного приспособления для пускового механизма лампы;
сниженный показатель мощности, из-за чего создается нагрузка на электросеть.

Принцип работы устройства

При включении прибора формируется дуговой разряд. Он располагается в противоположных концах лампы между двумя электродами. Устройство заполнено парами ртути и инертным газом. После прохождения электрического тока формируются ультрафиолетовые излучения, которые невидимы для человеческого глаза .

Изнутри стенки прибора покрыты люминофором. Это особое вещество, способное поглощать ультрафиолетовое излучение. От него исходит видимый свет. Меняя состав люминофора, удаётся изменить оттенок свечения лампы. Функцию люминофора выполняют в основном ортофосфаты и галофосфаты кальция.

Особенности маркировки

От уровня освещенности напрямую зависит восприятие цвета человеческим глазом. Если он небольшой, то хуже всего воспринимается красный. При этом человек достаточно хорошо способен разглядеть синий оттенок. Средняя освещенность жилых построек составляет 75 Люкс. В рабочих помещениях и офисах она равна 400 Lux.

Если дневной свет имеет температуру в пределах от 5000 до 6500 Кельвин, при низкой освещенности будет создаваться впечатление, что он имеет синий оттенок. Свет с цветовой температурой 3000 Кельвин выглядит наиболее естественно при освещенности от 50 до 75 Люкс. Если освещенность равна 400 Lux, получаемый свет кажется желтым. Самым естественным становится свет с температурой от 4 до 6 тыс. Кельвин.

Промышленностью выпускаются различные модификации ламп. Маркировка позволяет разобраться, для какой зоны подходит та или иная модель. Цифровой код указывает такие параметры, как качество света, цветовая температура и индекс цветопередачи. Первая цифра указывает на индекс цветопередачи.

У люминесцентных осветительных устройств эта характеристика варьируется от 60 до 98 Ra. Соответственно, чем выше индекс, тем достовернее можно считать цветопередачу. Вторая и третья цифры указывают на цветовую температуру модели. Допустим, если имеется маркировка 827, это говорит о том, что цветовая температура здесь равна 2700 Кельвин, а цветопередача 80 Ra. Эти параметры соответствуют показателям лампы накаливания.

Подключение к электросети

Газоразрядные лампы любых типов не подключаются напрямую к электросети. В этом состоит их основное отличие от ламп накаливания. На это имеется две причины:

Высокий уровень сопротивления в холодном состоянии. За счёт этого для зажигания разряда необходим импульс высокого напряжения.
После возникновения разряда осветительный прибор формирует отрицательное сопротивление. Поэтому если включить сопротивление в цепи, возникнет короткое замыкание, и осветительный прибор выйдет из строя.

Чтобы решить указанные проблемы, используют балласты. Это пускорегулирующие аппараты особого типа. Самыми распространенными способами подключения на сегодня являются:

применение электронного балласта;
использование электромагнитного балласта в комбинации с неоновым стартером.

Описание электромагнитного балласта

Устройство представляет собой дроссель электромагнитного типа. У него имеется индуктивное сопротивление. Подключается он к лампам в определенной последовательности. К нити накала подсоединяется стартер, представляющий из себя неоновую лампу. В ее конструкции предусмотрены конденсатор и биметаллические электроды. На сегодняшний день преимуществами электромагнитного баланса являются долгий срок службы, простота в использовании и надежность. В то же время обнаруживаются и кое-какие недостатки, допустим долгий запуск. Он варьирует от 1 до 3 секунд в зависимости от того, насколько изношен прибор.

Электромагнитный баланс потребляет большое количество энергии за счёт своего дросселя. Иногда может возникать низкочастотное гудение пластин магнитного провода. Не прибавляет преимуществ и мерцание с удвоенной частотой сети. Это может негативно сказываться на человеческом зрении. Эти осветительные приборы, включающие балласт, запрещается использовать для освещения механизмов и подвижных частей замков. Важно указать и на внушительные габариты устройства. Масса такого балласта составляет несколько килограмм. Если отмечаются отрицательные температуры, устройство может не запускаться.

Запуск с электромагнитным балластом и стартером

Классическая схема предусматривает подключение электромагнитного баланса вместе со стартером. Последний представляет собой неоновую лампу с подключаемым параллельно конденсатором, спрятанным в корпус. Электроды пребывают в разомкнутом состоянии изначально. Подключают стартер параллельно лампе так, чтобы через спираль лампы проходил электрический ток. Это происходит после замыкания электродов.

Параллельно подсоединяется конденсатор большой емкости. Он необходим для создания резонансного контура, формирующего большой по длительности импульс. За счёт этого удается зажечь лампу. Когда стартер размыкается, спирали лампы находятся в разогретом состоянии. Для зажигания разряда необходимо обеспечить достаточный бросок напряжения.

Рабочее напряжение осветительного прибора находится на низком уровне, так как на дросселе оно падает. Вот почему в лампе стартера задается больший уровень напряжения погасания изначально. Благодаря этому повторное срабатывание стартера не происходит.

Рабочее напряжение осветительного устройства постепенно возрастает, когда подходит конец срока его службы, напряжение может возрастать. За счет этого формируется характерное непрерывное мигание лампы, вышедшей из строя. Как только она гаснет, можно заметить светящиеся катоды, установленные по всей площади стартера.

Электронный балласт и его свойства

Этот элемент отвечает за питание лампы электрическим током. При этом формируется напряжение несетевой частоты, которое варьируется от 50 до 60 Герц. Обеспечиваются здесь высокочастотные уровни от 25 до 133 килогерц, благодаря чему мигание, раздражающее глаза, исключается.

Можно выделить холодный и горячий запуск модели. В первом случае осветительное устройство замыкается после включения. Применяется этот метод тогда, когда лампу используют редко. Частое применение указанной методики не рекомендовано, так как наносит вред электродам.

Второй тип запуска подразумевает предварительный прогрев электродов. Лампа зажигается спустя 1 сек, но и срок службы у неё больше, особенно когда предполагается регулярное использование прибора.

Факторы, предрасполагающие к поломке

Электроды в конструкции осветительного прибора представляют из себя спираль вольфрамовой нити. Они покрыты слоем щелочноземельных металлов. Он необходим для обеспечения стабильности разряда. Во время эксплуатации этот слой непрерывно осыпается, испаряется.

Особенно интенсивно это происходит во время запуска. Вот почему у всех люминесцентных осветительных приборов есть определенный срок службы. Зависит он от скорости зажигания и качества электродов. Он превышает срок службы лампы накаливания. На концах изделия формируется потемнение, которое усиливается по мере приближения срока выхода из строя. После полного выгорания металлической пасты напряжение растет скачкообразно. По этой причине схема, по которой работает лампа, не способна обеспечить большим напряжением для горения.

Лампы с электромагнитным балансом имеют повышенное напряжение, когда приближается конец срока службы. Паста к этому времени выгорает полностью на одном из электродов. В результате стартер начинает постоянно срабатывать.

Когда выходит из строя стартер, формируется шунтирование лампы по цепи, поэтому зажигание разряда становится невозможным. Рабочими остаются лишь нити накала, и по этой причине электричество, потребляемое осветительным устройством, становится выше.

Когда речь заходит об устройствах с электронным балластом, активно выгорает масса электродов, задействованная в работе. Нити перегреваются и выходят из строя. В качественных моделях предусматривается автоотключение перегоревшего устройства. В низкокачественных модификациях такая защита отсутствует. Также в таких устройствах устанавливают конденсатор, рассчитанный на близкое к напряжению новой лампы напряжение. По мере старения изделия давление повышается, и в конденсаторе формируется пробой. По этой причине транзисторы балласта тоже выходят из строя.

Спектр излучения люминофора

В дешевых лампах используется галофосфатный люминофор. Он формирует синий и желтый цвета. Намного меньше излучается красного и зелёного оттенка. Такая смесь кажется белой, но при отражении можно заметить неполный спектр. С другой стороны, у таких приборов имеется высокий уровень световой отдачи. Выделяют и специальные люминесцентные лампы с разными спектральными параметрами:

Существуют еще специальные модели для соляриев и косметических салонов, прилавков в супермаркетах, помещений, где содержатся птицы. Выделяют ультрафиолетовые модификации с колбами из чёрного стекла. Они способны преобразовать невидимое излучение в световое, создавая так называемый эффект флуоресценции. Используются в пищевой и текстильной промышленности.