Принцип работы ламп дневного света: Лампы дневного света: как подклюсить устройство, ремонт

Содержание

устройство прибора со стартером и без, виды лампочек, схема подключения

Освещение является важной составляющей работы и быта современного человека. Начиная от цехов и офисов и заканчивая жилыми помещениями, везде сейчас присутствуют осветительные приборы. Во многих из них использованы люминесцентные газоразрядные источники света, больше известные как лампы дневного освещения.

Описание люминесцентных ламп

Относительно недавно люминесцентные лампы не пользовались столь широким спросом, так как выдаваемый ими спектр оттенков был крайне мал: бело-розовый и бело-зелёный. Но с развитием осветительного оборудования модернизировались и совершенствовались лампочки дневного света. Тем более что они позволяли создавать светильники практически любых дизайнов, да и самой лампе можно было придать любую сложную форму. А сильно расширившийся спектр свечения и низкое энергопотребление позволили не только догнать, но и перегнать по популярности обычные лампы накаливания.

Что касается устройства, то такие осветительные приборы представляют собой колбу, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора и наполнена ртутными парами. При возникновении электрического тока ртуть начинает излучать ультрафиолет, который преобразует люминофор в видимый свет. Чем больше люменов, тем большую светоотдачу имеет лампа. Степень освещённости принято измерять в люксах.

Помимо этого, колба наполняется инертным газом, который позволяет получать свечение различных оттенков. Так, если используется неон, то свет будет красным, аргоновые изделия выдают голубой оттенок, а колбы, наполненные гелием, могут выдавать от светло-жёлтого до бледно-розового.

Принцип работы

В основе ламп дневного света лежит тот же принцип, что и в обыкновенной лампочке накаливания. Это усовершенствованный вид последних. Ведь схема лампы дневного света более сложная, чем её налог с нитью накаливания. Хотя и здесь присутствуют вольфрамовые нити, которые при воздействии на них электрического тока сильно разогреваются. Пожалуй, это самое основное сходство между обоими вариантами.

Несмотря на внешне кажущуюся сложность устройства люминесцентных лампочек, работают они по простому принципу. Между электродами, находящимися на разных концах устройства, при подаче напряжения возникает дуговой разряд.

Колба заполнена любым инертным газом и небольшим количеством ртути, которые при воздействии тока начинают излучать ультрафиолет.

Так как УФ человеческий глаз не способен видеть, приходится такое излучение преобразовать в видимый свет. С этим отлично справляется так называемый люминофор, который наносят на внутреннюю поверхность стеклянной колбы. В его основе, как правило, используются производные кальция или цинка. Хотя вполне допустимо применение и других элементов. Ведь именно от состава люминофора зависит оттенок, который даёт свет прибора.

Полученный дуговой разряд постоянен из-за того, что с поверхности катода происходит выбивание электронов за счет высокой температуры. Разогревают катоды, пропустив через них ток, либо бомбардировкой ионов в тлеющем разряде с высоким напряжением, где для ограничения тока используется балласт.

Балласт, или пускорегулирующий автомат, помогает решить ряд проблем, которые возникают при использовании ЛДС. Ведь напрямую люминесцентные лампы подключить к сети нельзя, так как они имеют довольно высокое сопротивление, что, в свою очередь требует наличие импульса большого напряжения, чтобы получить разряд для зажигания. Помимо этого, в цепь обязательно необходимо включить сопротивление, которое не позволит случиться короткому замыканию, вследствие чего лампа сгорит. Случается это из-за отрицательного дифференциального сопротивления, которое возникает во время появления разряда в лампе.

Пускорегулирующие аппараты (балласты)

Существует два вида пускорегулирующих аппаратов. На сегодняшний день наиболее востребованы устройства дневного освещения с электромагнитным (ЭмПРА) и электронным (ЭПРА) балластами.

Электромагнитный пускорегулирующий аппарат является дросселем с заданным индуктивным сопротивлением, который последовательно подключён к лампе (или к нескольким лампам) известной мощности. Стартер в виде неоновой лампочки с биметаллическими электродами, а также конденсатор подключаются к нитям накала последовательно. Между собой неоновая лампа и конденсатор соединены параллельно.

Дроссель позволяет засчет самоиндукции получить пусковой импульс до 1 кВ, при этом заодно ограничить ток, проходящий через лампу, благодаря индуктивному сопротивлению.

Несмотря на простоту, надёжность и долговечность, эта схема подключения лампы дневного света со стартером всё же имеет несколько недостатков:

  • Длительный (до 3 сек.) запуск светильника.
  • Дроссель потребляет огромное количество энергии.
  • При старом или некачественно дросселе может возникать низкочастотное гудение.
  • Мерцание, что негативно отражается на зрении, а также при совпадении вращения с частотой сети подвижные части могут казаться неподвижными. Вследствие чего лампочки с таким балластом запрещены для освещения механизмов с вращающимися частями без дополнительной подсветки.
  • Большая масса и немалые габариты.
  • Не работают при низких температурах.

Электронный балласт, обозначающийся ЭПРА, более современный и предпочтительный аналог. У него практически нет недостатков, но есть много достоинств, что отличает его от электромагнитного.

  • Ввиду того что лампы питаются высокочастотным напряжением от 25 до 133 кГц, а не стандартным сетевым (50−60 Гц), полностью исключается возможность мигания. Это положительно сказывается не только на зрении, но и на работе в целом. Особенно с движущимися деталями механизмов и машин.
  • Потребление электричества на 20−25% ниже, чем при использовании электромагнитного аппарата.
  • Значительно ниже затраты не только на утилизацию, но и на изготовление, так как используется меньше меди и железа.
  • Возможна централизованная система освещения, регулируемая автоматически, что позволяет экономить электроэнергию до 85%.
  • Некоторые варианты электронных балластов позволяют регулировать яркость ламп.

Достоинства и недостатки

Выбирая осветительное оборудование, человек должен представлять, какие плюсы и минусы есть у люминесцентных ламп. Так, из основных преимуществ можно выделить:

  • отличную световую отдачу и высокие показатели КПД;
  • длительное время эксплуатации;
  • освещение, воспринимаемое человеком почти как естественное;
  • превосходную цветопередачу;
  • низкую чувствительность к скачкам напряжения;
  • отличную ценовую политику.

Конечно, есть у них и свои недостатки, которые не являются преградой для высокой популярности у населения. Основным из недостатков можно считать наличие в подобных изделиях ртути, что делает его в некотором роде опасным, но при правильной эксплуатации и своевременной утилизации этот показатель стремится к минимуму.

Некоторые модели таких осветителей могут выдавать пульсации, вредные для органов зрения. Однако, выбирая лампу и учтя ряд нюансов, этого недостатка можно избежать.

Понижение уровня светового потока в процессе эксплуатации также неизбежно. Но несмотря на это, при соблюдении самых простых условий использования, описанных в инструкции к изделию, время качественной работы измеряется десятками тысяч часов, что значительно больше предполагаемой работы ламп накаливания.

Утилизация вышедших из строя изделий

Так как люминесцентные лампы содержат в своём составе ртуть, являющуюся ядовитым веществом 1-го класса опасности, то подобные изделия должны быть подвержены обязательной утилизации и переработке. Постоянное воздействие паров ртути на человека сказывается не очень хорошо на его здоровье. Поэтому вышедшие из строя и отработанные изделия положено сдавать в специальные пункты приёма, которые принимают их бесплатно. Такие пункты могут располагаться в ЖЭУ, ДЭЗ, РЭУ и даже в магазинах.

После этого отработанные лампы проходят этап утилизации и термодемеркуризацию, благодаря которой ртуть в дозе от 1 до 70 мг на изделие собирается и используется в дальнейшем производстве.

маркировка, размеры, состав, напряжение и преимущества

Виды

Видов люминесцентных ламп очень много.

Классификации бывают разные – например, по тому, какого цвета свет лампы. Они бывают холодно-белого, теплого света. Популярны лампы дневного света.

Для особых помещений выбирают взрывозащищенные, влагозащищенные, пылевлагозащищенные лампы.

Благодаря современным технологиям на рынке появились устройства с датчиком движения. Это очень удобно. Такие варианты особенно часто предпочитают те, кто регулярно забывает выключать свет, уходя из комнаты. Но чаще всего такие устройства ставят в подъездах, чтобы экономить общедомовое электричество. Они включаются лишь тогда, когда в помещение кто-то заходит.

Еще одно современное устройство – варианты с диммером. Диммеры используются очень давно. Они были придуманы для эксплуатации с лампами накаливания. Новый виток в развитии они получили именно в современности. Диммер – специальный прибор, с помощью которого регулируется яркость освещения.

Когда диммеры только появились, они были практически единственным способом экономии электроэнергии. Сейчас с такой задачей справляются энергосберегающие лампы. Диммеры же сейчас в первую очередь направлены на то, чтобы сделать акценты в световом дизайне помещения. Появляется возможность подстраивать свет под разные нужды.

Важно отметить, что далеко не всякая лампочка приспособлена для работы в совокупности с диммером. О такой возможности должно быть указано на упаковке

Иногда можно встретить устаревшую модель с балластом. Он позволяет снизить значение тока до необходимого уровня, чтобы конструкция не вышла из строя.

Второй вариант более предпочтителен, так как такие лампы практически перестают мерцать. Кроме того, значительно снижается уровень шума, который издает устройство. Такой гул знаком многим, кто хотя бы раз бывал, например, в старых поликлиниках.

Люминесцентные лампы различаются по форме.

Линейные лампы могут иметь U-образную или кольцевую форму. По ГОСТу-6825-64 такие приборы должны иметь диаметр 38 мм. Благодаря именно этому параметру колбы достигается возможность зажигания такой лампы даже при низкой температуре.

Отдельно нужно сказать о компактных люминесцентных лампах. Эти лампы имеют изогнутую форму колбы, что позволяет размещать их в светильниках меньшего размера. Так можно достичь полной замены ламп накаливания люминесцентными.

Варианты подключений

Подключение с использованием электромагнитного баланса (ЭмПРА)

Наиболее распространенный тип подключения люминесцентного источника света — схема со стартером, где используется ЭмПРА.

Принцип действия схемы базируется на том, что в результате подключения питания в стартере возникает разряд и происходит замыкание биметаллических электродов.

Ток в электроцепи проводников и стартера ограничивается только внутренним дроссельным сопротивлением. В результате рабочий ток в лампочке увеличивается почти в три раза, происходит стремительный нагрев электродов, а после потери температуры проводниками возникает самоиндукция и зажигание лампы.

Недостатки схемы:

  1. В сравнении с другими способами это довольно затратный вариант с точки зрения расхода электроэнергии.
  2. Пуск занимает не меньше 1 – 3 секунд (в зависимости от степени износа источника света).
  3. Невозможность работы при низкой температуре воздуха (например, в условиях неотапливаемого подвального или гаражного помещения).
  4. Имеется стробоскопический эффект мигания лампочки. Этот фактор отрицательно действует на человеческое зрение. Такое освещение нельзя применять в производственных целях, потому что быстро движущиеся предметы (например, заготовка в токарном станке) кажутся неподвижными.
  5. Неприятное гудение дроссельных пластинок. По мере износа устройства звук нарастает.

Схема включения устроена таким образом, что в ней есть один дроссель на две лампочки. Индуктивности дросселя должно хватать на оба источника света. Используются стартеры на 127 Вольт. Для одноламповой схемы они не подходят, там нужны устройства на 220 Вольт.

На картинке внизу показано бездроссельное подключение. Стартер отсутствует.

Схема используется в случае перегорания у ламп нитей накала. Используется повышающий трансформатор Т1 и конденсатор С1, ограничивающий ток, идущий через лампочку от 220-вольтной сети.

Следующая схема используется для лампочек с перегоревшими нитями. Однако отсутствует необходимость в повышающем трансформаторе, благодаря чему конструкция устройства становится проще.

Ниже показан способ использования диодного выпрямительного моста, который нивелирует мерцание лампочки.

На рисунке внизу та же методика, но в более сложном исполнении.

Две трубки и два дросселя

Чтобы подключить лампу дневного света, можно использовать последовательное подключение:

  1. Фаза от проводки направляется на вход дросселя.
  2. От дроссельного выхода фаза идет на контакт источника света (1). Со второго контакта направляется на стартер (1).
  3. Со стартера (1) отходит на вторую контактную пару этой же лампочки (1). Оставшийся контакт стыкуют с нулем (N).

Тем же образом подключают вторую трубку. Вначале дроссель, затем один контакт лампочки (2). Второй контакт группы направляется на второй стартер. Выход стартера объединяется со второй парой контактов источника света (2). Оставшийся контакт следует подсоединить к нулю ввода.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Схема предусматривает наличие двух стартеров и одного дросселя. Наиболее дорогостоящий элемент схемы — дросселя. Более экономный вариант — двухламповый светильник с дросселем.

О том, как реализовать схему, рассказывается в видео.

Конструкция люминесцентной лампы

Лампа линейная люминесцентная относится к газоразрядным светильниками низкого давления, где электрический разряд образуется в газовой среде, смешанной с ртутными парами.

Основным конструктивным элементом является стеклянная колба со стандартными диаметрами 12, 16, 26 и 38 мм. В обычных лампах она имеет прямую форму, а в компактных применяется более сложная конфигурация. На концах цилиндра установлены стеклянные ножки, герметично впаянные в торцы. Они предназначены для размещения электродов, изготовленных из вольфрамовой проволоки. В свою очередь, электроды соединяются методом пайки со штырьками цоколя.

Во внутреннем пространстве колбы создается вакуум, после чего сюда закачивается инертных газ, чаще всего аргон. К нему добавляется небольшое количество ртути или ртутного сплава. Поверхность электродов покрывается активными веществами, содержащими окислы бария, кальция, стронция и других элементов. Их работа заметно влияет на коэффициент пульсации.

Под действием приложенного напряжения в газовой среде возникает разряд электричества, значение которого ограничено компонентами пускорегулирующей аппаратуры. Одновременно из электродов начинает испускаться поток электронов, подвергающих ионизации атомы ртути. В результате, возникает видимое свечение и ультрафиолетовое излучение, невидимое обычным зрением. Далее, ультрафиолет попадает на слой люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы. Под его воздействием возникает световое излучение в видимой части спектра.

Таким образом, свечение лампы происходит за счет электрического разряда (в меньшей степени) и светящегося люминофорного покрытия, выдающего основную часть светового потока. В зависимости от состава люминофора можно получать любые цвета, начиная от обычного белого, и заканчивая разнообразными тонами и оттенками, количество которых постоянно увеличивается.

Конструкция люминесцентной лампы

Лампа линейная люминесцентная относится к газоразрядным светильниками низкого давления, где электрический разряд образуется в газовой среде, смешанной с ртутными парами.

Основным конструктивным элементом является стеклянная колба со стандартными диаметрами 12, 16, 26 и 38 мм. В обычных лампах она имеет прямую форму, а в компактных применяется более сложная конфигурация. На концах цилиндра установлены стеклянные ножки, герметично впаянные в торцы. Они предназначены для размещения электродов, изготовленных из вольфрамовой проволоки. В свою очередь, электроды соединяются методом пайки со штырьками цоколя.

Во внутреннем пространстве колбы создается вакуум, после чего сюда закачивается инертных газ, чаще всего аргон. К нему добавляется небольшое количество ртути или ртутного сплава. Поверхность электродов покрывается активными веществами, содержащими окислы бария, кальция, стронция и других элементов. Их работа заметно влияет на коэффициент пульсации.

Под действием приложенного напряжения в газовой среде возникает разряд электричества, значение которого ограничено компонентами пускорегулирующей аппаратуры. Одновременно из электродов начинает испускаться поток электронов, подвергающих ионизации атомы ртути. В результате, возникает видимое свечение и ультрафиолетовое излучение, невидимое обычным зрением. Далее, ультрафиолет попадает на слой люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы. Под его воздействием возникает световое излучение в видимой части спектра.

Таким образом, свечение лампы происходит за счет электрического разряда (в меньшей степени) и светящегося люминофорного покрытия, выдающего основную часть светового потока. В зависимости от состава люминофора можно получать любые цвета, начиная от обычного белого, и заканчивая разнообразными тонами и оттенками, количество которых постоянно увеличивается.

Как устроена люминесцентная лампа

Основная деталь люминесцентной газоразрядной лампы низкого давления — стеклянная трубка, которой придают разную форму:

  • линейную — длиной до 1.5 м, для получения равномерного рассеянного освещения;
  • спиральную и U-образную — для компактности;
  • круглую (кольцевидную) — для декоративных светильников.

Лампа люминесцентная OSRAM 22Вт G10q 1350лм 4000K 230В кольцо

С двух сторон трубки, изнутри покрытой люминофором, располагаются электроды, между которыми при подаче напряжения возникает дуговой разряд. Горение дуги внутри колбы поддерживается благодаря инертному газу, обычно аргону, с добавлением ртутных паров. Атомы ртути под воздействием потока электронов излучают невидимые глазу лучи в ультрафиолетовом диапазоне. Под их воздействием люминофор, расположенный на внутренних стенках колбы, начинает испускать видимый свет. Цветовая температура свечения люминесцентной лампы зависит от состава люминофора.

Газовая среда внутри колбы в холодном состоянии имеет высокое электрическое сопротивление. Для зажигания газоразрядной дуги при включении требуется подать на электроды импульс высокого напряжения. Горящая дуга, наоборот, обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением и для предотвращения короткого замыкания необходим балласт, подключенный в цепь последовательно с электродами. В современных светильниках используют электронные пускорегулирующие аппараты — ЭПРА, которые управляют зажиганием и горением дуги. А компактные лампы с винтовым цоколем уже имеют ЭПРА, встроенный прямо в корпус, поэтому их можно включать напрямую в сеть 220 В.

В светильниках старого образца в качестве балласта используется ЭмПРА — электромагнитный аппарат для пуска и регулирования на основе дросселя, имеющего индуктивное сопротивление, и неонового стартера.

ЭПРА имеет ряд преимуществ перед ЭмПРА:

  • исключает заметное для глаз мерцание света благодаря питанию лампы током высокой частоты;
  • снижает потребления электроэнергии — до 25%;
  • помогает продлить ресурс ламп.

Поэтому их часто приобретают для модернизации ранее установленных светильников с электромагнитными дросселями.

Электронный пускорегулирующий аппарат ЭПРА Navigator 94 449 4*18Вт

Плюсы и минусы светильников дневного света

Еще недавно люминесцентные лампы массово устанавливались в помещениях, где требуется создать максимально комфортные условия для органов зрения. Не то чтобы светильники горят по-особенному ярко, наоборот, от них просто меньше устают глаза при чтении, печатании или мелкой ручной работе.

К преимуществам использования потолочных светильников дневного света можно отнести следующее:

  • Спектр излучения максимально близок к естественному солнечному. При разработке специалисты постарались приблизить его характеристики к дневному солнечному свету в условиях облачного неба;
  • Люминесцентные колбы дают мягкий распределенный световой поток, чего не скажешь о лампах накаливания, галогенках или точечных светодиодных фонарях, причем без каких-либо дополнительных плафонов, экранов или рассеивателей потока. На потолочный светильник с люминесцентными лампами можно смотреть без особого дискомфорта и риска ослепления;
  • Относительная экономичность, если сравнивать люминесцентную колбу с обычной лампой накаливания или галогенкой;
  • Неприхотливость в работе, люминесцентные светильники требуют минимальной дополнительной аппаратуры, управления и обслуживания.

Именно последний пункт стал причиной массового распространения ламп дневного света в подавляющем большинстве учебных, торговых, лечебных заведений. Благодаря газоразрядному принципу излучения светильник легко выдерживал перепады напряжения в бытовой сети от 180В до 250В без потери работоспособности.

Стартерную часть светильника можно ремонтировать своими руками

Важно! Почти все, даже современные, модели легко ремонтируются. В старых потолочных конструкциях проблема решалась заменой стартерного блока, на это уходило буквально несколько минут.. В современных моделях стартерный блок, как правило, спрятан внутри цоколя, но и в этом случае лампу легко отремонтировать заменой конденсатора или пропайкой контактов

Никакой другой тип светильника, галогеновый или светодиодный, восстановить так же быстро не удается

В современных моделях стартерный блок, как правило, спрятан внутри цоколя, но и в этом случае лампу легко отремонтировать заменой конденсатора или пропайкой контактов. Никакой другой тип светильника, галогеновый или светодиодный, восстановить так же быстро не удается.

Недостатки ламп дневного освещения

Понятно, что люминесцентные светильники имеют определенные недостатки, благодаря которым лампы дневного света серьезно уступили нишу потолочного освещения светодиодам. В первую очередь – проблемы с безопасностью, в стеклянной колбе содержатся соединения ртути, поэтому люминесцентные лампы необходимо не выбрасывать, а утилизировать сдачей в пункты приема.

Второй недостаток связан с наличием мерцания, световой поток меняет свою интенсивность 100 раз в секунду. Заметить мерцающие участки можно на непрогретых или сильно изношенных колбах. Даже новые люминесцентные светильники могут дать стробоскопический эффект, когда движущийся или колеблющийся предмет воспринимаются глазами, как неподвижный.

Совет! Если в домашней мастерской или в гараже установлены длинные потолочные люминесцентные лампы, то при работе на станке или с движущимся приспособлением — механизмом обязательно нужно включать подсветку обычной маломощной лампочкой накаливания. Таким образом удается убрать эффект стробоскопа.

Еще один минус касается снижения светового потока. Старые колбы теряют эмиссию на электродах и люминесцентном слое, из-за чего становятся тусклыми при том же уровне потребления электроэнергии. Если люминесцентный светильник очень старой модели, то его работа может сопровождаться гулом электромагнитного балластного модуля, установленного внутри корпуса.

Распространенные виды таких лампочек

Первичная классификация изделий на люминесцентной основе производится по уровню базового давления. Приборы высокого давления используются для осветительных установок большой мощности и наружного уличного освещения.

Лампы низкого давления применяются в быту для подачи света в производственные, технические и жилые помещения различного назначения.

Вид #1 — модули высокого давления

Устройства высокого давления вырабатывают насыщенный светопоток хорошей плотности. Внутренняя поверхность колбового элемента имеет специальное люминофорное покрытие из фторогерманата или арсената магния.

Рабочая мощность таких люминесцентных ламп колеблется в диапазоне 50-2000 Вт.


Ртутные модули высокого давления для корректной работы нуждаются в 220 ваттном номинальном сетевом напряжении. Коэффициент их пульсации обычно составляет от 61 до 74%

Полный розжиг осветительного модуля происходит в течение 3 секунд. Срок службы 80-125-ваттных изделий составляет около 6 000 ч, а лампы от 400 Вт и более могут проработать до 15 000 ч при беспрекословном соблюдении правил эксплуатации, установленных изготовителем.

Вид #2 — изделия низкого давления

ЛЛ низкого давления применяется для обеспечения светопотоком жилых, технических и производственных помещений.

Конструкционно прибор является трубкой из прочного стекла, содержащей внутри аргон под давлением 400 Па и в небольшом количестве ртуть либо амальгаму. На рынке предлагается в самых разнообразных модификациях и оснащается двумя электродными элементами.


Самая низкая температура, которую могут переносить ЛЛ низкого давления, составляет -15 °C. Поэтому для использования на открытых площадках эти источники света считаются неактуальными

Стеклянная колба может иметь самый разный диаметр. Уровень светоотдачи варьируется в зависимости от мощности самого устройства. Для его корректной работы требуется стартер дроссельного типа. Средний срок службы составляет 10 000 часов.

Сравнение с другими источниками света

Изделия ЛЛ-типа существенно отличаются как от устаревающих ламп накаливания, так и от прогрессивных светодиодных.

По сравнению с первыми они потребляют в 5 раз меньше электроэнергии, обеспечивая при этом такой же уровень насыщенности светопотока. Зато LED-приборам они несколько уступают по мощности в сочетании с энергопотреблением.

Таблица наглядно в цифрах показывает, насколько выгоднее использовать вместо традиционных лампочек Эдисона более современные источники качественного освещения

Правда, лампа накаливания весь период работы горит с одинаковой интенсивностью, тогда как люминесценты теряют часть насыщенности из-за выгорания внутреннего слоя, отражающего ультрафиолет.

LED-изделия в процессе эксплуатации приобретают некоторую тусклость благодаря деградации рабочих диодов. А в отдельных моделях есть возможность регулировки яркости освещения при помощи диммера.

В лампах накаливания или люминесцентах такая функция не предусмотрена. Но этот удобный режим в LED-приборах не бесплатен и за него придется отдать дополнительную сумму.

По уровню конструкционной хрупкости лампы накаливания и люминесценты схожи, так как имеют стеклянную колбу. Лед-модули в этом плане более устойчивы к ударам и механическим повреждениям. Да и отсутствие внутри каких-либо вредных и токсичных элементов делает их значительно привлекательнее для эксплуатации в домашних условиях.


Самые высокие расходы за весь эксплуатационный период влечет за собой использование ламп накаливания. Люминесценты расходуют энергию в разумных пределах, а светодиоды дают возможность снизить затраты до самых минимальных показателей

Что касается финансовой стороны, то изначально меньше других стоит лампочка накаливания. Однако, учитывая ее рабочий ресурс всего в 1 000 часов, это вряд ли можно считать ярко выраженным достоинством.

Базовая цена люминесцентов выше, однако, и служат они значительно дольше. Как говорят солидные производители, их хватает на 10 000-15 000 часов в том случае, если количество ежедневных активаций не превышает 5-6 раз.

Светодиодные модули могут похвастаться еще лучшими показателями, но и заплатить за это удовольствие придется намного больше, а это не во всех случаях целесообразно. Хотя тенденция замены одних источников света другими, прослеживается повсеместно. О необходимости замены люминесцентных лампочек светодиодными и порядке выполнения этой работы мы писали здесь.

Виды ламп и цоколя

Как правило, в своих квартирах и частных домах люди используют компактные газоразрядные устройства освещения, которые вкручиваются в привычный для всех цоколь, эти светильники питаются от сети 220 Вт. Также имеет место в использовании небольших четырехштырьковых световых устройств, которые обычно используются в светильниках. За редким исключением эти источники света имеют дугообразный вид. В отличие от цокольных, таким светильникам необходимо устройство пуска «реле», поэтому в основном их использование приходится на промышленную или административную структуру помещений.

Цоколи ламп.

Необходимой деталью в конструкции любого светового устройства является цоколь. Цоколь, в каком бы из типов ламп он не стоял, обеспечивает за счет специального соединения, контакт люминесцентных ламп с электрической цепью. Итак, цоколи для световых устройств могут быть следующих видов:

  • Резьбовой (винтовой). Резьбовые постаменты отличаются элементарной и комфортной конструкцией, позволяющей вкручивать колбу максимально быстро. Электролампы по конструкции колб отличаются большим разнообразием, однако наиболее распространенными являются электролампы с цоколем типа e14 и e27.
  • Штыковой. Поначалу предназначался для газоразрядных светильников трубчатого типа. Позже стали использовать также для установки галогеновых и светодиодных конструкций. Он выполнен в виде штырьков. Постаменты светильников штырькового типа различаются по числу штырьков и расстоянию между ними. Так, например, если цоколь лампы g13, то это свидетельствует, что будут расстояние между его штырями, равняется 13 миллиметрам. К недостаткам такого постамента можно отнести сложность в определении его размера на глаз.
  • С утопленным контактом. Используется в трубчатых кварцевых и галогеновых светильниках, обладающих повышенной температурой нагревания и мощностью. Цифра в его маркировке означает длину металлического элемента.
  • Софитный. Раньше использовали только для освещения сцены. Его контакты могут располагаться как с одной стороны светильника, так и сразу с двух.
  • Штифтовой. По внешнему диаметру расположено два штифта, связывающих сам постамент и патрон. При помощи такой простой конструкции светильник без особого труда подключается к сети.
  • Фокусирующий вариант. Представляет собой конструкцию из линзы, способствующей фокусировке светового потока.
  • Телефонный вариант. Для него обязательно наличие маленькой лампочки.

Анализируем технические характеристики разных видов люминесцентных ламп

Технические характеристики энергосберегающих люминесцентных ламп разделяются по следующим параметрам:

по потребляемой энергии измеряется в «W»;

Также стоит отметить, что показатель ламп накаливания определяет силу излучаемого света, а люминесцентных – энергоемкость.

по потоку света измеряется в «Лм»;

Проведем аналогию с лампами накаливания, так 200W – соответствует 3040 «Лм», 100 «W» — 1340 «Лм» и 60 «W» — 710 «Лм» соответственно.

по температуре в зависимости от цвета;

Диапазон варьируется от 7000 «К» (Бело-голубой) до 2000 «К» (Красный).

по индексу цветопередачи «Ra».

Здесь идет разделение по шкале баллов максимальное количество 100 баллов. Чем выше показатель, там точнее будет выглядеть цвет предметов, на которые падает освещение.

Наиболее распространенными газоразрядными устройствами являются лампы серии лб (белого света) и серии лд (дневного света).

Все лампы различаются по техническим параметрам, так, к примеру, лампа мощностью 36 Вт будут иметь следующие технические характеристики:

  • лампы серии лб являются источниками освещения общего назначения;
  • создают имитацию естественного света, максимально приближают его цветовые и спектральные характеристики к естественному свету.
  • 36 Вт лампы лб являются полным аналогом источников освещения мощность, которых составляет 40 Вт, их характеристики практически идентичны. Отличие состоит в качестве материала и измененном технологическом процессе.

Наибольшим спросом пользуются люминесцентные лампы с мощностью18 вт. Лампа лб 18 имеет такие технические характеристики как:

  • белая лампа с низким давлением;
  • мощность составляет 18 ватт;
  • тип цоколя в таком устройстве освещения g13;
  • высокая световая отдача;
  • низкое потребление электроэнергии;
  • срок службы лампы достаточно продолжительный.

Лампа лб 20 имеет такие же технические характеристики, что и предыдущий световой источник. Различие между ними состоит только в мощности.

Лампы ЛБ 40 предназначены для освещения закрытых помещений, а также для наружной установки, работают в электрических сетях переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц и включаются в сеть вместе с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой, в схемах стартерного зажигания. Тип цоколя люминесцентной лампы G13.

Лампа лб 80 значительно отличается от предыдущих ламп, поскольку ее технические характеристики значительно выше. Так, габаритный размер составляет D=38; L1=1514,2; L=1500 имея такие габариты, лампа лб 80 по своим техническим параметрам превосходит остальные газоразрядные источники серии лб.

Для большей наглядности,  характеристики люминесцентных ламп серии лб отображает следующая таблица:

Люминесцентные лампы, мощность которых составляет 58 вт, используются в местах, где требования к высокой цветопередаче минимальны.

Люминесцентные лампы т8 могут иметь следующие технические характеристики: мощность варьируется от 18 ватт до 36 ватт, световой поток составляет 35 тысяч Лм, световая отдача – 89 Лм, индекс цветопередачи равен 65 Ra, цоколь — Е40, напряжение светового устройства должно быть 220 В. По техническим параметрам лампа т8 схожа со световым устройством т12. При необходимости может стать отличной ей заменой, с экономией энергии в 10 %.

Люминесцентные лампы с коэффициентом т5 относят к новому светотехническому прогрессу. По своим техническим показателями этим источникам освещения очень быстро удалось вытеснить световые устройства т12 и т8.

Люминесцентный светильник, светодиодные лампы дневного света: принцип работы, маркировка

С появлением новых моделей экономок и галогенок, светодиодных матричных лампочек люминесцентный светильник стал как-то отходить на второй план. Возможно, повлияли еще живые воспоминания о вечно гудящих и моргающих потолочных лампах эпохи прошлого века, или в погоне за новинками потребитель перестал ценить преимущества ламп дневного света. В любом случае потолочные люминесцентные светильникисчитаются одним из достойных решений для организации потолочного освещения в жилых и офисных помещениях.

Современный люминесцентный светильник дает световой поток исключительно высокого качества

Плюсы и минусы светильников дневного света

Еще недавно люминесцентные лампы массово устанавливались в помещениях, где требуется создать максимально комфортные условия для органов зрения. Не то чтобы светильники горят по-особенному ярко, наоборот, от них просто меньше устают глаза при чтении, печатании или мелкой ручной работе.

К преимуществам использования потолочных светильников дневного света можно отнести следующее:

  • Спектр излучения максимально близок к естественному солнечному. При разработке специалисты постарались приблизить его характеристики к дневному солнечному свету в условиях облачного неба;
  • Люминесцентные колбы дают мягкий распределенный световой поток, чего не скажешь о лампах накаливания, галогенках или точечных светодиодных фонарях, причем без каких-либо дополнительных плафонов, экранов или рассеивателей потока. На потолочный светильник с люминесцентными лампами можно смотреть без особого дискомфорта и риска ослепления;
  • Относительная экономичность, если сравнивать люминесцентную колбу с обычной лампой накаливания или галогенкой;
  • Неприхотливость в работе, люминесцентные светильники требуют минимальной дополнительной аппаратуры, управления и обслуживания.

Именно последний пункт стал причиной массового распространения ламп дневного света в подавляющем большинстве учебных, торговых, лечебных заведений. Благодаря газоразрядному принципу излучения светильник легко выдерживал перепады напряжения в бытовой сети от 180В до 250В без потери работоспособности.

Стартерную часть светильника можно ремонтировать своими руками

Важно! Почти все, даже современные, модели легко ремонтируются. В старых потолочных конструкциях проблема решалась заменой стартерного блока, на это уходило буквально несколько минут.

В современных моделях стартерный блок, как правило, спрятан внутри цоколя, но и в этом случае лампу легко отремонтировать заменой конденсатора или пропайкой контактов. Никакой другой тип светильника, галогеновый или светодиодный, восстановить так же быстро не удается.

Недостатки ламп дневного освещения

Понятно, что люминесцентные светильники имеют определенные недостатки, благодаря которым лампы дневного света серьезно уступили нишу потолочного освещения светодиодам. В первую очередь – проблемы с безопасностью, в стеклянной колбе содержатся соединения ртути, поэтому люминесцентные лампы необходимо не выбрасывать, а утилизировать сдачей в пункты приема.

Второй недостаток связан с наличием мерцания, световой поток меняет свою интенсивность 100 раз в секунду. Заметить мерцающие участки можно на непрогретых или сильно изношенных колбах. Даже новые люминесцентные светильники могут дать стробоскопический эффект, когда движущийся или колеблющийся предмет воспринимаются глазами, как неподвижный.

Совет! Если в домашней мастерской или в гараже установлены длинные потолочные люминесцентные лампы, то при работе на станке или с движущимся приспособлением — механизмом обязательно нужно включать подсветку обычной маломощной лампочкой накаливания. Таким образом удается убрать эффект стробоскопа.

Еще один минус касается снижения светового потока. Старые колбы теряют эмиссию на электродах и люминесцентном слое, из-за чего становятся тусклыми при том же уровне потребления электроэнергии. Если люминесцентный светильник очень старой модели, то его работа может сопровождаться гулом электромагнитного балластного модуля, установленного внутри корпуса.

Виды ламп дневного освещения

Современные модели принято разделять по принципу действия – на светодиодные и газовые, по форме колбы – трубчатые и компактные.

Линейные и компактные люминесцентные светильники, отличаются только формой колбы и цоколем

Наиболее полное разделение люминесцентных источников света можно выполнить, опираясь на характеристики излучения. На самом деле лампы дневного света представляют собой лишь небольшую группу от огромного количества приборов освещения, в которых люминесцентное свечение существенно отличается от диапазона, привычного большинству людей.

Люминесцентные ультрафиолетовые светильники небезопасны для зрения, но незаменимы для обеззараживания микрофлоры

Это могут быть газоразрядные трубки для соляриев, специальные светильники для получения чистого ультрафиолета и подсветка для растений на гидропонике, аквариумов. В качестве домашнего освещения их использовать нельзя.

Для освещения жилого или офисного помещения применяют три типа приборов освещения:

  • Лампы «дневного света»;
  • Источники белого света;
  • Люминесцентные колбы малой мощности потолочного и настенного расположения.

Не всегда светильник нужен для получения освещения, близкого к привычному дневному свету.Во многих случаях требуется высокая контрастность и цветопередача, что достигается использованием ламп чистого белого цвета, широкого спектра, одновременно высокой температуры и низкой интенсивности.

Люминесцентные лампы дневного света

Спектр в газоразрядных приборах освещения зависит от используемого газа и состава люминофора на стенках колбы. В старых моделях люминесцентные колбы для освещения жилых помещений имели серовато-белесый оттенок и низкую интенсивность свечения. Это было связано с определенными ограничениями на содержание тяжелых металлов, ртути и токсичных солей.

В современных люминесцентных лампах дневного светового потока содержание химикатов заметно ниже, хотя общий состав компонентов больше. Почти все находятся в связанной малолетучей форме, то есть разбитая по неосторожности колба лампы дневного света длясветильника не приводит к появлению токсичных паров в помещении, но осколки и остатки все равно нужно утилизировать по существующим правилам.

Более сложный состав люминофора дает возможность несколько расширить и изменить спектр. Светильники с более мягким дневным потоком стали выпускаться в модификацияхс «теплым», «холодным» и «естественным» цветом.

«Теплые» светильники

Подобные изменения коснулись и светодиодных моделей, большинство лампочек уже комплектуются рассеивающими колпаками с покрытием и светодиодами, способными давать более теплое, низкотемпературное свечение, напоминающее спектр лампочки накаливания.

Трубчатые лампы дневного света

Наиболее распространенный тип люминесцентного источника света. По внешнему виду это стеклянные трубки длиной от 15 до 60 см. Маркируются буквой «Т», независимо от производителя и страны происхождения. Для бытового дневного освещения выпускаются лампы нескольких типоразмеров:

  • Т4 – диаметром 12,5 мм, маломощные, от 6 до 24 Вт;
  • Т5 – диаметром 16 мм, потребляемая мощность 6-24 Вт;
  • Т8 – диаметром 26 м, мощностью до 70 Вт.

Самые мощные Т12, диаметром 1,5 дюйма или 38,1 мм, мощностью в 150 Вт, применяются исключительно для освещения офисных и складских помещений большой площади с высокими потолками. Модели Т8 по 18 Вт и 38 Вт,по сути, являются более современным, безопасным и экономичным вариантом старых советских ламп ЛБ-ЛД 20.

Потолочные лампы дневного света

По оценкам специалистов, около 70% систем освещения, устанавливаемых на потолке, это люминесцентные трубчатые модели. Примерно 20% еще занимают лампочки накаливания и 10% приходится на новые светодиодные модели.

Наиболее ходовой вариант лампы для потолочного освещения

Для освещения помещений площадью до 20м2 и высотой потолков 2,8-3м традиционно используется четырехсекционный коробчатый светильник: четыре колбы Т5-Т8 мощностью по 13-18 Вт и длиной 590 мм. Если есть возможность, то лучше всего использовать лампы компаний Osram, Philips, GeneralElectric. У них неплохой КПД, индекс цветопередачи 70 Ra и большой срок службы, достигающий 8-10 тыс.часов. В бюджетном варианте можно установить продукцию московской «Осрам» или саратовской «Лисма».

Для более высоких потолков используется двухламповый люминесцентный светильникс лампами Т8 мощностью в 55 Вт. Для таких систем освещения применяют модели, дающие чистый белый свет с высокой цветопередачей 76 Ra. Чем выше потолок, чем больше отраженного от стен света, поэтому особые требования к смягчению светового потока не предъявляются.

Светодиодные лампы дневного света

Принятый для люминесцентных моделей стандарт трубчатой формы колбы используется и в моделях на светодиодах. Отчасти из-за стандартизированной конструкции потолочного светильника, но чаще из-за удобной компоновки лампы и оптимального распределения светового потока в помещении.

По своему устройству светодиодная лампочка представляет собой линейку или плату с напечатанными светодиодами, уложенными внутри круглой поликарбонатной трубы. Там же находится электронный блок-адаптер. Длина и форма цоколя соответствуют стандарту, принятому для люминесцентных источников.

Также широкое распространение получили светодиодные лампочки в форм-факторе ламп накаливания. Цоколь позволяет вкручивать такую экономку в старые бра, настольные и настенные светильники. Внутри такой лампы находится палата из излучающей светодиодной матрицы, а наружный защитный колпак преобразует ярчайшее монохромное излучение в более мягкий,почти дневной световой поток.

Настенные лампы дневного света

Для дежурных светильников, устанавливаемых над дверными проемами,чаще всего используются маломощные люминесцентные лампы серии Т4 с длиной колбы не более 20 см. Потребление электроэнергии в 6 Вт позволяет обеспечивать работу даже маломощных необслуживаемых аккумуляторов. В этом случае люминесцентный вариант считается более предпочтительным, чем светодиодный, так как нет бликов и ярких пятен.

Для бра и декоративных настенных светильников чаще всего используют гнутые люминесцентные экономки. Они не требуют установки дополнительных электронных блоков управления идоступнее по цене, чем светодиодные модели. Сама колба в виде спирали при установке на стене практически всегда закрыта декоративным колпаком, поэтому ее внешний вид никак не влияет на дизайн источника освещения.

Круглые лампы дневного света

Долгое время основу потолочного освещения составляли трубчатые люминесцентные фонари и светодиодные панели. С точки зрения дизайна не самая удачная форма для стильного потолка. Поэтому достаточно быстро были разработаны круглые люминесцентные лампы под классические тарельчатые потолочные светильники.

По сути, такая лампа — это та же люминесцентная трубка, но согнутая кольцом. Пара штыревых контактов находится со стороны держателя и может подключаться практически к любому светильнику, рассчитанному на работу с экономками. Диаметр лампы 225 мм, для больших плафонов -379 мм.Мощность соответственно 22 Вт и 55 Вт.

Важно! Круглые люминесцентные лампы отличаются высокой светоотдачей и КПД, а кроме того, кольцевая форма дает возможность заменить традиционные светильника на новые экономные без существенных изменений в декоративной облицовке потолка.

Принцип работы и характеристики лампы дневного света

Общее устройство люминесцентного источника света приведено на схеме ниже.

Внутри стеклянной колбы с напыленным по внутренней поверхности люминесцирующим составом находится инертный газ. При включении электронный или электромагнитный стартерный блок создает высоковольтный разряд, и газовая смесь начинает излучать ультрафиолет, который на стенках преобразуется в белый свет. После пробоя аргона при включении высокое напряжение не требуется, и люминесцентная лампа будет тлеть под небольшим потенциалом. Колбу изготавливают из кварца, люминесцентное покрытие — это соли вольфрама, цинка и кадмия.

Мощность лампы дневного света

Практически вся электрическая энергия в люминесцентной лампе тратится на поддержание тлеющего состояния газа, поэтому тепла выделяется немного. Потребляемая мощность трубчатых ламп составляет 6-70 Вт, световой поток получается от 120 Лм до 2000 Лм.

При плохом контакте на цоколе стеклянная колба люминесцентного светильника может перегреваться, в результате пары металла оседают в виде черного налета. В этом случае светоотдача снижается, пластиковые детали плавятся, и люминесцентная колба перегорает.

Цветовая температура лампочек дневного света

У наиболее распространенных моделей трубчатой и гнутой формы белый свет может быть достаточно холодным, с температурой до 6,5 тысяч К. Люминесцентные источники «теплого» света выдают до 5 тысяч К.

В результате световой поток получается более яркими интенсивным, чем у нити накаливания, но одновременно не таким раздражающим, как у светодиодов.

Цоколи для ламп дневного света

Для трубчатых колб и кольцевых моделей используется штырьковая система контактов, маркируемая буквой «G». Числовой индекс обозначает расстояние между контактными штырями. Например, для моделей Т8 используется цоколь G13, для Т5 – G5, для кольцевой лампы Philips TL5 применяется цоколь 2GX13. Это тот же контакт на «13», но с двумя парами штырей.

Для люминесцентных колб в форм-факторе классической «груши» используются винтовые цоколи Е27 и Е14. Для встраиваемых светильников применяются евроконтакты GU10, CU5,3 и GU4.

Маркировка ламп дневного света

Индексное маркирование дает возможность прочитать основные параметры источника света. Если у иностранных производителей расшифровку приходится читать по отдельной спецификации, предоставляемой фирмами, то в отечественной используется универсальный порядок маркировки.

Мощность всегда кодируется буквой W, для компактных колб вначале будет указан индекс «К», для люминесцентного свечения с высококачественной цветопередачей в конце маркировки проставят две «Ц».

Срок службы и утилизация ЛДС

Выгорание источника света происходит из-за разрушения электродов, поэтому скачки напряжения в сети, нерасчетный режим работы и плохой контакт на цоколе может уменьшить срок службы с расчетных 8 тыс. часов до 4-5 тыс.часов. В идеальных условиях колба прослужит до 5 лет, после чего светоотдача упадет на 25-30 %.Наилучшие импортные люминесцентные лампы вырабатывают по 10-12 тыс.часов, это всего в два раза меньше, чем у светодиодных аналогов.

Сгоревшие и разбитые лампы пакуются в прозрачную пленку и сдаются на специальные предприятия по утилизации ртутьсодержащих приборов.

Подключение люминесцентных светильников дневного света

Для того чтобы внутри колбы возникло свечение, электроды и газ нужно разогреть и пробить электрическим разрядом. Старые модели запускались электромагнитной схемой, состоящей из дросселя и конденсаторов. Напрямую в сеть включать нельзя.

Спаренное и одиночное подключение ламп

В современных моделях применяются электронные стартеры, вмонтированные в цоколь или патрон лампочки. Нужно лишь обеспечить надлежащий контакт при установке.

Люминесцентные лампы в интерьере: фото

Самым бюджетным дизайном и оформлением выделяются растровые потолочные светильники.

Из-за низкой светоотдачи у них, как правило, вообще отсутствует декоративный рассеиватель светового потока.

В более современных моделях светильников наличие плафона или отражателя считается обязательным атрибутом.

Плафоны для лампы дневного света

У самых популярных двухламповых люминесцентных светильников декоративный колпак выполняется из поликарбоната, либо прозрачного, либо молочно-белого цвета.

Настольные и настенные светильники дополнительно комплектуются декоративными плафонами и отражателями, без которых эффективность освещения ощутимо падает.

Светильники с люминесцентными лампами

Лампы Т-класса с трубчатым линейным типом колбы часто становятся материалом для создания потолочных светильников и люстр особого дизайна. При этом конструкции получаются вполне работоспособные и даже практичные, их можно использовать для подсветки или даже в качестве основного источника освещения.

Заключение

Люминесцентный светильник при всех своих недостатках все так же активно используется для организации комфортного освещения в больших пространствах офисов и складов. Для квартир и жилых домов газоразрядная система используется только по соображениям экономии средств, но в будущем, видимо, уступит место светодиодам из-за более низкой экологической безопасности.

Отправить комментарий

Лампы могут работать антеннами для Wi-Fi — Российская газета

Исследователи из Малайзии установили, что всем известные лампы дневного света могут работать антеннами для Wi-Fi, сообщается на сайте Технологического университета MARA.

Авторы исследования обратили внимание на принцип работы флуоресцентных ламп. Известно, что они излучают свет под действием электрического тока, пропускаемого через ионизированную газовую среду — плазму. Обычно она состоит из аргона и паров ртути. Плазма обладает высокими проводящими свойствами. А заряженными частицами можно управлять при помощи электромагнитных полей.

По мнению малайзийских ученых, столб плазмы в стеклянной колбе по электропроводности сравним с металлической радиоантенной, а возможно, даже превосходит ее. Исследователи протестировали стандартную лампу дневного света длиной 61 сантиметр, использовав ее в качестве антенны для Wi-Fi. Ее соединили с маршрутизатором частотой 2,4 ГГц.

В ходе эксперимента выяснилось, что радиоволны способны самостоятельно ионизировать газ внутри лампы. Это означает, что в качестве антенны она может работать вне зависимости о того, включен свет или нет. Тесты показали, что лампа может с одинаковым успехом использоваться как приемник и передатчик.

«Сигнал от лампы оказался сильнее и стабильнее по сравнению с другими сигналами, — сообщается на сайте университета. — Одно из преимуществ такого продукта — его низкая стоимость. Сигнал Wi-Fi может быть передан в другие комнаты, при этом достаточно использовать всего один маршрутизатор».

Обычные антенны изготовлены из металлических элементов, а данное изобретение использует дешевую плазму в качестве источника сигнала. Кроме того, лампы будут выполнять обычную функцию — освещать помещение. Ученые считают, что благодаря такой технологии беспроводным доступом к Сети через электропроводку можно с минимальными затратами полностью охватить любое здание.

В будущем ее можно использовать для плазменной наружной рекламы.

Стартер для ламп дневного света, выбор и принцип работы

Стартер представляет собой мини версию газоразрядной лампы с тлеющим разрядом. Применяется для работы электромагнитной пусковой и регулирующей аппаратуры (ЭМПРА). Используется для пуска в момент включения в сеть с напряжением 220 вольт переменного напряжения и 50\60 герц рабочей частоты. Помимо стартера, для пусковой системы применяется дроссель и набор конденсаторов.

Стартер для ламп дневного света

Строение стартера

В конструкцию стартера входят:

  • Корпус.
  • Стеклянная колба с инертной газовой средой с применением гелиево-водородной смеси или неона.
  • Два электрода (анод и катод). Существует 2 вида конструктивного исполнения электродов: с подвижными контактами (симметричные) и с одной подвижной контактной частью (несимметричные). Популярностью пользуются модели симметричной системы электродов.

Работоспособность лампы

При эксплуатации ламп дневного света (ЛДС) возникают перебои в работе пусковых органов, причиной становится стартер или дроссель.

При отсутствии пуска светильника выполняются следующие шаги:

  • Проверить питание ЛДС.
  • Убедиться в работоспособности лампы.
  • Провести ревизию схемы пуска тестером.

Внешние факторы как причины, почему не работает лампа:

  • Перепад напряжения (свыше 7%).
  • Температура воздуха не соответствует минимальной заявленной производителем люминесцентной лампы.

Для розжига люминесцентного светильника необходимо, чтобы стартер несколько раз сработал. В том случае если нет неисправности, для этого потребуется 3-15 секунд. Если в течение указанного времени не происходит возгорание источника света, то причина поломки скрывается в лампе.

Поломки технологического характера:

  • Нарушение целостности обмотки дросселя.
  • Выход из строя электродов лампы.
  • Отсоединение проводов подключения к электрической сети.
  • Износился стартер или отсутствует контакт.
  • Нарушение контактной части патрона.
  • Короткое замыкание в цепях светильника.

Определить причину поломки «на глаз» и сразу отремонтировать невозможно, придётся провести тест основных систем включения и проверить непосредственно люминесцентную лампу.

Замена местами лампочек

Первым делом при выполнении работ своими руками следует проверить, находится ли контактная часть патронов под напряжением. Определить это можно при помощи двух способов:

  • с применением тестера;
  • при помощи установки заведомо рабочих ламп.

Ремонт с использованием тестера потребует подключить светильник к источнику питания и с помощью изолированного щупа провести измерения.

Указатель должен показать значения в пределах 220-230 вольт переменного напряжения. Выход за эти значения считается ненормальным режимом работы и представляет опасность для электроприборов.

Проверка при помощи заведомо рабочей лампы проводится ее установкой в предусмотренный для этой цели паз в корпусе.

При возникновении ситуации, когда ЛДС при включении издаёт свечение только с одной стороны конструкции, а перемена местами контактов источника освещения не дает результатов, рекомендуется замена неработающей лампы.

В том случае, если выходы ламп светятся, но полного включения в работу не происходит, значит, вышли из строя:

  • стартер;
  • патрон;
  • проводка.

Проверить работоспособность можно своими руками, меняя местами рабочий и предположительно неисправный стартер. В том случае, если и в рабочем гнезде происходит не полный пуск, причина поломки заключается в этом элементе схемы. Решением проблемы может быть замена стартера.

Постоянное тусклое свечение ламп дневного света свидетельствует о неполном пуске, причина скрывается в коротком замыкании в проводке или патроне.

Для проверки своими руками проводится последовательный тест каждого отдельного элемента схемы. Для этого необходим тестер или мультиметр.

Если лампа не загорается в полную силу, а после выключения светильника и последующего включения ЛДС не работает, это значит, что произошла разгерметизация корпуса, и внутрь газонаполненной колбы попал воздух. Эту поломку невозможно отремонтировать.

Неисправности дросселя

Как выглядит дроссель ЛДС

О том, что дроссель требуется отремонтировать, свидетельствуют следующие модели поведения ЛДС:

  • Происходит пуск ламп, но спустя некоторое время темнеют места расположения внутренних электродов.
  • Проходят по корпусу колбы произвольные разряды, которые представляют собой всплески повышенного напряжения.
  • Тусклое свечение.
  • Выгорание спиралей ламп.

Ремонт

В первых двух ситуациях некорректной работы необходимо проверить дроссель и выполнить ремонт. Причина поломки скрывается в изменении вольт-амперной характеристики и нарушении баланса между пусковым и рабочим током ЛДС. Это приводит к выгоранию одного или нескольких катодов ламп.

Проверить можно мультиметром. Шкала прибора выставляется в режим измерения токов.

При измерении тока щупы прибора включаются последовательно в схему светильника.

Если в процессе измерения оказалось, что пусковой и рабочий ток (значения указываются на дросселе производителем) не выходят за допустимые параметры, вероятно поломка заключается в катодах или ЛДС.

Для подтверждения неисправности потребуется:

  • Включить и выключить светильник.
  • Провернуть лампу дневного света на сто двадцать градусов, затем восстановить исходное положение.
  • Включить светильник и проверить работоспособность.

Если проблема не исчезает, потребуется замена ЛДС. Ремонт осуществить невозможно.

Постоянное тусклое свечение свидетельствует об износе дроссельного трансформатора.

Если после проведения измерений прибор показывает нормальные значения токов дросселя, потребуется проверить лампу, вероятно ртутное напыление истощилось, и необходима замена элемента освещения.

Перегорание спиралей лампы дневного света говорит об износе изоляции трансформатора. В этом случае потребуется заменить дроссель.

Патрон для ЛДС с гнездом под стартер

Если ЛДС беспричинно включается, а затем самопроизвольно выключается, поломка скрывается в неисправности лампы и стартера.

В этом случае требуется проверить напряжение питания. Если рабочие значения на выходе стартера в норме, потребуется замена только ЛДС.

В том случае, когда напряжение на стартер приходит низкое, пуск становится невозможным по причине малых значений токов. Ремонт заключается в замене стартера.

Видео ниже делится нюансами ремонта электронного балласта.

Какая бы неисправность ни произошла с лампой, рекомендуется воспользоваться услугами профессионалов и не оттягивать ремонт. При выполнении ремонта своими руками не стоит забывать о технике безопасности и выполнять работы после снятия питания.

Оцените статью:

Лампы люминесцентные (энергосберегающие) купите в Гарант-Энерго по лучшей цене

 

Люминесцентные газоразрядные лампы используют в своей работе принцип электрического разряда в заполненной газом среде. Еще в 1856 году Генрих Гайсслер впервые провел электрический ток через газ, пробив его с помощью включенного в цепь соленоида. Процесс сопровождался синим свечением стеклянной трубки, заполненной газом. Уже тогда была реализована стандартная схема включения газоразрядной лампы: для получения напряжения, пробивающего газ и возбуждающего разряд, был использован прообраз современного электромагнитного балласта – индуктивное сопротивление соленоида.

Лампы дневного света отличаются от обычных газоразрядных ламп тем, что источником света в них является не сам разряд, а вторичное излучение, создаваемое специальным покрытием колбы – люминофором. Это вещество испускает видимый свет под воздействием ультрафиолета – невидимого глазу излучения. Явление люминесценции известно человеку достаточно давно, еще с восемнадцатого века. Однако практический интерес к нему начал возникать лишь с конца девятнадцатого века. Не обошлось здесь без неутомимого и многогранного изобретателя Томаса Эдисона, который после выдачи «путевки в жизнь» лампе накаливания увлекся другими принципами испускания света и в 1893 году представил на Всемирной выставке в Чикаго электрическую люминесцентную лампу. В отличие от ламп накаливания, новика тогда широкого распространения не получила – приборы были сложны в изготовлении, дороги, громоздки, давали неровный и не слишком приятно окрашенный свет. Первыми пробили себе дорогу газоразрядные лампы, в которых для получения видимого света в заполнявшие колбу газы (азот и углекислый газ) добавляли пары металлов (ртути и натрия).

Какое практическое применение нашло люминесцентное освещение?

Люминесцентные линейные лампы стали использоваться на практике только с 1926 года, когда развитие химических технологий позволило создать флуоресцентный порошок, испускающий при поглощении энергии ровный свет со спектром, близким к дневному свету. Поэтому изобретателем лампы дневного света считается Эдмунд Джермер, разработавший первую такую лампу для серийного производства. В газоразрядной лампе он увеличил давление газов, а стенки колбы покрыл изнутри порошком. Патент Джермера приобрела знаменитая фирма General Electric, и уже к 1938 году люминесцентное освещение использовалось повсеместно. Приобретать новые источники света стали хозяева коммерческих фирм и промышленных предприятий, поскольку на рабочих местах клерков или операторов станков освещение получалось более естественным и меньше утомляющим глаза.

Так люминесцентные лампы начали свое победное шествие по общественным помещениям. Оказалось, что лампы дневного света ощутимо экономичнее ламп накаливания – на создание одинаковой освещенности они требуют в несколько раз меньшее количество электроэнергии. Да и больший срок службы многократно окупает их относительную дороговизну. Но выявились и недостатки, ограничивавшие до последнего времени столь же широкое распространение этих ламп в быту. Прежде всего, это повышенный шум при работе и эффект «мерцания», вызванный низкой частотой розжига лампы.

На предприятии как-то особо не обращаешь внимания на тихое гудение, которым сопровождают свою работу приборы люминесцентного света. Шума и без этого хватает. А вот дома, в тишине и покое, неприятный гул сердечника электромагнитного балласта может и из себя вывести. При этом «с возрастом» люминесцентные осветительные приборы начинают гудеть сильнее, да и свечение их может перестать быть равномерным – выгорая, люминофор теряет свои свойства послесвечения, и лампа начинает «пульсировать». Собственно, и сама частота переменного тока, с которой разжигается лампа при работе с электромагнитным балластом, раздражает человеческий глаз. Так что, несмотря на нашу любовь к техническим новинкам, купить лампы дневного света для дома решались лишь единицы, вплоть до середины 80-х годов двадцатого века.

Прогресс и современное состояние люминесцентных ламп

Что же изменилось? Прогресс не стоит на месте. Развитие электроники позволило создать электронные балласты (ЭПРА) – приборы, осуществляющие розжиг газового разряда и при этом питающие люминесцентные газоразрядные лампы током высокой частоты, которую не воспринимают ни человеческий слух, ни зрение. Лампы стали светиться без шума и пульсаций. Кроме того, та же электроника дала возможность на порядок уменьшить размер и массу пускорегулирующих аппаратов, что открыло более широкие перспективы для использования газоразрядных ламп низкого давления.

Миниатюризация электронных компонентов привела к тому, что электронный балласт для самых простых ламп стал помещаться в объем спичечной коробки. В последнее время широкое распространение получили так называемые энергосберегающие лампы. Разнообразие их форм, размеров и цветов свечения удовлетворит сейчас самые придирчивые вкусы. Но знаете ли вы, что, собираясь приобрести энергосберегающие лампы взамен обычных лампочек накаливания, вы намереваетесь купить люминесцентные компактные лампы? Да-да, те самые, о которых мы рассказываем. Только миниатюрные. Их длинная колба-трубка изготовлена малого диаметра и свернута в виде спирали или буквы U, а электронный балласт спрятан внутрь пластикового корпуса. И вместо штырьковых цоколей использован обычный патрон или «миньон», как для ламп накаливания. А принцип работы и внутренний состав остался тем же.

Так что теперь лампы дневного света прочно завоевали и наш быт, уже почти полностью вытеснив лампочку накаливания. Кто же в наш век экономии захочет покупать осветительный прибор, в котором большая часть потребляемой энергии тратится на бесполезный разогрев колбы? Энергосберегающие люминесцентные лампы купить выгоднее и надежнее. Да они и попросту красивее – полет фантазии производителей порождает самые изысканные формы. Если вы бережете электроэнергию и остроту своего зрения, а также хотите забыть о том, что это такое – замена перегоревшей лампочки, советуем вам приобрести люминесцентные светильники для дома.

Типы современных люминесцентных ламп

Линейные лампы общего освещения

Самый большой класс ламп, используемых сегодня – это люминесцентные линейные лампы общего освещения. По-другому их называют «трубчатыми», поскольку устройство представляет собой трубку-колбу с нанесенным люминофором, наполненную газом. Как правило, линейные лампы применяются для офисного, коммерческого и производственного освещения, освещения административных и спортивных объектов, больниц и учебных заведений, и т.д. Их классификация довольно обширна, поэтому остановимся обобщенно на самых распространенных типах – Т12, Т8 и Т5.

Люминесцентные линейные лампы Т12 можно отнести скорее к устаревшему осветительному оборудованию, но оно пока не вышло из обихода и все еще используется. Отличительная особенность – диаметр колбы 38 мм, длина, мощность и технические характеристики ламп могут варьироваться, в зависимости от производителя и марки. Лампы Т12 рассчитаны на работу с электромагнитным ПРА, и устанавливаются в старых типовых светильниках общего освещения, которыми до сих пор оснащены многие производственные и административные здания. Срок службы устройств зависит от производителя, но он, как правило, не превышает 9 тыс. часов. В настоящее время, изготовление таких приборов постепенно сворачивается, а некоторые светотехнические фирмы уже отказались от их выпуска.

Люминесцентные лампы Т8, которые пришли на смену Т12, – это наиболее распространенный сегодня тип ламп. Они обладают меньшим диаметром (26 мм), что позволяет создавать более компактные светильники, и характеризуются улучшенными параметрами светоотдачи и цветопередачи. И главное – они более надежны и экономичны в эксплуатации. Срок службы ламп Т8 может доходить до 12-15 тыс. часов при использовании электромагнитного балласта, и до 35 тыс. часов при использовании ЭПРА, в зависимости от производителя и марки устройства. Такие приборы могут использоваться и в энергосберегающих системах освещения.

Люминесцентные линейные лампы Т5 – наиболее «продвинутый» тип устройств, применяемых в сфере общего освещения. Это последнее поколение люминесцентных источников света, предназначенное для работы только с электронными ПРА. В странах Европы, в США и Японии производители активно переходят на выпуск ламп Т5, постепенно снижая производство их предшественников, поэтому можно говорить о том, что новинка постепенно завоевывает рынок. Диаметр газоразрядной трубки Т5 составляет всего 16 мм, более совершенные приборы имеют отличную цветопередачу, повышенную световую отдачу, уменьшенное снижение светового потока с течением времени.

Немаловажным фактором является значительное сокращение содержания ртути в приборах – практически в 7-10 раз (в сравнении с Т8). Лампы Т5 – это основной источник люминесцентного света, используемый в создании современных энергоэффективных осветительных систем, «умных» цифровых световых систем. Единственный фактор, препятствующий быстрому распространению новых люминесцентных ламп – цена, которая пока существенно выше, чем у предшественников. Однако, по мере роста производства новинки, стоимость Т5 постепенно снижается. Кроме того, с точки зрения долгосрочной перспективы, покупка более экономичных и долговечных ламп Т5 даже по сегодняшним ценам является выгодным вложением, которое со временем окупится.

При выборе люминесцентного источника света следует учитывать распространенные в России обозначения: Л – люминесцентная, Б – белый цвет, Д – дневной цвет, Ц – с улучшенной цветопередачей, У – универсальная. Таким образом, «лампа люминесцентная ЛБ» означает, что прибор выдает излучение белого цвета с цветовой температурой до 4200 К.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) для домашнего освещения

Мы уже упомянули о сравнительно новом классе современных ламп с люминесцентным излучением – о компактных энергосберегающих лампах, предназначенных для домашнего освещения. Впрочем, для освещения в офисах и административных зданиях, где установлены светильники под лампы накаливания, они тоже отлично подойдут. Сегодняшние производители предлагают не только множество оригинальных декоративных форм для таких устройств, но и максимально адаптируют их для бытового применения. Компактные энергосберегающие лампы выпускаются как с типовыми цоколями Е27, как у обычной лампы накаливания, так и с цоколями Е14 для компактных светильников, что открывает широкие возможности для их использования.

Стоит отметить еще один новый класс – лампы люминесцентные энергосберегающие для замены галогенных ламп в накладных и встраиваемых потолочных светильниках. Данные приборы также выпускаются со стандартными цоколями, что делает процесс замены галогенных ламп на люминесцентные простым. Последние не только более экономичны и долговечны, чем «галогенки», но и почти не нагреваются, что является существенным плюсом, например, при использовании в светильниках для натяжных потолков. Встраиваемые и накладные светильники с люминесцентного света могут использоваться не только для общего, но и для акцентного домашнего освещения.

Важными моментами при подборе люминесцентного освещения для дома или офиса является мощность и цветовая температура лампы. С мощностью все более-менее просто – производители обычно пишут, аналогом какой по мощности лампы накаливания является КЛЛ. Если же такая информация на упаковке отсутствует, то можно мощность люминесцентной компактной лампы умножить на пять, и вы узнаете, лампу накаливания какой мощности вы сможете заменить.

Несколько сложнее с цветовой температурой (цвет излучения) – обычному человеку стандартное обозначение в Кельвинах вряд ли что скажет. Для домашнего использования рекомендуется «теплый белый цвет» (до 2500 К), который имеет мягкий желтый оттенок как свет в лампах накаливания. Также подойдет «белый свет» и «холодный белый цвет» с цветовой температурой до 4200 К. А вот «холодный белый свет» и «дневной цвет» с более высокой цветовой температурой (до 6500 К) в домашней обстановке будет создавать дискомфорт, утомлять глаза, мешать отдыху. Зато для офиса «дневной цвет», способствующий созданию рабочей атмосферы, – это хороший вариант. Обозначение цветовой температуры, как правило, можно найти на упаковке КЛЛ.

Специальные люминесцентные лампы

Меняя характеристики люминофора, производители ламп могут добиваться различных эффектов. Например, регулировать параметры светового излучения, подбирая оптимальные вариации светового спектра для различных нужд. Так появились специальные лампы для растений, где акцент сделан на красной и синей частях светового спектра, наиболее важных для роста и развития растений. Выпускаются лампы для аквариумов, адаптированные для нужд подводных обитателей. Лампы для торгового освещения способны подчеркивать те или иные достоинства различных групп товаров. Лампы люминесцентные цветные применяются дизайнерами для формирования специфических декоративных эффектов, а лампы для соляриев используются для загара. Как правило, для специальных целей сейчас выпускаются линейные лампы Т8, обладающие измененными светотехническими параметрами.

Какие виды люминесцентных ламп вы можете приобрести через нашу компанию?

Компания «Свет Консалтинг» реализует как стандартные, так и специальные лампы люминесцентные «лб», в том числе и в регионы. В качестве примера приведем наиболее популярные источники света от ведущих производителей: 

  • Лампа люминесцентная Osram 18W 640 (стандартные лампы дневного освещения) 
  • Лампа люминесцентная Philips 18W 640  (такие же стандартные люминесцентные лампы) 

Такие лампы используются в каждом офисе или на производстве – это небольшие (60 см), трубки Т8, которые ставят в светильники, стандартно монтируемые в навесной потолок типа Армстронг. Из-за широкого распространения встроенных светильников и большого количества клиентов, желающих купить такие лампы люминесцентные, цена на них уже упала практически до себестоимости у всех производителей. Одним словом, все просто грузят такие осветительные приборы оптом и делают себе «оборот» при крохотной наценке на единицу продукции (конечно, розничных магазинов это не касается).

В компании «Свет Консалтинг» вы можете приобрести не только стандартные источники света. Также нашим клиентам мы предлагаем широкий выбор качественных специальных ламп от лучших производителей. Вот примеры специальных люминесцентных ламп: 

  • Лампа с точным солнечным спектром — для растений – Narva Bio Vital . 
  • Лампа для подсветки продуктов и мясных прилавков — Philips MASTER TL-D Food 58W/79
  • Лампа люминесцентная цветная, дизайнерская – Philips TL-D 18W/16 Yellow . 
  • Лампа для загара — Philips CLEO Effect 70W SLV 
  • Лампа для растений — Sylvania GRO-LUX 18W 

В большинстве случаев, специальные лампы люминесцентные купить оптом невозможно – их просто никто не держит у себя на складе. Например — цветные люминесцентные лампы привозят только под конкретный дизайнерский проект. Обычно их привозят под заказ и по 100% предоплате. Некоторые лампы даже не делают стандартно на заводах, а изготавливают только под заказ конкретного клиента – например, лампы для полимеризации пластмасс. Если вам необходимы источники света для особых нужд, в компании «Свет Консалтинг» вы можете заказать любые специальные лампы, представленные в нашем каталоге.

Необходимо так же обратить внимание на ценообразование в этом сегменте. Дело в том, что люминесцентные лампы в розницу и люминесцентные лампы оптом — могут различаться в цене в 2-3 раза. Такая  же ситуация с люминесцентными светильниками. Люминесцентный светильник в единственном экземпляре (допустим, выставленный в сети Метро, бренд Навигатор, лампа 30 ватт), тогда как такие же люминесцентные светильники оптом купить можно у нас прмерно (пс. уточняю, речь идёт про обычный линейный люимесцентный светильник). Так что продажа люминесцетных светильников, как и ламп, тоже подвержена сильным ценовым колебаниям в зависимости от объёма сделки. Это на бытовом ассортименте.  В области продажи промышленных светильников дневного света, соответственно, с энергосберегающими лампами дневого света, ситуация другая. Их не продают в сетевых магазинах, а оптовые поставки часто осуществляются не со склада, а под заказ. Это накладывает отпечаток не на цену люминесцетнтного светильника дневного света, а на срок поставки. Иногда (под проект) надо 200 светильников, а на складах хранится всего 40. И продажа люминесцентных светильников в количестве 40 штук может быть осуществлена в течение 3 дней, а остальные могут изготавливаться (на том же Филипсе), таможится и доставляться 2 месяца.

Принцип работы и характеристики индукционной лампы

Индукционная лампа — безэлектродная газоразрядная лампа, в которой первичным источником света служит плазма, возникающая в результате ионизации газа высокочастотным магнитным полем. Для создания магнитного поля баллон с газом лампы размещают рядом с катушкой индуктивности. Отсутствие прямого контакта электродов с газовой плазмой позволяет назвать лампу безэлектродной. Отсутствие металлических электродов внутри баллона с газом значительно увеличивает срок службы и улучшает стабильность параметров.

Принцип работы

Индукционная лампа состоит из:

  • газоразрядной трубки, внутренняя поверхность которой может быть покрыта люминофором для получения видимого света;
  • катушки (первичной обмотки трансформатора), у которой полость лампы является вторичным витком;
  • электронного генератора высокочастотного тока для запитки катушки;
  • для уменьшения рассеяния высокочастотного магнитного поля (что улучшает электромагнитную совместимость, увеличивает эффективность) может снабжаться ферромагнитными экранами и/или сердечниками.

Различают два типа конструкции индукционных ламп по способу размещения электронного устройства:

  • Индукционная лампа с внешним генератором (электронное устройство и лампа являются разнесёнными устройствами).
  • Индукционная лампа со встроенным генератором (конструктивно генератор и лампа скомпонованы в одном корпусе).

Электронный генератор вырабатывает высокочастотный ток, протекающий по обмотке накачки лампы. Вторичная «обмотка» трансформатора короткозамкнутая, это ионизированный газ трубки. При достижении напряженности электрического поля в газе, достаточной для электрического пробоя, газ превращается в низкотемпературную плазму. Так как плазма хорошо проводит электрический ток, в газовой полости лампы начинает выделяться энергия от протекания электрического тока и поддерживается устойчивый плазменный шнур.

Возбуждённые электрическим разрядом атомы газа, наполняющего полость лампы, излучают фотоны с длинами волн, характерными для атомов наполняющего лампу газа (эмиссионные линии спектра). Обычно эти лампы наполняют смесью аргона с парами ртути. Аргон добавляют для облегчения зажигания лампы при низких температурах, когда давление паров ртути недостаточно для возникновения газового разряда. Атомы ртути в газовом разряде ярко излучают в эмиссионных линиях в невидимой глазом ультрафиолетовой части спектра. Если необходимо, ультрафиолетовое излучение атомов ртути преобразуется в видимое излучение посредством люминофора, нанесённого на внутреннюю поверхность стеклянной трубки лампы. Такие лампы можно отнести к люминесцентным лампам.

Многие лампы с внешними электродами не имеют люминофорного покрытия и излучают наружу только тот свет, который излучается ионизированным газом (плазмой). Такие лампы относятся к газосветным лампам.

Основное преимущество ламп с внешними электродами над газоразрядными лампами с электродами — длительный срок службы и высокая стабильность параметров. Это вызвано тем, что внутри лампы нет металлических деталей, способных разрушаться под ударами ионов и электронов и изменять состав газовой среды.

Характеристики

  • Заявляемый производителями срок службы: 60 000‒150 000 часов (опытные данные отсутствуют). Благодаря безэлектродному исполнению срок службы значительно выше, чем утрадиционных электродных люминесцентных ламп.
  • Номинальная светоотдача: > 80 лм/Вт и при увеличении мощности лампы увеличивается световой поток, при этом снижается срок службы за счет повышенной эксплуатационной нагрузки. Так например лампа 300 Вт выдаёт 90 Лм/Вт.
  • Производители заявляют высокий уровень светового потока после длительного использования. К примеру, после 60 000 часов наработки уровень светового потока по расчетам должен составлять свыше 70 % от первоначального (60000 часов = 13 лет использования в 12 часовом режиме).
  • Мгновенное включение/выключение (отсутствует время ожидания между переключениями, что является хорошим преимуществом перед большинством газоразрядных ламп (ртутной лампой ДРЛ, натриевой лампой ДНаТ и металлогалогенной лампой ДРИ), для которых требуется время для выхода на рабочий режим и время остывания 5‒15 минут после внезапного отключения электросети).
  • Неограниченное количество циклов включения/выключения.
  • Цветопередача люминесцентных безэлектродных индукционных ламп аналогична цветопередаче обычных ртутных газоразрядных ламп с люминофором, так как они обычно наполнены тем же рабочим газом и используют те же люминофоры.
  • Так же как и люминесцентные лампы, требуют специальной утилизации из-за присутствия ртутных соединений и электронных компонентов.

Применение

Благодаря высокой стабильности параметров безэлектродные ртутные газоразрядные лампы применяются в качестве прецизионных источников ультрафиолетового излучения, например, в спектрометрии.

Индукционный принцип возбуждения газа используется в накачке газовых лазеров.

Индукционные лампы применяются для наружного и внутреннего освещения, особенно в местах, где требуется хорошее освещение с высокой светоотдачей, длительным сроком службы: улицы, магистрали, тоннели, промышленные и складские помещения, производственные цеха, автостоянки, стадионы. В виду присутствия высокочастотных электромагнитных излучений не рекомендуется установка в аэропорты, железнодорожные станции, автозаправочные станции.

Данные, полученные Фрэнсисом Рубинштейном из отдела строительных технологий Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, Калифорния, позволяют перевести данные, полученные при измерении светового потока традиционным измерительным прибором (Lm) в визуально эффективные люмены (PLm). Просто умножив показания люксметра на соответствующий коэффициент, получаются значения видимой освещенности.

Таблица коэффициентов пересчета показаний светового потока в Lm (люменах) в визуально эффективные люмены (PLm)

Тип источника света  S/P коэффициент
Лампа на светодиодах CREE X-PG 5000К  2,34
Индукционная лампа 6500К  2,22
Галогенная лампа  1,5
Металлогалогенная лампа  1,49
Лампа накаливания  1,41
Люм. лампа 4200К  1
Ртутная лампа высокого давления 
0,8
Натриевая низкого давления  0,35

Коэффициент S/P это отношение измерений люкс метра корректированного по цветовой кривой дневного света к измерениям люкс метра, настроенного по кривой ночного зрения.

люминесцентная лампа

Люминесцентная лампа или Люминесцентная лампа — это газоразрядная лампа, использующая электричество для возбуждения паров ртути в аргоне или неоновом газе, в результате чего образуется плазма, излучающая коротковолновый ультрафиолетовый свет. Затем этот свет заставляет люминофор флуоресцировать, производя видимый свет.

В отличие от ламп накаливания, люминесцентные лампы всегда требуют пускорегулирующего устройства для регулирования потока энергии через лампу. В обычных трубчатых светильниках (обычно длиной 4 фута (120 см) или 8 футов (240 см)) балласт заключен в приспособление.Компактные люминесцентные лампы могут иметь обычный балласт, расположенный в светильнике, или они могут иметь балласты, встроенные в лампы, что позволяет использовать их в патронах, обычно используемых для ламп накаливания.

Рекомендуемые дополнительные знания

История

История люминесцентных ламп начинается с ранних исследований электрических явлений.К началу 18 века экспериментаторы наблюдали лучистое свечение, исходящее от частично вакуумированных стеклянных сосудов, через которые проходил электрический ток. Немногое больше можно было сделать с этим явлением до 1856 года, когда немецкий стеклодув по имени Генрих Гейсслер (1815-1879) создал ртутный вакуумный насос, который откачивает стеклянную трубку в такой степени, которая ранее была невозможна. Когда электрический ток проходил через трубку Гейсслера, можно было наблюдать сильное зеленое свечение на стенках трубки у катодного конца.

Трубка Гейсслера, производившая красивые световые эффекты, была популярным источником развлечений. Однако более важным был его вклад в научные исследования. Одним из первых ученых, экспериментировавших с трубкой Гейсслера, был Юлиус Плюкер (1801-1868), который в 1858 году систематически описал люминесцентные эффекты, происходящие в трубке Гейсслера. Он также сделал важное наблюдение, что свечение в трубке меняет положение, когда она находится вблизи электромагнитного поля.

Запросы, которые начались с трубки Гейсслера, продолжились, поскольку были созданы еще более совершенные пылесосы. Самой известной была откачиваемая трубка, использовавшаяся для научных исследований Уильямом Круксом (1832-1919), откачиваемая высокоэффективным ртутным вакуумным насосом, созданным Германом Шпренгелем (1834-1906). Исследования, проведенные Круксом и другими, в конечном итоге привели к открытию электрона в 1897 году Дж. Дж. Томсоном (1856-1940). Но трубка Крукса, как ее стали называть, давала мало света, потому что в ней был слишком хороший вакуум и, следовательно, не хватало следовых количеств газа, необходимых для электрически стимулированной люминесценции.Важным этапом на долгом научном пути, который привел к созданию люминесцентной лампы, было наблюдение Александра Эдмона Беккереля (1820–1891) в 1859 году люминесценции некоторых веществ, помещенных в трубку Гейсслера. Он продолжил нанесение тонких покрытий из люминесцентных материалов на поверхности этих трубок. Произошла флуоресценция, но трубки были очень неэффективными и имели короткий срок службы. Несколькими годами ранее другой ученый, Джордж Г. Стоукс (1819–1903), заметил, что ультрафиолетовый свет вызывает флуоресценцию плавикового шпата, свойство, которое станет критически важным для разработки люминесцентных ламп много десятилетий спустя.

В то время как Беккерель в первую очередь интересовался проведением научных исследований флуоресценции, Томас Эдисон (1847–1931) вкратце рассмотрел флуоресцентное освещение из-за его коммерческого потенциала. Он изобрел люминесцентную лампу в 1896 году, в которой в качестве флуоресцентного вещества использовалось покрытие из вольфрамата кальция, но, хотя в 1907 году на нее был получен патент, она не была запущена в производство. Как и в случае с некоторыми другими попытками использовать трубки Гейсслера для освещения, у него был короткий срок службы, и, учитывая успех лампы накаливания, у Эдисона не было особых причин для поиска альтернативных средств электрического освещения.

Хотя Эдисон потерял интерес к люминесцентному освещению, одному из его бывших сотрудников удалось создать газовую лампу, которая добилась определенного коммерческого успеха. В 1895 году Дэниел Макфарлан Мур (1869-1933) продемонстрировал электрически активированные трубки длиной от 7 до 9 футов, в которых для излучения белого или розового света использовался углекислый газ или азот соответственно. Как и в случае с будущими люминесцентными лампами, он был значительно сложнее лампы накаливания.

После многих лет работы Мур смог продлить срок службы ламп, изобретя электромагнитный клапан, который поддерживал постоянное давление газа внутри трубки.Хотя лампа Мура была сложной, дорогой в установке и требовала очень высокого напряжения, она была значительно более эффективной, чем лампы накаливания, и давала более естественный свет, чем лампы накаливания. С 1904 года система освещения Мура была установлена ​​в ряде магазинов и офисов. Его успех способствовал мотивации General Electric к совершенствованию лампы накаливания, особенно ее нити. Усилия GE увенчались изобретением нити накала на основе вольфрама.Увеличенный срок службы ламп накаливания свел на нет одно из ключевых преимуществ лампы Мура, но GE приобрела соответствующие патенты в 1912 году. Эти патенты и изобретательские усилия, которые поддерживали их, должны были иметь значительную ценность, когда фирма занялась люминесцентным освещением более чем два раза. десятилетия спустя.

Примерно в то же время, когда Мур разрабатывал свою систему освещения, другой американец создавал средство освещения, которое также можно рассматривать как предшественник современной люминесцентной лампы.Это была ртутная лампа, изобретенная Питером Купером Хьюиттом (1861-1921) и запатентованная в 1901 году (патент США № 889 692). Как следует из названия, лампа Купер-Хьюитта загоралась, когда электрический ток пропускался через пары ртути при низком давлении. В отличие от ламп Мура, лампы Cooper-Hewitt могли изготавливаться стандартных размеров и работать при низких напряжениях. Лампа на парах ртути превосходила лампы накаливания того времени с точки зрения энергоэффективности, но сине-зеленый свет, который она производил, ограничивал ее применение.Однако он использовался для фотографии и некоторых промышленных процессов.

Лампы на ртутных парах продолжали развиваться медленными темпами, особенно в Европе, и к началу 1930-х годов они получили ограниченное применение для крупномасштабного освещения. В некоторых из них использовались флуоресцентные покрытия, но они в основном использовались для цветокоррекции, а не для увеличения светоотдачи. Лампы на парах ртути также предвосхитили люминесцентные лампы с их включением балласта для поддержания постоянного потока тока.

Купер-Хьюитт не был первым, кто использовал пары ртути для освещения, поскольку ранее усилия были предприняты Уэй, Рапифф, Аронс, Бастиан и Солсбери. Особое значение имела ртутная лампа, изобретенная Кюхом в Германии. В этой лампе вместо стекла использовался кварц, чтобы обеспечить более высокие рабочие температуры и, следовательно, большую эффективность. Хотя ее светоотдача по сравнению с потреблением электроэнергии была лучше, чем у других источников света, излучаемый ею свет был похож на свет лампы Купера-Хьюитта в том, что в ней отсутствовала красная часть спектра, что делало ее непригодной для обычного освещения.

Электрический ток, проходящий через трубку, послужил основой для другого вида освещения — неонового света. В то время как Мур использовал углекислый газ, азот или атмосферный воздух для заполнения трубок, а Купер-Хьюитт и другие использовали пары ртути, на следующем этапе газового освещения использовались люминесцентные свойства неона, инертного газа, который был обнаружен в 1898 г. В 1909 г. французский химик Жорж Клод (1870–1960) наблюдал красное свечение, возникающее при пропускании электрического тока через трубку, заполненную неоном.Он также обнаружил, что голубое свечение возникло в результате использования другого инертного газа, аргона. Свет можно было использовать для общего освещения, и фактически он использовался во Франции для этой цели примерно с 1930 года, но неоновое освещение было не более энергоэффективным, чем обычное освещение лампами накаливания, и его начали использовать в основном для привлекательных вывесок и реклама. Однако неоновое освещение не имело отношения к развитию люминесцентного освещения, поскольку усовершенствованный электрод Клода (запатентованный в 1915 году) преодолел «разбрызгивание», основной источник деградации электродов.Распыление происходит, когда ионизированные частицы ударяются об электрод и отрывают кусочки металла. Хотя изобретение Клода требовало электродов с большой площадью поверхности, оно показало, что можно преодолеть серьезное препятствие для газового освещения.

Развитие неонового света также имело значение для последнего ключевого элемента люминесцентной лампы — ее люминесцентного покрытия. В 1926 году Жак Рислер получил французский патент на применение флуоресцентных покрытий на неоновых лампах.Эти лампы, которые можно считать первыми коммерчески успешными люминесцентными лампами, использовались в основном для рекламы, а не для общего освещения. Однако это было не первое использование флуоресцентных покрытий. Как было отмечено выше, Эдисон использовал вольфрамат кальция для своей неудачной лампы. Были предприняты другие попытки, но все они сопровождались низкой эффективностью и различными техническими проблемами. Особое значение для последующей истории имело изобретение Фридрихом Мейером, Хансом-Иоахимом Шпаннером и Эдмундом Гермером, которые в то время были сотрудниками немецкой фирмы, расположенной в г. Берлин.Немецкий патент был выдан, но в серийное производство лампа так и не пошла.

Все основные функции люминесцентного освещения были реализованы в конце 1920-х годов. Десятилетия изобретений и разработок обеспечили ключевые компоненты люминесцентных ламп: экономичные стеклянные трубки, инертные газы для заполнения трубок, электрические балласты, долговечные электроды, пары ртути как источник люминесценции, эффективные средства создания надежного электрического разряда. , а также флуоресцентные покрытия, которые можно возбуждать ультрафиолетовым светом.На этом этапе интенсивные разработки были важнее фундаментальных исследований.

В 1934 году Артур Комптон, известный физик и консультант GE, отправил отчет W.L. Энфилд, менеджер отдела исследований и разработок в отделе ламп GE, рассказал об успешных экспериментах с флуоресцентным освещением в исследовательской лаборатории General Electric Co., Ltd. в Великобритании (хотя она носила прозвище GE, эта фирма не имела прямого отношения к General Electric. Электрический в США). Вдохновленная этим отчетом и всеми доступными ключевыми элементами, команда под руководством Джорджа Э.Инман построил прототип люминесцентной лампы в 1934 году в инженерной лаборатории General Electric в Нела Парк (Огайо). Это было нетривиальным занятием; как отметил Артур А. Брайт, «пришлось провести множество экспериментов с размерами и формой ламп, конструкцией катода, давлением газов аргона и паров ртути, цветами флуоресцентных порошков, методами их прикрепления к внутренней части лампы. трубка и другие детали лампы и ее вспомогательного оборудования до того, как новое устройство было готово для публики.”

Помимо наличия талантливых инженеров и техников, а также отличных условий для исследований и разработок флуоресцентных ламп, General Electric контролировала то, что она считала ключевыми патентами, касающимися флуоресцентного освещения, включая патенты, первоначально выданные Cooper-Hewitt, Moore и Küch. Более важным, чем это, был патент на электрод, который не разрушался при давлении газа, которое в конечном итоге использовалось в люминесцентных лампах. Это изобретение было создано Альбертом В.Hull из исследовательской лаборатории GE в Скенектади и была зарегистрирована как патент США № 1,790,153.

Хотя патент Халла дал GE основание для требования юридических прав на люминесцентную лампу, через несколько месяцев после запуска лампы в производство фирма узнала о подаче заявки на патент США в 1927 году на вышеупомянутую изобретенную «лампу на парах металла». в Германии Мейером, Шпаннером и Гермером. В заявке на патент указывалось, что лампа была создана как превосходное средство для получения ультрафиолетового света, но в заявке также содержалось несколько утверждений, относящихся к флуоресцентному освещению.Попытки получить патент в США натолкнулись на многочисленные задержки, но, если бы он был выдан, патент мог бы вызвать серьезные трудности для GE. Сначала GE попыталась заблокировать выдачу патента, заявив, что приоритет должен принадлежать одному из их сотрудников, Лерою Дж. Баттольфу, который, согласно их заявлению, изобрел люминесцентную лампу в 1919 году и чья патентная заявка все еще находилась на рассмотрении. GE также подала заявку на патент в 1936 году на имя Инмана, чтобы охватить «улучшения», внесенные его группой.В 1939 году GE решила, что претензии Мейера, Спаннера и Гермера имеют определенные основания и что в любом случае длительная процедура вмешательства не в их интересах. Поэтому они отказались от иска Buttolph и заплатили 180 000 долларов за приобретение Meyer et al. заявка, которая на тот момент принадлежала фирме, известной как Electrons, Inc. Патент (патент США № 2 182 732) был должным образом выдан в декабре 1939 года. Этот патент, наряду с патентом Халла, поставил GE на то, что казалось твердое правовое основание, хотя компания Sylvania Electric Products, Inc. в течение многих лет сталкивалась с судебными проблемами., который заявил о нарушении патентов.

Несмотря на то, что проблема с патентами не была решена полностью в течение многих лет, сильные стороны General Electric в области производства и маркетинга позволили компании занять лидирующую позицию на развивающемся рынке люминесцентных ламп. Продажа «люминесцентных люмилиновых ламп» началась в 1938 году, когда на рынок были выпущены лампы четырех разных размеров. В течение следующего года GE и Westinghouse рекламировали новые светильники на выставках на Всемирной выставке в Нью-Йорке и на выставке Golden Gate в Сан-Франциско.Флуоресцентные системы освещения быстро распространились во время Второй мировой войны, поскольку промышленное производство, стимулированное военными потребностями, привело к усилению спроса на освещение. Использование люминесцентного освещения продолжало распространяться в годы после войны, и к 1951 году в Соединенных Штатах флуоресцентные лампы производили больше света, чем лампы накаливания.

Принципы работы

Основной принцип работы люминесцентной лампы основан на неупругом рассеянии электронов.Падающий электрон (испускаемый из покрытия на витках проволоки, образующей катодный электрод) сталкивается с атомом газа (например, ртути, аргона или криптона), используемого в качестве излучателя ультрафиолета. Это заставляет электрон в атоме временно подпрыгивать на более высокий энергетический уровень, чтобы поглотить часть или всю кинетическую энергию, доставляемую сталкивающимся электроном. Вот почему столкновение называется «неупругим», так как часть энергии поглощается. Это более высокое энергетическое состояние нестабильно, и атом излучает ультрафиолетовый фотон, когда электрон атома возвращается на более низкий, более стабильный энергетический уровень.Фотоны, которые испускаются из выбранных газовых смесей, обычно имеют длину волны в ультрафиолетовой части спектра. Человеческий глаз не видит его, поэтому его необходимо преобразовать в видимый свет. Это делается с помощью флуоресценции. Это флуоресцентное преобразование происходит в люминофорном покрытии на внутренней поверхности люминесцентной лампы, где ультрафиолетовые фотоны поглощаются электронами в атомах люминофора, вызывая аналогичный скачок энергии, а затем падают с испусканием следующего фотона.Фотон, испускаемый в результате этого второго взаимодействия, имеет меньшую энергию, чем тот, который его вызвал. Химические вещества, входящие в состав люминофора, специально подобраны так, чтобы эти испускаемые фотоны имели длину волны, видимую человеческим глазом. Разница в энергии между поглощенным ультрафиолетовым фотоном и испускаемым фотоном видимого света идет на нагрев покрытия люминофора.

Механизм светового производства

Люминесцентная лампа наполнена газом, содержащим пары ртути низкого давления и аргон (или ксенон), реже аргон-неон, а иногда даже криптон.Внутренняя поверхность колбы покрыта флуоресцентным (и часто слегка фосфоресцирующим) покрытием, состоящим из различных смесей солей фосфора металлов и редкоземельных элементов. Катод колбы обычно изготавливается из спирального вольфрама, покрытого смесью оксидов бария, стронция и кальция (выбранной для того, чтобы иметь относительно низкую температуру термоэлектронной эмиссии). Когда включается свет, электроэнергия нагревает катод настолько, что он испускает электроны. Эти электроны сталкиваются и ионизируют атомы благородного газа в колбе, окружающей нить, с образованием плазмы в процессе ударной ионизации.В результате лавинной ионизации проводимость ионизированного газа быстро возрастает, позволяя протекать через лампу более высоким токам. Ртуть, которая существует в точке стабильного равновесного давления пара около одной части на тысячу во внутренней части трубки (с давлением благородного газа, обычно составляющим около 0,3% от стандартного атмосферного давления), затем также ионизируется, вызывая ее выделение. свет в ультрафиолетовой (УФ) области спектра преимущественно на длинах волн 253,7 нм и 185 нм.Эффективность флуоресцентного освещения во многом обязана тому факту, что ртутные разряды низкого давления излучают около 65% своего общего света на линии 254 нм (также около 10-20% света, излучаемого в УФ-диапазоне, приходится на линию 185 нм). УФ-свет поглощается флуоресцентным покрытием лампы, которое повторно излучает энергию на более низких частотах (более длинные волны: две интенсивные линии с длиной волны 440 нм и 546 нм появляются на коммерческих люминесцентных трубках) (см. Стоксов сдвиг) для излучения видимого света. Смесь люминофоров контролирует цвет света и вместе со стеклом колбы предотвращает утечку вредного ультрафиолетового света.

Электрические аспекты эксплуатации

Люминесцентные лампы представляют собой устройства с отрицательным сопротивлением, поэтому, когда через них протекает больше тока (больше ионизированного газа), электрическое сопротивление люминесцентной лампы падает, позволяя протекать еще большему току. Люминесцентная лампа, подключенная непосредственно к сети постоянного напряжения, может быстро самоуничтожиться из-за неконтролируемого протекания тока. Чтобы предотвратить это, люминесцентные лампы должны использовать вспомогательное устройство, обычно называемое балластом, для регулирования тока, протекающего через лампу.

В то время как балласт может быть (а иногда и является) таким же простым, как резистор, значительная мощность тратится впустую в резистивном балласте, поэтому балласты обычно используют вместо него реактивное сопротивление (катушка индуктивности или конденсатор). Для работы от сети переменного тока обычно используется простой индуктор (так называемый «магнитный балласт»). В странах, где используется сеть 120 В переменного тока, сетевого напряжения недостаточно для освещения больших люминесцентных ламп, поэтому балласт для этих больших люминесцентных ламп часто представляет собой повышающий автотрансформатор со значительной индуктивностью рассеяния (чтобы ограничить ток).Любая форма индуктивного балласта может также включать конденсатор для коррекции коэффициента мощности.

В прошлом люминесцентные лампы иногда работали напрямую от источника постоянного тока с напряжением, достаточным для зажигания дуги. В этом случае не было сомнений в том, что балласт должен быть резистивным, а не реактивным, что приводит к потерям мощности в балластном резисторе. Кроме того, при непосредственном питании от постоянного тока полярность питания лампы должна быть изменена каждый раз при запуске лампы; в противном случае ртуть скапливается на одном конце трубки.В настоящее время люминесцентные лампы практически никогда не работают напрямую от постоянного тока; вместо этого инвертор преобразует постоянный ток в переменный и обеспечивает функцию ограничения тока, как описано ниже для электронных балластов.

В более сложных балластах могут использоваться транзисторы или другие полупроводниковые компоненты для преобразования сетевого напряжения в высокочастотный переменный ток, а также для регулирования тока в лампе. Их называют «электронными балластами».

Мерцание

Люминесцентные лампы, которые работают непосредственно от сети переменного тока, будут мигать с удвоенной частотой сети, поскольку мощность, подаваемая на лампу, падает до нуля дважды за цикл.Это означает, что свет мигает со скоростью 120 раз в секунду (Гц) в странах, которые используют переменный ток с частотой 60 циклов в секунду (60 Гц), и 100 раз в секунду в странах, которые используют 50 Гц. Этот же принцип может также вызывать гудение от люминесцентных ламп, фактически от их балласта. И раздражающий гул, и мерцание устранены в лампах, в которых используется высокочастотный электронный балласт, например, во все более популярной компактной люминесцентной лампе.

В некоторых случаях люминесцентные лампы, работающие на частоте сети, могут также вызывать мерцание на самой частоте сети (50 или 60 Гц), что заметно для большего количества людей.Это может произойти в последние несколько часов срока службы лампы, когда катодное эмиссионное покрытие на одном конце почти закончилось, и этот катод начинает испытывать трудности с испусканием достаточного количества электронов в газовый наполнитель, что приводит к небольшому выпрямлению и, следовательно, к неравномерному световому выходу в положительных и отрицательные рабочие циклы сети. Мерцание сетевой частоты также может иногда излучаться с самых концов трубок в результате того, что каждый трубчатый электрод поочередно работает как анод и катод в течение каждой половины цикла сети и создает немного отличающуюся диаграмму светового потока в анодном или катодном режиме.(Это было более серьезной проблемой с лампами более 40 лет назад, и многие приспособления той эпохи закрывали концы трубок из-за этого.) Мерцание на частоте сети более заметно в периферическом зрении, чем в центре взгляда. .

Эффективность

Эффективность люминесцентных ламп колеблется от примерно 16 люмен / ватт для 4-ваттной лампы с обычным балластом до примерно 95 люмен / ватт для 32-ваттной лампы с современным электронным балластом, обычно в среднем от 50 до 67 лм / Вт. .Большинство компактных люминесцентных ламп мощностью 13 Вт и более со встроенными электронными балластами обеспечивают яркость около 60 люмен / ватт. Из-за деградации люминофора с возрастом средняя яркость за весь срок службы фактически примерно на 10% меньше. [1]

Начиная с

Атомы ртути в люминесцентной лампе должны быть ионизированы до того, как дуга сможет «загореться» внутри лампы. Для небольших ламп для зажигания дуги не требуется большого напряжения, и запуск лампы не представляет проблемы, но для больших ламп требуется значительное напряжение (в диапазоне от тысячи вольт).

В некоторых случаях это происходит именно так: мгновенный запуск люминесцентные лампы просто используют достаточно высокое напряжение, чтобы разрушить столб газа и ртути и тем самым запустить дугу. Эти трубки можно идентифицировать по тому факту, что

  1. они имеют по одному штифту на каждом конце трубки и
  2. патроны, в которые они вставляются, имеют «разъединяющую» розетку на низковольтном конце, чтобы гарантировать автоматическое отключение сетевого тока, чтобы человек, заменяющий лампу, не мог получить электрический ток высокого напряжения.

В других случаях требуется отдельная помощь при пуске. Некоторые люминесцентные конструкции (лампы предварительного нагрева , ) используют комбинацию нити накала / катода на каждом конце лампы в сочетании с механическим или автоматическим переключателем (см. Фото), который первоначально соединяет нити накала последовательно с балластом и, таким образом, предварительно нагревает нити перед зажигая дугу.

Эти системы являются стандартным оборудованием в странах с напряжением 240 В и обычно используют пускатель накаливания. До 1960-х годов также использовались четырехконтактные термостартеры и ручные переключатели.Электронные пускатели также иногда используются с этими электромагнитными балластными устройствами.

Во время предварительного нагрева нити испускают электроны в газовый столб за счет термоэлектронной эмиссии, создавая тлеющий разряд вокруг нитей. Затем, когда пусковой переключатель размыкается, индуктивный балласт и небольшой конденсатор на пусковом переключателе создают высокое напряжение, которое зажигает дугу. Удар трубки надежен в этих системах, но стартеры накаливания часто переключаются несколько раз, прежде чем оставить лампу зажженной, что вызывает нежелательное мигание во время запуска.Старые термостартеры в этом отношении показали себя лучше.

После удара по трубке падающий основной разряд сохраняет нить накала / катод горячей, позволяя продолжать излучение.

Если трубка не ударяется или ударяется, а затем гаснет, последовательность запуска повторяется. При использовании автоматических пускателей, таких как стартеры накаливания, неисправная лампа будет бесконечно циклически повторяться, мигая снова и снова, поскольку стартер многократно запускает изношенную лампу, а затем лампа быстро гаснет, поскольку эмиссии недостаточно для поддержания нагрева катодов, и лампа ток слишком низкий, чтобы держать пускатель тлеющего разомкнутым.Это вызывает визуально неприятное частое яркое мигание и запускает балласт при температуре выше расчетной. При повороте стартера на четверть оборота против часовой стрелки он отключается, размыкая цепь.

У некоторых более продвинутых пускателей в этой ситуации истекает время ожидания, и они не пытаются повторять пуски до тех пор, пока не будет сброшено питание. В некоторых старых системах для обнаружения повторных попыток пуска использовалось тепловое отключение сверхтока. Это требует ручного сброса.

Более новые конструкции балласта с быстрым запуском обеспечивают накаливание силовых обмоток внутри балласта; они быстро и непрерывно нагревают нити / катоды, используя низковольтный переменный ток.При запуске не возникает индуктивных всплесков напряжения, поэтому лампы обычно необходимо устанавливать рядом с заземленным (заземленным) отражателем, чтобы тлеющий разряд мог распространяться по трубке и инициировать дуговый разряд.

Электронные балласты часто возвращаются к стилю между стилями предварительного нагрева и быстрого старта: конденсатор (или иногда автоматически отключающая цепь) может замкнуть цепь между двумя нитями накала, обеспечивая предварительный нагрев нити. Когда трубка загорается, напряжение и частота на лампе и конденсаторе обычно падают, таким образом, ток конденсатора падает до низкого, но ненулевого значения.Обычно этот конденсатор и катушка индуктивности, которая обеспечивает ограничение тока при нормальной работе, образуют резонансный контур, увеличивая напряжение на лампе, чтобы ее можно было легко запустить.

Некоторые электронные балласты используют запрограммированный запуск. Выходная частота переменного тока начинается выше резонансной частоты выходного контура балласта; и после того, как нити нагреваются, частота быстро уменьшается. Если частота приближается к резонансной частоте балласта, выходное напряжение возрастает настолько, что лампа загорается.Если лампа не загорается, электронная схема прекращает работу балласта.

Начиная с 1990-х годов, в массовое производство вошел новый тип балласта с более дорогой, но значительно более эффективной конструкцией: работа на высокой частоте. Эти высокочастотные балласты новой конструкции используются либо с лампами с быстрым запуском, либо с лампами катодно-анодного типа с предварительным нагревом (с закороченными контактами на конце лампы) и используют высокую частоту для возбуждения ртути внутри лампы. Эти новые электронные балласты преобразуют поступающие в балласт 50 или 60 Гц в выходную частоту, превышающую 100 кГц.Это позволяет создать более эффективную систему, которая генерирует меньше отходящего тепла и требует значительно меньше энергии для зажигания лампы и работает с быстрым запуском. Они используются в нескольких приложениях, в том числе в системах ламп для загара нового поколения, в которых лампа мощностью 100 Вт (например, F71T12BP) может быть освещена с использованием фактической мощности от 65 до 70 Вт, получая при этом такие же люмены, что и традиционные балласты на полной мощности. Они работают с напряжениями, которые могут составлять почти 600 вольт, что требует некоторого внимания при проектировании корпуса, и может вызвать небольшое ограничение длины проводов от балласта к концам лампы.Эти балласты работают всего на несколько градусов выше температуры окружающей среды, отчасти поэтому они более эффективны и позволяют использовать их в приложениях, которые не подходят для более горячей электроники.

Окончание срока службы

Режим отказа по окончании срока службы люминесцентных ламп варьируется в зависимости от того, как они используются, и типа их ПРА. В настоящее время существует три основных режима отказа и четвертый, который начинает проявляться:

Смесь выбросов

«Эмиссионная смесь» на нитях / катодах трубки необходима для того, чтобы электроны могли проходить в газ посредством термоэлектронной эмиссии при используемых рабочих напряжениях трубки.Смесь медленно распыляется путем бомбардировки электронами и ионами ртути во время работы, но большее количество распыляется каждый раз, когда трубка запускается с холодными катодами. (Метод запуска лампы и, следовательно, тип ПРА оказывает на это существенное влияние.) Лампы, эксплуатируемые обычно менее 3 часов при каждом включении, обычно исчерпывают эмиссионную смесь до того, как выйдут из строя другие части лампы. Распыленная эмиссионная смесь образует темные пятна на концах трубок, которые можно увидеть в старых трубках.Когда вся эмиссионная смесь исчезнет, ​​катод не может пропустить достаточно электронов в газовую заливку, чтобы поддерживать разряд при расчетном рабочем напряжении трубки. В идеале управляющий механизм должен отключать трубку, когда это происходит. Однако некоторые устройства управления будут обеспечивать достаточно повышенное напряжение для продолжения работы лампы в режиме с холодным катодом, что приведет к перегреву конца трубки и быстрому разрушению электродов и их поддерживающих проводов до тех пор, пока они не исчезнут полностью или стекло не потрескается, разрушив заполнение газом низкого давления и остановка сброса газа.

Электроника балласта

Это относится только к компактным люминесцентным лампам со встроенными электрическими балластами. Отказ балластной электроники — это несколько случайный процесс, который следует стандартному профилю отказов для любых электронных устройств. Срок службы встроенных электронных балластов сокращается в условиях высокой влажности. Сначала наблюдается небольшой пик ранних отказов, за которым следует спад и неуклонное увеличение срока службы лампы. Срок службы электроники сильно зависит от рабочей температуры — обычно он сокращается вдвое на каждые 10 ° C повышения температуры.Приведенный средний срок службы лампы обычно составляет при температуре окружающей среды 25 ° C (это может варьироваться в зависимости от страны). Средний срок службы электроники при этой температуре обычно больше указанной, поэтому при такой температуре немногие лампы выйдут из строя из-за отказа электроники. В некоторых фитингах температура окружающей среды может быть намного выше этой, и в этом случае отказ электроники может стать преобладающим механизмом отказа. Аналогичным образом, использование компактного цоколя люминесцентных ламп приведет к более горячей электронике и сокращению среднего срока службы (особенно для ламп с более высокой номинальной мощностью).Электронные балласты должны быть спроектированы так, чтобы отключать лампу, когда заканчивается смесь выбросов, как описано выше. В случае интегральных электронных балластов, поскольку они никогда не должны снова работать, это иногда достигается путем преднамеренного сгорания какого-либо компонента для окончательного прекращения работы.

Люминофор

Эффективность люминофора падает во время использования. Приблизительно к 25000 часов работы это обычно будет вдвое меньше яркости новой лампы (хотя некоторые производители заявляют, что период полураспада у своих ламп намного больше).Лампы, в которых отсутствуют отказы системы эмиссии или встроенной балластной электроники, в конечном итоге разовьют этот режим отказа. Они все еще работают, но стали тусклыми и неэффективными. Процесс идет медленно и часто становится очевидным только тогда, когда новая лампа работает рядом со старой.

Потеря ртути

Ртуть теряется из-за газового наполнения в течение всего срока службы лампы, так как она медленно поглощается стеклом, люминофором и трубчатыми электродами, где больше не может работать. Исторически это не было проблемой, потому что в трубках содержится избыток ртути.Тем не менее, экологические проблемы в настоящее время приводят к созданию трубок с низким содержанием ртути, в которые гораздо точнее дозируют ртуть, достаточную для обеспечения ожидаемого срока службы лампы. Это означает, что потеря ртути возьмет верх из-за выхода из строя люминофора в некоторых лампах. Симптомы отказа аналогичны, за исключением того, что потеря ртути сначала вызывает увеличенное время разгона (время для достижения полного светового потока) и, наконец, заставляет лампу светиться тускло-розовым светом, когда ртуть заканчивается, а основной газ аргон вступает во владение. первичный разряд.

Люминофоры и спектр излучаемого света

Некоторые люди находят цветовую гамму некоторых люминесцентных ламп резкой и неприятной. Иногда кажется, что здоровый человек имеет нездоровый оттенок кожи при флуоресцентном освещении. Степень, в которой происходит это явление, связана с индексом цветопередачи света (CRI).

CRI — это показатель того, насколько хорошо сбалансированы различные цветовые компоненты белого света. По определению, лампа накаливания имеет индекс цветопередачи 100.Реальные люминесцентные лампы достигают CRI от 50% до 99%. Люминесцентные лампы с низким индексом цветопередачи имеют люминофор, излучающий слишком мало красного света. Кожа выглядит менее розовой и нездоровой по сравнению с освещением лампами накаливания. Цветные объекты выглядят приглушенными. Например, галофосфатная трубка с низким CRI 6800K, которая выглядит так же неприятно визуально, как и они, сделает красный цвет тускло-красным или коричневым.

CCT Цветовая температура — это мера белизны источника света. Типичное освещение лампами накаливания составляет 2700K, то есть желтовато-белый цвет.Галогенное освещение 3000К. Люминесцентные лампы изготавливаются в соответствии с выбранной цветовой температурой путем изменения смеси люминофоров внутри трубки. Тёпло-белые люминесцентные лампы с цветовой температурой 2700K популярны для освещения жилых помещений. Нейтрально-белые флуоресцентные лампы имеют CCT 3000K или 3500K. Холодно-белые флуоресцентные лампы имеют цветную температуру 4100K и популярны для офисного освещения. Флуоресцентные лампы дневного света имеют цветную температуру от 5000K до 6500K, что означает голубовато-белый цвет.

Для освещения с высокой цветовой температурой обычно требуется более высокий уровень освещенности.При более тусклом освещении человеческий глаз воспринимает более низкие цветовые температуры как более естественные. Таким образом, тусклая лампа накаливания 2700K выглядит естественно, а яркая лампа 5000K также выглядит естественной, но тусклая люминесцентная лампа 5000K выглядит слишком бледной. Люминесцентные лампы дневного света выглядят естественно, только если они очень яркие.

Один из наименее приятных источников света исходит от трубок, содержащих старые люминофоры галофосфатного типа (химическая формула Ca 5 (PO 4 ) 3 (F, Cl): Sb 3+ , Mn 2+ ).Плохая цветопередача связана с тем, что этот люминофор в основном излучает желтый и синий свет и относительно мало зеленого и красного. На вид эта смесь кажется белой, но свет имеет неполный спектр. CRI таких ламп всего 60.

С 1990-х годов в люминесцентных лампах более высокого качества используется галофосфатное покрытие с более высоким индексом цветопередачи или смесь трифосфорных люминофора на основе ионов европия и тербия, полосы излучения которых более равномерно распределены по спектру видимого света.Галофосфатные и трифосфорные трубки с высоким индексом цветопередачи придают человеческому глазу более естественную цветопередачу. CRI таких ламп обычно составляет 82–100.

По крайней мере, в некоторых из первых люминесцентных ламп использовались соединения, содержащие бериллий, токсичный элемент. Однако вряд ли можно встретить такие лампы.

Спектры люминесцентных ламп
Типичная люминесцентная лампа с люминофором «редкоземельный» Типичная люминесцентная лампа «холодного белого цвета», использующая два люминофора, легированного редкоземельными элементами, Tb 3+ , Ce 3+ : LaPO 4 для зеленого и синее излучение и Eu: Y 2 O 3 для красного.Для объяснения происхождения отдельных пиков щелкните изображение. Обратите внимание, что некоторые спектральные пики генерируются непосредственно ртутной дугой. Это, вероятно, наиболее распространенный тип люминесцентных ламп, используемых сегодня.
Галофосфатно-люминесцентная лампа более старого образца Галофосфатные люминофоры в этих лампах обычно состоят из трехвалентной сурьмы и галофосфата кальция, легированного двухвалентным марганцем (Ca 5 (PO 4 901 901) (Cl : Sb 3+ , Mn 2+ ).Цвет выходящего света можно регулировать, изменяя соотношение излучающей синий легирующий элемент сурьмы и излучающий оранжевый легирующий элемент марганец. Цветопередача этих ламп старого стиля довольно низкая. Галофосфатные люминофоры были изобретены A.H. McKeag et al. в 1942 г.
Флуоресцентный свет «Естественное солнце» Пояснение происхождения пиков находится на странице изображения.
Желтые флуоресцентные лампы Спектр почти идентичен спектру нормальной флуоресцентной лампы, за исключением почти полного отсутствия света ниже 500 нанометров.Этот эффект может быть достигнут либо за счет использования специального люминофора, либо, чаще, за счет использования простого желтого светофильтра. Эти лампы обычно используются в качестве освещения для фотолитографических работ в чистых помещениях и в качестве «отпугивающего насекомых» наружного освещения (эффективность которого сомнительна).
Спектр лампы «черного света» Обычно в лампе черного света присутствует только один люминофор, обычно состоящий из фторбората стронция, легированного европием, который содержится в оболочке из стекла Вуда.
Спектр «ртутной» люминесцентной лампы Снято с «недорогого» спектрометра (стоимость около 100 долларов). Результаты аналогичны, если не лучше, чем у традиционных, но гораздо более дорогих спектрометров.

Использование

Люминесцентные лампы бывают разных форм и размеров. Компактная люминесцентная лампа (CF) становится все более популярной. Во многих компактных люминесцентных лампах вспомогательная электроника встроена в цоколь лампы, что позволяет им вставляться в обычный патрон лампы.

В США использование люминесцентного освещения в жилых помещениях остается низким (обычно ограничивается кухнями, подвалами, коридорами и другими помещениями), но школы и предприятия считают, что флуоресцентные лампы позволяют сэкономить значительные средства, и редко используют лампы накаливания.

В осветительных приборах используются люминесцентные лампы различных оттенков белого. Иногда это происходит из-за непонимания разницы или важности разных типов трубок. Смешивание типов трубок внутри фитингов улучшает цветопередачу трубок более низкого качества.Налоговые льготы и экологическая осведомленность приводят к более широкому использованию в таких местах, как Калифорния.

В других странах использование люминесцентного освещения в жилых помещениях варьируется в зависимости от стоимости энергии, финансовых и экологических проблем местного населения, а также приемлемой светоотдачи. В Восточной и Юго-Восточной Азии очень редко можно увидеть лампы накаливания в зданиях где-либо.

В феврале 2007 года Австралия приняла закон, запрещающий к 2010 году большинство продаж ламп накаливания. [2] Хотя закон не определяет, какие альтернативы использовать австралийцы, компактные флуоресцентные лампы, вероятно, станут их основной заменой. В апреле 2007 года Канада объявила о аналогичном плане по поэтапному отказу от продажи ламп накаливания к 2012 году. Финский парламент обсуждает запрет на продажу ламп накаливания к началу 2011 года. [3]

Преимущества

Люминесцентные лампы более эффективны, чем лампы накаливания аналогичной яркости.Это связано с тем, что большая часть используемой мощности преобразуется в полезный свет, а меньшая часть преобразуется в тепло, что позволяет люминесцентным лампам работать холоднее. Типичная лампа накаливания с вольфрамовой нитью мощностью 100 Вт может преобразовывать только 2,6% потребляемой мощности в видимый свет, тогда как обычные люминесцентные лампы преобразуют от 6,6% до 15,2% своей потребляемой мощности в видимый свет — см. Таблицу в статье о световой эффективности. Обычно люминесцентная лампа служит в 10-20 раз дольше, чем эквивалентная лампа накаливания. [необходима ссылка ]

Более высокая начальная стоимость люминесцентной лампы обычно более чем компенсируется более низким потреблением энергии в течение срока ее службы. Более длительный срок службы может также снизить затраты на замену лампы, обеспечивая дополнительную экономию, особенно там, где труд является дорогостоящим. Поэтому он широко используется предприятиями по всему миру, но не домашними хозяйствами.

Недостатки

Проблемы со здоровьем

Люминесцентные лампы могут вызывать проблемы у людей с патологической чувствительностью к ультрафиолетовому свету.Они могут вызывать активность заболевания у светочувствительных людей с системной красной волчанкой; стандартные акриловые диффузоры поглощают УФ-В излучение и, кажется, защищают от этого. [4] В редких случаях люди с солнечной крапивницей (аллергия на солнечный свет) могут получить сыпь от флуоресцентного освещения. [5]

Устранение люминесцентного освещения подходит для нескольких условий. Помимо головной боли и усталости, [6] и проблем со светочувствительностью, [7] они перечислены как проблемные для людей с эпилепсией, [8] волчанкой, [9] синдромом хронической усталости, и головокружение [10] (связано с сердечно-сосудистыми проблемами, рассеянным склерозом и рядом других заболеваний.) Исследования по этому поводу очень ограничены. Кажется, что существует даже меньше доказательств, оспаривающих эффекты, чем подтверждающих их.

Балласты

Люминесцентным лампам требуется балласт для стабилизации лампы и обеспечения начального напряжения зажигания, необходимого для начала дугового разряда. Это увеличивает стоимость люминесцентных светильников, хотя часто один балласт используется двумя или более лампами. Электромагнитные балласты при незначительной неисправности могут издавать слышимый гудение или жужжание.

Обычные балласты для ламп не работают от постоянного тока. Если доступен источник постоянного тока с достаточно высоким напряжением для зажигания дуги, можно использовать резистор для балласта лампы, но это приводит к низкой эффективности из-за потери мощности в резисторе. Кроме того, ртуть имеет тенденцию перемещаться к одному концу трубки, приводя только к одному концу лампы, производящему большую часть света. Из-за этого эффекта лампы (или полярность тока) необходимо регулярно менять.

Коэффициент мощности

Балласты люминесцентных ламп имеют коэффициент мощности меньше единицы. Для крупных установок это делает подачу электроэнергии более дорогостоящей, поскольку необходимо принимать специальные меры, чтобы приблизить коэффициент мощности к единице.

Гармоники мощности

Люминесцентные лампы представляют собой нелинейную нагрузку и генерируют гармоники на синусоидальной форме волны 50 Гц или 60 Гц источника питания. В некоторых случаях это может вызвать радиочастотный шум.Подавление генерации гармоник — стандартная, но несовершенная практика. Возможно очень хорошее подавление, но оно увеличивает стоимость люминесцентных светильников.

Оптимальная рабочая температура

Люминесцентные лампы лучше всего работают при комнатной температуре (скажем, 20 ° C или 68 ° F). При значительно более низких или более высоких температурах эффективность снижается, а при низких температурах (ниже нуля) стандартные лампы могут не запускаться. Для надежной работы на открытом воздухе в холодную погоду могут потребоваться специальные лампы.Электрическая схема «холодного пуска» также была разработана в середине 1970-х годов.

Некомпактный источник света

Поскольку дуга довольно длинная по сравнению с разрядными лампами с более высоким давлением, количество света, излучаемого на единицу поверхности ламп, невелико, поэтому ламповые лампы были большими по сравнению с источниками накаливания. Однако во многих случаях малая сила света излучающей поверхности была полезной, поскольку она уменьшала блики. Объем, создаваемый этой лампой, повлиял на конструкцию светильников, поскольку свет должен направляться из длинных трубок, а не из компактного источника.

Недавно был представлен новый тип люминесцентных ламп, CFL, для решения этой проблемы и позволяющих устанавливать обычные патроны накаливания с этим типом ламп, тем самым устраняя необходимость в установке их на специальные приспособления. Однако некоторые КЛЛ, предназначенные для замены ламп накаливания, не подходят к некоторым настольным лампам, потому что арфа (опорная скоба из тяжелой проволоки) имеет форму узкой шейки лампы накаливания. КЛЛ обычно имеют широкий корпус для электронного балласта рядом с цоколем лампы, слишком широкий, чтобы в него поместиться.

Проблемы с мерцанием

Люминесцентные светильники, использующие балласт с магнитной частотой сети, не излучают ровный свет; вместо этого они мерцают (колеблются по интенсивности) на удвоенной частоте питания. Хотя это не так легко различить человеческим глазом, это может вызвать стробоскопический эффект, представляющий угрозу безопасности, например, в мастерской, где что-то, вращающееся с правильной скоростью, может казаться неподвижным, если освещено только люминесцентной лампой. Это также вызывает проблемы при записи видео, так как между периодическими показаниями сенсора камеры и колебаниями интенсивности люминесцентной лампы может быть «эффект биения».

Лампы накаливания из-за тепловой инерции их элемента колеблются в меньшей степени. Это также меньшая проблема с компактными флуоресцентными лампами, поскольку они умножают частоту линии до невидимых уровней. Установки могут уменьшить эффект стробоскопа за счет использования пускорегулирующих балластов, работы ламп на разных фазах многофазного источника питания или использования электронных балластов.

Электронные балласты не производят светового мерцания, так как постоянство люминофора превышает полупериод более высокой рабочей частоты.

Невидимое мерцание 100–120 Гц от люминесцентных ламп, питаемых от магнитных балластов, связано с головными болями и утомлением глаз. На людей с высоким порогом слияния мерцания особенно влияют магнитные балласты: их альфа-волны ЭЭГ заметно ослабляются, и они выполняют офисные задачи с большей скоростью и меньшей точностью. С ЭПРА проблем не наблюдается. [11] Обычные люди лучше читают, используя высокочастотные (20–60 кГц) электронные балласты, чем магнитные балласты. [12]

Мерцание люминесцентных ламп, даже с магнитными балластами, настолько быстрое, что вряд ли представляет опасность для людей, страдающих эпилепсией. [13] Ранние исследования подозревали связь между мерцанием люминесцентных ламп с магнитными балластами и повторяющимися движениями у аутичных детей. [14] Однако эти исследования имели проблемы с интерпретацией [15] и не были воспроизведены.

Цветопередача

Проблемы с точностью цветопередачи некоторых типов трубок обсуждались выше.

Затемнение

Если специально не разработаны и не утверждены для регулирования затемнения, большинство люминесцентных осветительных приборов нельзя подключать к стандартному диммерному переключателю, используемому для ламп накаливания. За это ответственны два эффекта: форма волны напряжения, излучаемого стандартным диммером с фазовым управлением, плохо взаимодействует со многими балластами, и становится трудно поддерживать дугу в люминесцентной лампе при низких уровнях мощности. Многие установки требуют 4-контактных люминесцентных ламп и совместимых контроллеров для успешного затемнения люминесцентных ламп; Эти системы стремятся поддерживать полностью нагретые катоды люминесцентной лампы даже при уменьшении тока дуги, способствуя легкой термоэлектронной эмиссии электронов в поток дуги.

Утилизация и переработка

Утилизация люминофора и особенно ртути в трубках является экологической проблемой. Ртуть представляет наибольшую опасность для беременных женщин, младенцев и детей. Правительственные постановления во многих областях требуют специальной утилизации люминесцентных ламп отдельно от общих и бытовых отходов. Для крупных коммерческих или промышленных пользователей люминесцентных ламп услуги по переработке доступны во многих странах и могут потребоваться в соответствии с законодательством.В некоторых регионах переработка также доступна для потребителей. Необходимость в инфраструктуре утилизации — это проблема, связанная с введением предлагаемых запретов на лампы накаливания.

Количество ртути в стандартной лампе может сильно различаться — от 3 до 46 мг. [16] Новые лампы содержат меньше ртути, а версии на 3-4 мг продаются как лампы с низким содержанием ртути. Типичная люминесцентная лампа Т-12 4 фута (122 см) эпохи 2006 года (например, F32T12) содержит около 12 миллиграммов ртути [17] . В начале 2007 года Национальная ассоциация производителей электрооборудования США объявила, что «в соответствии с добровольным обязательством с 15 апреля 2007 года участвующие производители ограничат общее содержание ртути в КЛЛ мощностью менее 25 Вт на уровне 5 миллиграммов (мг) на единицу.КЛЛ, которые потребляют от 25 до 40 Вт электроэнергии, будут иметь максимальное содержание ртути на уровне 6 мг на единицу ». [18]

Сломанная люминесцентная лампа более опасна, чем сломанная обычная лампа накаливания, из-за содержания ртути. этим безопасная очистка разбитых люминесцентных ламп отличается от очистки обычных разбитых стекол или ламп накаливания. 99% ртути обычно содержится в люминофоре, особенно в лампах, срок службы которых приближается к концу. [19] Люминесцентные лампы произведенные много десятилетий назад люминофоры содержали ядовитый бериллий.Такие старые лампы вряд ли встретишь.

Обозначение труб

Примечание: информация в этом разделе может быть неприменима за пределами Северной Америки.

Лампы обычно обозначаются кодом, например F ## T ##, где F означает люминесцентные лампы, первое число указывает мощность в ваттах (или, как ни странно, длину в дюймах в очень длинных лампах), буква T указывает, что форма Луковица трубчатая, а последнее число — диаметр в восьмых дюйма.Типичные диаметры: T12 (1½ дюйма или 38 мм) для бытовых ламп со старыми магнитными балластами, T8 (1 дюйм или 25 мм) для коммерческих энергосберегающих ламп с электронными балластами и T5 ( 5 8 ”или 16 мм) для очень маленьких ламп, которые могут работать даже от устройства с батарейным питанием.

Некоторые лампы имеют встроенный отражатель. Для этого сначала наливают непрозрачное покрытие на лампу, вращают лампу для достижения желаемой степени покрытия, а затем дают ей высохнуть перед добавлением традиционных люминофоров.В прямых лампах его обычно заливают таким образом, чтобы покрыть половину лампы, когда она лежит ровно, при этом лампа рассчитывается по величине кривизны, которая покрыта непрозрачным покрытием. Лампа на 180 градусов имеет охват 50%, тогда как лампа на 210 градусов имеет охват на 30 градусов больше. Это наиболее распространенный тип, хотя отражатель может варьироваться от 120 градусов до более 310 градусов. Лампы, которые имеют значительно более 210 градусов освещения, часто называют «термостатами», поскольку количество открытого участка, на которое может выходить свет, значительно меньше площади, которая действует как внутренний отражатель.Часто лампа маркируется как лампа с отражателем, добавляя букву «R» в код модели, поэтому лампа F71T12HO с отражателем будет иметь код «FR71T12HO». Лампы VHO с отражателями могут иметь кодировку VHOR. Не существует обозначения для количества градусов отражателя, имеющегося у лампы.

Отражательные лампы используются в нескольких приложениях, особенно когда требуется, чтобы свет излучался только в одном направлении, или когда приложение требует максимального количества света. Это может быть так же просто, как в солярии более высокого класса или в какой-либо ситуации с подсветкой для электроники.Внутренний отражатель более эффективен, чем стандартные внешние отражатели, поскольку снижает вероятность потери света из-за подавления волн. Другой пример — подобранный по цвету световой поток (открывание 330 градусов, плюс-минус), используемый в пищевой промышленности для контроля качества, чтобы позволить роботам проверять готовые продукты.

Лампы Slimline работают от пускового балласта с мгновенным запуском и узнаваемы по их одножильным цоколям.

Лампы с высоким выходом ярче и потребляют больше электрического тока, имеют разные концы на выводах, поэтому их нельзя использовать в неправильном приспособлении, и они имеют маркировку F ## T12HO или F ## T12VHO для очень высокой мощности.Примерно с начала и до середины 1950-х годов и по сегодняшний день компания General Electric разработала и усовершенствовала лампу Power Groove (R) с маркировкой F ## PG17. Эти лампы можно отличить по трубкам большого диаметра с рифлением.

U-образные трубы FB ## T ##, где B означает «изогнутые». Чаще всего они имеют то же обозначение, что и линейные трубы. Круглые лампы — это FC ## T #, с диаметром круга (, а не окружности или ватт), это первое число, а второе число обычно равно 9 (29 мм) для стандартных светильников.

Цвет обычно обозначается WW для теплого белого, EW для усиленного (нейтрального) белого, CW для холодного белого (наиболее распространенного) и DW для голубоватого дневного белого. BL используется для ламп черного света, которые обычно используются в устройствах защиты от насекомых. BLB используется для черно-голубых ламп, обычно используемых в ночных клубах. Другие нестандартные обозначения применяются для огней для растений или огней для выращивания растений.

Philips использует числовые цветовые коды для цветов:

  • Низкая цветопередача
    • 33 вездесущий холодный белый (4000 K)
    • 32 теплый белый (3000 К)
    • 27 гостиная теплый белый (2700 К)
  • Высокая цветопередача
    • 9xy «Graphica Pro» / «De Luxe Pro» (xy00 K; например, «965» = 6500 K)
    • 8xy (xy00 K; например, «865» = 6500 K)
    • 840 холодный белый (4000 К)
    • 830 теплый белый (3000 К)
    • 827 теплый белый (2700 К)
  • Другое
    • 09 Лампы для загара
    • 08 Черный свет
    • 05 Жесткое УФ-излучение (люминофор вообще не используется, используется оболочка из плавленого кварца)

Нечетные длины обычно добавляются после цвета.Одним из примеров является F25T12 / CW / 33, что означает 25 Вт, диаметр 1,5 дюйма, холодный белый цвет, длина 33 дюйма или 84 см. Без 33-го можно было бы предположить, что F25T12 имеет более распространенную 30-дюймовую длину.

Компактные люминесцентные лампы не имеют такой системы обозначений.

Лампы люминесцентные прочие

Подсветка
Blacklight — это подмножество люминесцентных ламп, которые используются для получения длинноволнового ультрафиолетового света (с длиной волны около 360 нм). Они построены так же, как и обычные люминесцентные лампы, но стеклянная трубка покрыта люминофором, который преобразует коротковолновое УФ-излучение внутри трубки в длинноволновое УФ-излучение, а не в видимый свет.Они используются для возбуждения флуоресценции (для создания драматических эффектов с помощью краски для черного света и для обнаружения таких материалов, как моча и некоторые красители, которые были бы невидимы в видимом свете), а также для привлечения насекомых к насекомым.
Так называемые лампы blacklite blue также изготавливаются из более дорогого темно-фиолетового стекла, известного как стекло Вуда, а не из прозрачного стекла. Темно-пурпурное стекло отфильтровывает большинство видимых цветов света, непосредственно испускаемого разрядом паров ртути, производя пропорционально меньше видимого света по сравнению с УФ-светом.Это позволяет легче увидеть УФ-индуцированную флуоресценцию (таким образом, плакаты с черным светом выглядят гораздо более драматично). Лампы черного света, используемые в противоугонных устройствах, не требуют такой доработки, поэтому ее обычно не используют в целях экономии; они называются просто blacklite (а не blacklite blue).
Лампы для загара
Лампы, используемые в соляриях, содержат различную смесь люминофоров (обычно от 3 до 5 или более люминофоров), которые излучают как UVA, так и UVB, вызывая реакцию загара у большинства людей.Как правило, выходная мощность оценивается от 3% до 10% UVB (наиболее типично 5%), а оставшееся УФ — как UVA. В основном это лампы F71, F72 или F73 HO (100 Вт), хотя несколько распространены VHO мощностью 160 Вт.
Лампы для выращивания растений
Лампы для выращивания содержат смесь люминофора, которая способствует фотосинтезу растений; для человеческого глаза они обычно кажутся розоватыми.
Бактерицидные лампы
Бактерицидные лампы вообще не содержат люминофор (технически это газоразрядные лампы, а не люминесцентные), а их трубки сделаны из плавленого кварца, прозрачного для коротковолнового УФ-излучения, непосредственно испускаемого ртутным разрядом.УФ-излучение, излучаемое этими трубками, убивает микробы, ионизирует кислород до озона и вызывает повреждение глаз и кожи. Помимо того, что они используются для уничтожения микробов и создания озона, они иногда используются геологами для идентификации определенных видов минералов по цвету их флуоресценции. При таком использовании они снабжены фильтрами так же, как и черно-голубые лампы; фильтр пропускает коротковолновое УФ-излучение и блокирует видимый свет, создаваемый ртутным разрядом. Они также используются в стиральных машинах EPROM.
Индукционные безэлектродные лампы
Безэлектродные индукционные лампы — это люминесцентные лампы без внутренних электродов. Они были коммерчески доступны с 1990 года. В столб газа индуцируется ток с помощью электромагнитной индукции. Поскольку электроды обычно являются элементом, ограничивающим срок службы люминесцентных ламп, такие безэлектродные лампы могут иметь очень долгий срок службы, хотя и имеют более высокую закупочную цену.
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)
Компактная люминесцентная лампа — это тип люминесцентной лампы, предназначенный для замены лампы накаливания.Многие КЛЛ подходят для существующих ламп накаливания.
Люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL)
Люминесцентные лампы с холодным катодом используются в качестве подсветки ЖК-дисплеев персональных компьютеров и телевизионных мониторов. В последние годы они также популярны среди мододелов.

Научные демонстрации

Люминесцентные лампы можно зажечь другими способами, кроме надлежащего электрического подключения. Однако эти другие методы приводят к очень тусклому или очень непродолжительному освещению, и поэтому они чаще всего используются в научных демонстрациях.За исключением статического электричества, эти методы могут быть очень опасными при неправильном выполнении:

Использование фильмов и видео

Специальные люминесцентные лампы часто используются в кино / видео. Торговая марка Kino Flos используется для создания более мягкого заполняющего света и менее горяча, чем традиционные галогенные источники света. Эти люминесцентные лампы оснащены специальными высокочастотными балластами для предотвращения мерцания видео и лампами с высоким индексом цветопередачи для приблизительной цветовой температуры дневного света. http://www.richardbox.com/

Почему ртуть необходима для люминесцентных ламп? — Сайт группы OSRAM

Ответ на этот вопрос заключается в принципе работы флюоресцентные лампы. Люминесцентная лампа состоит из стеклянной трубки, газовой заполнение, электроды и слой люминофора (см. рисунок ниже).

После необходимое рабочее напряжение подается на два электрода лампы, между электродами устанавливается газовый разряд.Электроны, движущиеся в поле, создаваемом электродами, сталкиваются с атомы газа. Эти столкновения выводят атомы на более высокий уровень. энергии. Впоследствии атомы возвращаются на исходный уровень и дают от этой разницы в энергии — в основном в виде ультрафиолетового света. Как это свет не виден, слой люминофора на стеклянной трубке преобразует его в видимый свет.

Оба процесса — генерация ультрафиолетового света газовым разрядом с использованием электроэнергии и преобразование ультрафиолетового излучения в видимый свет — не могут быть реализованы без потерь энергии.Эффективность этой формы генерации света в решающей степени зависит от комбинации газового наполнения и соответствующего слоя люминофора на стеклянной стенке.

Эксперименты показали, что для наполнения газом лучше всего подходит не обычный газ или газовая смесь, а пары ртути. Причина этого заключается в корреляции между светом, излучаемым ртутным разрядом, и доступными люминофорами. В этом отношении физические свойства ртути уникальны, поскольку этот металлический элемент превращается в пар при рабочей температуре лампы.

Попытка заменить ртуть

Компания OSRAM предприняла одну из самых последних и амбициозных попыток заменить ртуть в люминесцентных лампах. В течение последнего десятилетия была разработана плоская очень тонкая лампа с использованием ксенона инертного газа вместо паров ртути. Как и в других люминесцентных лампах, в нем также использовался слой люминофора для преобразования УФ в видимый свет. Эффективность, достигаемая этой системой, была отмечена отсутствием ртути в растворе.Однако при 35 лм / Вт достигнутый КПД все еще был значительно ниже, чем у ртутных люминесцентных ламп, которые достигают более 100 лм / Вт. Таким образом, в ходе экспериментов стало очевидно, что ксеноновая лампа никогда не достигнет энергоэффективности ртутьсодержащих ламп. Отсутствие одобрения со стороны покупателей привело к прекращению производства этой лампы.

После более чем 50 лет исследований и разработок и различных попыток заменить ртуть менее токсичными веществами, общее физическое и химическое понимание всех экспертов состоит в том, что наиболее эффективная система для разряда и последующего УФ-преобразования основана на ртути.

Светодиодные трубчатые лампы VS Люминесцентные

Когда дело доходит до замены люминесцентного светильника на светодиодную трубку, многие люди начинают соглашаться с этим и переходят на большее количество светодиодных ламп с ионным сроком службы. Светодиодные ламповые лампы VS Флуоресцентные, безусловно, светодиодные лампы — лучший выбор. Есть несколько причин, чтобы сказать вам, почему замена светодиодных люминесцентных ламп необходима и целесообразна!

Принцип освещения
Принцип люминесцентного освещения отличается от светодиодных ламп.Когда балласт находится под напряжением, люминесцентная лампа генерирует высокое напряжение, которое стимулирует разряд между двумя контактами внутри трубки лампы, а затем возбуждает люминофор, чтобы излучать свет. Но весь процесс освещения будет производить сильный тепловой эффект. Светодиодные лампы — это миграция электронов внутри полупроводника, генерируемая люминесценция, а процесс люминесценции не генерирует световое тепло.

LED и ламповая флуоресцентная эффективность

LED против качества освещения люминесцентных ламп

Люминесцентная лампа будет светить сильнее, легче мигать и быстрее стареет, флуоресцентное освещение позволяет нашим глазам чувствовать усталость.CRI люминесцентной лампы 65-80. Напротив, замена светодиодных люминесцентных ламп
CRI света обычно превышает 80, замена люминесцентных светильников на светодиодные также дает более мягкое освещение. Теперь виды светодиодных трубок имеют функцию регулировки яркости, цветовую температуру можно регулировать. Это
отличный способ заменить люминесцентный свет для создания мягкого освещения.

LED против флуоресцентных долговечных

Срок службы люминесцентной лампы короче по сравнению со светодиодной трубкой.потому что свет люминесцентной лампы легко создает горение, термическое осаждение и ослабление света. если люминесцентная лампа часто запускается или выключается, нить накала быстро становится некротической. В отличие от светодиодной замены люминесцентной лампы, в ней используются светодиодные чипы в качестве источника света, более длительный срок службы может достигнуть 5-10 лет, замена светодиодной люминесцентной лампы значительно сократит эксплуатационные расходы.

Цена ламповых светодиодных ламп по сравнению с люминесцентными

По сравнению с люминесцентными лампами цена на светодиодные лампы выше, но мы должны уделять больше внимания тенденциям цен на светодиодные лампы, в течение многих лет стоимость светодиодных ламп была снижена, а функция энергосбережения, светодиодные лампы дороже -эффективнее флуоресцентных.

LED против флуоресцентной безопасности

Светодиодная люминесцентная лампа

является экологически чистой, без ртути и УФ-защиты для человеческого тела. Лучше всего заменить люминесцентный светильник на светодиодный. Светодиодные ламповые лампы VS Флуоресцентные, светодиодные ламповые лампы могут легко превзойти люминесцентные лампы.

Люминесцентная лампа — обзор

Временные меры направлены на снижение уровня билирубина в сыворотке крови. Окончательное лечение состоит из частичной трансплантации или трансплантации всей печени.В настоящее время разрабатываются новые экспериментальные методы лечения, основанные на трансплантации клеток печени и генной терапии. Эти методы лечения кратко обсуждаются здесь.

69.9.1.3.1.4.4 Экспериментальные методы снижения уровня билирубина в сыворотке.
69.9.1.3.1.4.4.1 Ингибирование активности гемоксигеназы

Металлопорфирины, не содержащие железа, являются сильными ингибиторами активности микросомальной гемоксигеназы ( 23 ). Было показано, что введение олова-протопорфирина подавляет неонатальную гипербилирубинемию у макак-резусов (246, , 247, ).Введение олова-мезопорфирина в дозе 0,5 мкмоль / кг три раза в неделю в течение 13–23 недель двум 17-летним мальчикам с синдромом Криглера – Наджара типа 1 привело к умеренному снижению концентрации билирубина в сыворотке крови ( 248 ). Место этого препарата в лечении синдрома Криглера – Наджара 1 типа еще предстоит определить.

69.9.1.3.1.4.4.2 Окислительное разложение билирубина

Билирубиноксидаза из Myrothecium verrucaria ( 249 ) катализирует окисление билирубина до бесцветного продукта.Перфузия человеческой крови, содержащей билирубин, через фильтры, заполненные иммобилизованной билирубиноксидазой, приводила к деградации 90% билирубина за один проход ( 249 ). Когда такие колонки были подключены к кровообращению крысы Ганна, уровни билирубина в сыворотке снизились на 50% за 30 минут. Однако есть некоторые опасения по поводу удаления форменных элементов крови этими колонками. Внутривенная инъекция билирубиноксидазы, связанной с полиэтиленгликолем для увеличения его периода полужизни в кровотоке, привела к значительному снижению уровня билирубина в сыворотке у крыс Ганна, но только на несколько часов ( 249 ).

69.9.1.3.1.4.4.3 Индукция P-450c

Индукция активности цитохрома P-450c приводит к усилению окислительной деградации билирубина в печени крыс Ганна, что приводит к снижению уровня билирубина в сыворотке крови. Некоторые индолы, присутствующие в овощах семейства крестоцветных, таких как капуста, цветная капуста и брюссельская капуста, индуцируют P4501A1 и P4501A2 в печени и кишечнике крыс ( 250 ). Индол-3-карбинол, индуктор P4501A2, изучается на предмет потенциального терапевтического эффекта при синдроме Криглера – Наджара типа 1 ( 250 ).

69.9.1.3.1.4.4.4 Замена активности UGT1A1

Активность UGT1A1 присутствует в избытке в нормальной печени. Следовательно, частичная замена UGT1A1 должна снизить уровень билирубина в сыворотке при синдроме Криглера – Наджара типа 1 до нетоксичного уровня. Трансплантация гепатоцитов в печень крысы Ганна с помощью инфузии воротной вены, инъекции в пульпу селезенки ( 251 ), внутрибрюшинной инъекции гепатоцитов, связанных с микроносителем ( 85 , 252 ), или внутрибрюшинная имплантация инкапсулированного альгинатом полилизина гепатоциты ( 254 ) приводили к снижению уровня билирубина в сыворотке у крыс Ганна.После внутриселезеночной инъекции подавляющее большинство гепатоцитов быстро перемещаются в печень, где в отсутствие иммунного отторжения они выживают и функционируют на протяжении всей жизни реципиента ( 255 ). На основе опыта, полученного в ходе этих доклинических исследований, изолированные аллогенные гепатоциты человека были трансплантированы в печень пациента с синдромом Криглера – Наджара типа 1 через катетер, введенный чрескожно в воротную вену ( 258 , 259 ).Трансплантация 7,5 миллиардов гепатоцитов привела к снижению концентрации билирубина в плазме примерно на 50% и позволила сократить продолжительность фототерапии. Два с половиной года спустя экскреция глюкуронида билирубина с желчью продолжалась, но уровень билирубина в сыворотке крови постепенно повышался, вероятно, из-за увеличения продукции билирубина или снижения эффективности фототерапии. Пациентке была проведена дополнительная трансплантация печени, благодаря которой уровень билирубина в сыворотке крови оставался в пределах нормы (J.Рой Чоудхури, личное сообщение).

Клиническое течение этого случая, а также опыт других пациентов, перенесших трансплантацию гепатоцитов ( 260 ), указывает на то, что количество взрослых гепатоцитов, которые могут быть трансплантированы за одну процедуру, вряд ли будет достаточным для излечения. наследственные нарушения метаболизма печени ( 261 ). Кроме того, растет нехватка донорской печени хорошего качества для выделения гепатоцитов ( 259 , 261 ).По этим причинам изучаются стратегии для индукции преимущественной пролиферации трансплантированных нормальных гепатоцитов по сравнению с мутантными клетками-хозяевами. Поскольку взрослые гепатоциты обладают замечательной способностью к пролиферации, массовая репопуляция печени трансплантированными гепатоцитами требует не только стимула пролиферации привитых клеток, но также и препаративных манипуляций с печенью хозяина, которые предотвращают репликацию клеток печени хозяина. Контролируемое облучение печени в сочетании с различными митотическими стимулами оценивается на предмет обширной репопуляции печени с помощью привитых гепатоцитов дикого типа или генетически модифицированных гепатоцитов ( 141 , 264 266 ).Недавний успех в получении гепатоцитоподобных клеток путем дифференциации эмбриональных стволовых клеток человека или индуцированных плюрипотентных клеток, полученных путем перепрограммирования соматических клеток, таких как фибробласты кожи, дает надежду на возобновляемый источник функциональных трансплантируемых гепатоцитов ( 24 , 268 ).

69.9.1.3.1.4.4.5 Генная терапия

Дополнение с нормальным геном UGT1A1 является привлекательным потенциальным терапевтическим методом. С этой целью разрабатываются методы введения гена в печень с использованием рекомбинантных вирусов или лигандов, которые опосредуют рецепторно-направленный эндоцитоз.Эти подходы были рассмотрены ( 224 , 269 ). В подходе ex vivo клетки печени, выделенные из резецированной доли печени мутантного субъекта, помещаются в первичную культуру и трансдуцируются нормальными генами с использованием рекомбинантных ретровирусов. Затем трансдуцированные клетки трансплантируют субъекту, от которого клетки были получены, тем самым устраняя необходимость иммуносупрессии. Этот подход привел к умеренному снижению уровня холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в сыворотке крови кроликов с дефицитом рецепторов ЛПНП (линия Watanabe Heritable Hyperlipidemic) ( 270 ) и у пациентов с семейной гиперхолестеринемией ( 271 ).Однако развитие технологий переноса генов ( 196 ) в печень и способность условно иммортализовать гепатоциты ( 272 ) должны повысить вероятность успеха генной терапии ex vivo. Рекомбинантные аденовирусы очень эффективны в переносе генов в покоящиеся гепатоциты in vivo. Аденовирусы остаются эписомальными и очень эффективно экспрессируют трансгены. Введение этих векторов для переноса комплементарной ДНК (кДНК) гена UGT1A1 человека крысам Gunn привело к быстрому снижению уровней билирубина в сыворотке.

Однако эти эписомальные векторы в конечном итоге теряются после деления клеток, и, поскольку они обладают высокой иммуногенностью, их нельзя вводить повторно. Использование хелпер-зависимых аденовекторов с делецией вирусного гена может продлить продолжительность экспрессии трансгена и привести к пожизненному уменьшению желтухи у крыс Gunn ( 273 ), но для клинической генной терапии не ожидается, что экспрессия будет достаточно продолжительной. чтобы продлить жизнь человека без повторного введения векторов.Повторный перенос генов с использованием аденовирусных векторов возможен с использованием общей иммуносупрессии во время введения вируса ( 274 ) или специфической толеризации хозяина к аденовирусным белкам ( 275 278 ). Однако этот подход сложно реализовать в клинической практике. В другом подходе иммуномодулирующий ген, такой как аденовирусный E3 или CTLA4-Ig, был экспрессирован вместе с терапевтическим трансгеном для предотвращения иммунного ответа против клеток, инфицированных аденовирусом ( 279 , 280 ).Коэкспрессия CTLA4-Ig, ингибитора костимуляции Т-лимфоцитов антигенпрезентирующими клетками, позволяет многократно вводить аденовектор, что приводит к пожизненной коррекции желтухи у крыс Ганна. Однако безопасность отмены иммунитета хозяина к аденовирусам, которые являются потенциальными патогенами человека, остается под вопросом.

Чтобы избежать необходимости повторного введения векторов для генной терапии, мы и другие исследовали использование векторов, которые интегрируются в геном хозяина. Вирус обезьяны 40 (SV40) представляет собой ДНК-вирус семейства паповых.Рекомбинантные вирусы SV40 были разработаны путем замены кодирующей области Т-антигенов целевым геном. Эти векторы могут инфицировать покоящиеся гепатоциты, неиммуногенны и интегрироваться в геном хозяина ( 281 , 282 ), обеспечивая долгосрочную экспрессию трансгена. Крысы Gunn, обработанные рекомбинантным вирусом SV40, экспрессирующим UGT1A1, показали значительное долгосрочное снижение уровней билирубина в сыворотке ( 283 ). Поскольку рекомбинантный вирус не вызывает иммунного ответа, вектор можно вводить повторно.

Векторы на основе нерекомбинантных лентивирусов могут интегрироваться в геном как делящихся, так и покоящихся клеток, таких как гепатоциты. Введение рекомбинантных лентивирусов внутриутробно на девятнадцатый день гестации эмбрионам крыс Gunn привело к экспрессии UGT1A1 в печени и снижению уровней билирубина в сыворотке у крыс Gunn ( 284 ). И рекомбинантный SV40, и лентивирусные векторы имеют широкий спектр клеточных мишеней и трансдуцируют многие типы тканей после системного введения ( 283 , 284 ).

Невирусные векторы на основе плазмид также исследуются для генной терапии на модели крыс Ганна. Изучаются как голая ДНК, так и носители, содержащие лиганды, которые эндоцитируются через печеночно-специфические рецепторы (например, рецептор асиалогликопротеина) ( 285 287 ). Чтобы улучшить интеграцию терапевтического трансгена, некоторые исследователи изучают возможность использования транспозонной системы Sleeping Beauty, которая приводит к вырезанию трансгена в определенных фланкирующих последовательностях и сплайсингу в хромосомную ДНК хозяина ( 288 ).В совершенно другом подходе олигонуклеотиды используются для исправления одноосновных мутаций или делеций с использованием внутренней системы репарации ошибочного спаривания клетки ( 289 ). Стратегии невирусного переноса или репарации генов открывают большие перспективы для безопасной генной терапии наследственной желтухи, хотя в их нынешнем состоянии эти подходы недостаточно эффективны для немедленного клинического применения.

Люминесцентные лампы общего назначения | ASAP Appliance Standard Awareness Project

ПРОДУКТ:

Флуоресцентные линейные лампы имеют ртутный источник электрического разряда низкого давления, в котором флуоресцентное покрытие преобразует часть ультрафиолетовой энергии, генерируемой ртутным разрядом, в свет.Люминесцентные лампы производятся различных форм (прямые или U-образные) и типов (быстрый запуск и мгновенный запуск). Люминесцентные лампы общего назначения или линейные люминесцентные лампы — это лампы, которые удовлетворяют большинству люминесцентных применений, за исключением некоторых специфических осветительных приборов, таких как лампы, используемые в садоводстве, холодные установки и другие. Обычные люминесцентные лампы включают лампы T12 (лампы T12 имеют диаметр 1,5 дюйма), лампы T8 (диаметр 1 дюйм) и лампы T5 (диаметр 5/8 дюйма).

СТАНДАРТ:

Первоначальные стандарты для линейных люминесцентных ламп были приняты Конгрессом в Законе об энергетической политике 1992 года, основанном на стандартах, разработанных штатами. Министерство энергетики обновило стандарты в июне 2009 года, и стандарты вступили в силу 14 июля 2012 года. Стандарты эффективности различаются в зависимости от типа лампы. Стандарт для наиболее распространенных типов ламп — 4-футовые лампы среднего размера, ≤4500K — составляет 89 люмен на ватт. Новым стандартам могут соответствовать лампы серии 800 T8, которые более эффективны, чем лампы серии 700 T8.Тем не менее, лампы T8 серии 800 требуют значительных количеств трех конкретных оксидов редкоземельных элементов для производства люминофорных покрытий, и эти оксиды редкоземельных элементов в последнее время сталкиваются со значительными ограничениями в поставках. Из-за этого сбоя на рынке многие производители линейных люминесцентных ламп подали заявки и получили исключение. Освобождение от исключения позволяет этим производителям продолжать производить лампы серии 700 T8 в течение двух лет.

Министерство энергетики опубликовало окончательное правило для обновленных стандартов в январе 2015 года.Для 4-футового среднего бипина, ≤4500K, Министерство энергетики предложило минимум 92,4 люмен на ватт, что примерно на четыре процента эффективнее, чем текущий стандарт. По данным Министерства энергетики, для продуктов, проданных в течение 30-летнего периода, предлагаемое увеличение сэкономит потребителям и предприятиям более 250 миллиардов киловатт-часов электроэнергии, от 2 до 5,5 миллиардов долларов, и сократит выбросы CO 2 на 160 миллионов метрических тонн. Чтобы представить цифры в перспективе, совокупной экономии электроэнергии будет достаточно, чтобы вывести около 20 миллионов U.S. домашних хозяйств в течение года и сбережения CO 2 будут равны ежегодным выбросам более 33 миллионов легковых автомобилей.

Федеральные стандарты включают исключение для люминесцентных ламп с высоким индексом цветопередачи (CRI), которое с тех пор стало лазейкой. Несколько штатов (Колорадо, Вермонт и Вашингтон) приняли стандарты для ламп с высоким индексом цветопередачи.

КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТЫ:

Флуоресцентное освещение составляет 60–70% от общего объема электроэнергии, потребляемой осветительными приборами коммерческих и промышленных зданий.

Как утилизировать люминесцентные лампы в 2021 году

Чтобы понять, почему люминесцентные лампы необходимо утилизировать или утилизировать должным образом, вам необходимо знать, что это такое и как они работают.

Люминесцентная лампа, взаимозаменяемая с термином люминесцентная лампа, представляет собой тип газоразрядной лампы низкого давления на парах ртути. Освещение происходит по принципу флуоресценции, то есть испускания света материалом, поглощающим электромагнитное излучение.

Когда вы включаете свет, электрический ток увеличивает уровень энергии молекул паров ртути.В этом возбужденном состоянии пар излучает коротковолновый ультрафиолетовый (УФ) свет. Когда ультрафиолетовый свет попадает на люминофорное покрытие внутри стеклянной трубки, люминофор преобразует ультрафиолетовые лучи в видимый свет. Это яркое свечение света, которое излучает люминесцентная лампа, свет, который делает комнату ярче.

Люминесцентные лампы долгое время были лучшими заменителями ламп накаливания. В первом случае используется меньше электроэнергии, чем во втором, что позволяет пользователю сэкономить на расходах на электроэнергию. Системы флуоресцентного освещения также производят от 50 до 100 люмен (мера яркости источника света) на ватт, что намного ярче, чем лампы накаливания с эквивалентной мощностью люминесценции.

Поскольку люминесцентная лампа использует ультрафиолетовые лучи, она работает холоднее, чем лампа накаливания. Первый использует электричество для нагрева нити накала, которая светится невероятно горячей. Наконец, люминесцентная лампа служит дольше, чем лампа накаливания аналогичной мощности.

Люминесцентные лампы немного дороже, чем лампы накаливания, так как для них требуется балласт для регулирования электрического тока через лампу. Однако экономия энергии перевешивает этот минимальный недостаток.

Технологические достижения сделали люминесцентные лампы более компактными.Полученные в результате продукты, называемые компактными люминесцентными лампами (КЛЛ), меньше по размеру, более энергоэффективны и более экологичны, чем лампы. Эти КЛЛ подходят для существующих розеток для ламп накаливания. Поскольку они автономны, КЛЛ не нуждаются в дорогостоящих балластах и ​​дополнительных функциях для их активации.

Как это работает, объяснение схемы, преимущества и недостатки

Все мы были свидетелями эпохи, когда лампочки были заменены более совершенной альтернативой, известной как компактная люминесцентная лампа (КЛЛ).КЛЛ работает энергоэффективно. В этом посте будет рассказано о том, что такое КЛЛ, как это работает, объяснение схемы по фазе, преимущества и недостатки

Что такое компактная люминесцентная лампа (КЛЛ)

Термин «CFL» означает компактную люминесцентную лампу. Он также известен как компактный люминесцентный свет, энергосберегающий свет и компактная люминесцентная лампа.

Изначально КЛЛ была разработана для замены лампы накаливания с точки зрения ее компактности, а также энергоэффективности.Основная конструкция КЛЛ состоит из трубки, которая изогнута / закручена по спирали, чтобы поместиться в пространство лампы накаливания, и компактного электронного балласта в основании лампы.

Как работает компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) — принцип работы

В CFL используется вакуумная трубка, которая в принципе аналогична ленточным лампам (обычно называемым ламповыми лампами). Трубка имеет два электрода на обоих концах, обработанных барием. Катод имеет температуру около 900º C и генерирует пучок электронов, который дополнительно ускоряется разностью потенциалов между электродами.

Эти ускоренные электроны ударяются о атомы Меркурия и аргона, что, в свою очередь, приводит к образованию низкотемпературной плазмы. Этот процесс инициирует излучение ртути в ультрафиолетовой форме. Внутренняя поверхность трубки содержит «люминофор», функция которого заключается в преобразовании ультрафиолетового света в видимый свет.

Эта трубка питается от источника переменного тока, что облегчает изменение функциональности анода и катода. CFL также состоит из преобразователя с переключением режимов. Он работает на очень высокой частоте и заменяет балласт (дроссель) и стартер.

Описание цепей CFL

Печатная плата CFL довольно компактна и помещается в основание держателя. Несмотря на свою компактность, он эффективно выполняет требования как дроссель. Схема CFL объясняется в следующих параграфах.

Ключевые компоненты печатной платы CFL

Печатная плата КЛЛ содержит следующие ключевые компоненты:

  • Мостовой выпрямитель из диода 1N-4007
  • Глушитель для подавления помех
  • Конденсатор фильтра
  • Предохранитель
  • Точка поставки

Описание цепей по фазе CFL

Работу КЛЛ можно разделить на два основных этапа: —

  • Пусковая фаза
  • Нормальная фаза
Пусковая фаза

Стартовый сегмент состоит из Diac, C2, D1 и R6.Компоненты D3, R3, D2 и R1 работают как цепь защиты, а остальные как цепь нормальной работы. Следует помнить о следующей терминологии:

  • D относится к диоду
  • R относится к резистору
  • C относится к конденсатору, а
  • Q обозначает транзистор
  • .

Diac, C2 и R6 посылают импульс напряжения на базу транзистора Q2, который заставляет его получить свое пороговое значение, и он начинает работать. Как только начинается работа, диод D1 перекрывает всю секцию.Конденсатор C2 также разряжается (после полной зарядки) каждый раз, когда транзистор Q2 работает.

Следовательно, после первого запуска не хватает энергии для повторного открытия Diac. Далее транзисторы возбуждаются с помощью трансформатора TR1. Когда напряжение повышается из резонансного контура (L1, TR1, C3 и C6), трубка загорается, как только резонансное напряжение задается конденсатором C3 (который питает нити). На данный момент напряжение C3 превышает 600 В.

Нормальная фаза

Сразу после ионизации газа, находящегося в вакуумной трубке, выполняется практическое закорачивание конденсатора C3.Это приводит к понижению напряжения. После этого C6 начинает привод сменщика. Этот чейнджер вырабатывает очень небольшое напряжение, но его достаточно для работы лампы в состоянии «ВКЛ».

В нормальных условиях работы, если транзистор переходит в состояние ОТКРЫТО, ток, подаваемый на TR1, продолжает увеличиваться до тех пор, пока сердечник трансформатора не насыщается, и, таким образом, питание базы падает, что приводит к закрытию транзистора.

Сразу после этого процесса второй транзистор возбуждается обратной обмоткой TR1, и процесс продолжается.

Преимущества компактной люминесцентной лампы (КЛЛ)

Преимущества КЛЛ следующие: —

  • Это энергоэффективность
  • У нее более продолжительный срок службы (почти в пять-пятнадцать раз) по сравнению со старыми лампами накаливания.
  • У него меньшая мощность (почти 80 процентов) по сравнению со старыми лампами накаливания.
  • Низкая стоимость жизненного цикла. Хотя она имеет более высокую закупочную цену, чем лампа накаливания, она позволяет сэкономить более чем в пять раз на затратах на электроэнергию в течение срока службы лампы.

Недостатки компактной люминесцентной лампы (КЛЛ)

  • Для запуска требуется больше времени
  • Первоначальная стоимость покупки высока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *