Опис люмінесцентної лампи

Люмінесцентні лампи з'явилися на ринку давно. Виробники довго не дотримувалися стандартів, що через простоту конструкції практично не впливало на якість освітлювальних приладів. Нині ринок ЛЛ став керованим та сучасні товари відповідають певним стандартам. Вони здатні забезпечувати необхідний світловий потік і при цьому відрізняються економічним споживанням енергії.

Що таке люмінесцентна лампа

Низький ККД традиційних ламп розжарювання довго був головним болем виробників електроустаткування. Проблема економії енергії ставала дедалі актуальнішою й у 1936 року було запропоновано рішення. У Росії її з'явилися спеціальні газорозрядні прилади, здатні поєднувати освітлення з економією електроенергії.

Люмінесцентна лампа - це конструкція з колби з поміщеними всередину електродами. Форма може бути будь-якою, на роботу впливає лише склад газу. Після подачі напруги між електродами запускається процес емісії електронів, який створює випромінювання.

Малюнок 1. Люмінесцентне джерело освітлення

Однак випромінювання, що отримується на цьому етапі, знаходиться в ультрафіолетовому діапазоні і не видно людському оку. Щоб світло стало видимим, колба зверху покривається спеціальним складом – люмінофором.

Усередині колби знаходиться інертний газ або пари ртуті для підтримки розряду, що тліє, між електродами. Інертний газ безпечний варіант, оскільки не вступає в жодну взаємодію з навколишнім простором. А ось прилади з парами ртуті украй небезпечні. Пристрої з подібним вмістом необхідно утилізувати за всіма правилами, а також бути обережними при поводженні з колбами.

Види люмінесцентних ламп

Усі люмінесцентні лампи прийнято ділити на великі групи: прилади високого і низького тиску.

Прилади високого тиску часто використовуються у вуличних ліхтарях. Вони здатні видавати сильний світловий потік, однак параметри передачі кольорів знаходяться на низькому рівні. У продажу можна знайти лампи з різним рівнем світловіддачі та відтінками свічення. Застосовуються для потужного освітлення, як декоративне підсвічування будівель.

ЛЛ низького тиску найпоширеніші. Їх широко використовують у побуті та на виробництві. Найчастіше моделі мають вигляд невеликих циліндрів. У подібних електроприладах є пускорегулююча апаратура, яка знижує коефіцієнт пульсації і робить світло більш рівномірним. Компонент є невеликою схемою, розміщеною в цоколі лампочки.

Маркування та розміри

Кожна ЛЛ має свої технічні характеристики, що зумовлюють її застосування. Зазвичай вся інформація про прилад зашифрована у маркуванні.

Позначення починається з літери Л, що означає лампу. Потім йде буквене позначення відтінку.

Іноді в маркуванні можна зустріти позначення Ц або ЦЦ, що свідчить про покращення передачі кольору люмінофора. Наприклад, позначення ЛДЦ характерне для лампи денного світла з покращеною перенесенням кольорів.

Далі йдуть цифрові позначення, що підпорядковуються загальносвітовим стандартам.Це три цифри, перша з яких визначає якість передачі кольору, а рештою позначається конкретна колірна температура. Чим більша перша цифра, тим краще передача кольору. Підвищення інших цифр свідчить про холодніше світіння.

Малюнок 3. Типи цоколя ЛЛ

Прилади ЛЛ різняться за розмірами. За розміри відповідає позначення "TX", де X - конкретний параметр розміру. Зокрема, Т5 означають діаметр 5/8 дюйми, а Т8 - 8/8 дюйми.

Цоколі можуть бути штиркові або різьбові. У першому випадку позначення має вигляд G23, G24, G27 чи G53. Число означає відстань між штирьками. Різьбові цоколі бувають з маркуванням E14, E27 та E40. Тут число визначає діаметр різьблення.

Додатково на лампі вказується напруга живлення і метод запуску. Якщо на коробці є позначення RS - значить, ніякого додаткового обладнання для роботи не потрібно. Усі необхідні елементи вже вбудовані у цоколь.

Потужність та спектр

Щоб джерело освітлення могло нормально працювати, його необхідно підключати до мережі 220 В із частотою 50 Гц. Відхилення може негативно вплинути на стабільність освітлення, значно скоротити термін служби.

Перепади напруги здатні змінювати потужність електричного приладу, знижуючи його ефективність. Навіть найпотужніша лампа при нестачі напруги світитиме слабо.

Дивитися обов'язково: з 2020 року забороняється на люмінесцентні лампи.

Сучасні ЛЛ мають практично будь-які відтінки. Спектр колірної температури змінюється від класичного теплого до денного світла. За відтінками кожна лампа маркується відповідно.

Окремо варто розглянути освітлювальні пристрої із ультрафіолетовим світінням.Вони позначаються відміткою ЛУФ, тоді як рефлекторні прилади синього кольору мають маркування ЛСР. УФ-лампи використовуються для бактерицидної обробки приміщень.

Більшість люмінесцентних ламп видає потік, за своєю довжиною наближений до звичайного сонячного світла. Побачити схожість між спектрами можна на малюнку нижче.

Рисунок 4. Порівняння спектра сонячного світла та ЛЛ

Зліва показаний спектр сонячного світла, праворуч – спектр якісної люмінесцентної лампи. Світло сонця має більш рівну характеристику, проте подібність виразно спостерігається. У ЛЛ присутній яскраво виражений пік у зеленій області, тоді як у червоній області є падіння.

Науково доведено, що чим ближче світло штучного джерела до природного освітлення, тим воно корисніше для здоров'я. З цієї причини люмінесцентні лампи кращі, ніж світлодіодні прилади.

У яких областях застосовуються

За допомогою люмінесцентних ламп можна ефективно висвітлювати великі площі, значно покращуючи умови в приміщенні, знижуючи витрати на електроенергію, а також збільшуючи термін служби системи освітлення.

Пристрої з вбудованим електронним баластом і гвинтовими цоколями різьбовими E27 або E14 застосовуються в побуті в якості ефективної заміни ламп розжарювання. Вони здатні забезпечити необхідний світловий потік, гарантувати стабільність та відсутність мерехтіння. У цьому повністю відсутня гул. Застосовуються у квартирах, будинках, торгових центрах, школах, лікарнях, банках та ін.

Малюнок 5. ЛЛ в інтер'єрі

Технічні характеристики

Технічні характеристики конкретного освітлювального приладу зашифровані у маркуванні та вказані на упаковці.Це інформація про потужність лампи, тип цоколя, розміри, колірну температуру, термін служби.

Більшість сучасних люмінесцентних приладів здатна опрацювати 8-12 тис. годин. Показник залежить від типу та розміру приладу.

Ефективність виражена показником 80 Лм/Вт, що значно більше ніж у традиційних ламп розжарювання. При роботі виділяється помірна кількість тепла, пристрої стійкі до вітру, здатні функціонувати стабільно при температурі від +5 до +55 °C. Якщо є термостійке покриття, прилад можна використовувати при +60 °C.

Малюнок 6. Технічні характеристики

Колірна температура зазвичай становить від 2700 до 6000 До. Коефіцієнт корисної дії може сягати 75%.

Як працює лампа

Принцип роботи будь-якої люмінесцентної лампи включає подачу напруги на розташовані всередині колби електроди. Між електродами виникає тліючий розряд, який підтримується інертним газом, що знаходиться всередині колби, або парами ртуті.

Рисунок 7. Принцип роботи

Тліючий розряд породжує випромінювання в ультрафіолетовому діапазоні, яке через нанесений на колбу люмінофор перетворюється на видиме світло потрібного відтінку.

Щоб отримати ультрафіолетове випромінювання, використовують газорозрядні лампи. Звичайне скло ультрафіолет не пропускає, тому виготовлення колби використовується спеціальне кварцове скло. Люмінофорне покриття у цьому випадку відсутнє. Прилади широко використовуються в соляріях та при знезараженні приміщень.

Для чого потрібний дросель у люмінесцентній лампі

Стандартна схема підключення люмінесцентної лампи включає саме джерело освітлення, стартер і дросель.

Дросель є котушкою індуктивності з пластинчастим сердечником. Він відіграє роль баласту, що стабілізує напругу і не дає лампі швидко прийти в непридатність.

Стартер при включенні отримує значну напругу, в рази вище за необхідну для лампи. Дросель знижує цю напругу і тільки після цього подає її на контакти освітлювального приладу.

Рисунок 8. Схема підключення дроселя до лампи

Схема може бути доповнена конденсатором, підключеним паралельно до джерела живлення, що значно підвищує стабільність системи, продовжує термін служби та зменшує мерехтіння.