Люмінесцентні лампи: опис, характеристики, типи, підключення до побуту. Люмінесцентні лампи – це які? Типи люмінесцентних ламп Що міститься в лампах денного світла

Свою історію люмінесцентні лампи починають із газорозрядних приладів, винайдених у XIX столітті. По світловіддачі та економічності вони значно перевершують лампи розжарювання. Застосовуються для висвітлення житлових приміщень, установ, лікарень, спортивних споруд, цехів виробничих підприємств.

Принцип роботи та основні властивості

Щоб відбувся розряд, до колби з протилежних боків приєднані електроди. Безпосередньо підключати газорозрядні лампи до мережі не можна. Обов'язково використовується – баласти.

Якщо кількість включень не перевищує 5 разів на день, то люмінесцентне джерело гарантовано прослужить 5 років. Це майже у 20 разів більше, ніж для ламп розжарювання.

Серед недоліків люмінесцентних ламп виділяють:

• Нестабільну роботу за низької температури.
• Необхідність правильної утилізації через пару ртуті.
• Присутність мерехтіння, боротьби з яким потрібно ускладнювати схему.
• Порівняно великі розміри .

Однак люмінесцентні лампи надзвичайно економічні, оскільки споживають мало енергії, дають більше світла і працюють довше. Не дивно, що вони замінили звичайні лампочки майже у всіх установах та на підприємствах.

Різновиди люмінесцентних ламп

Лампи бувають низького та високого тиску. Трубки низького тиску встановлюють у приміщеннях, високого тиску – на вулицях та у потужних освітлювальних приладах.

Асортименти люмінесцентних освітлювальних приладів досить широкий. Вони відрізняються розміром та формою трубки, типом цоколя, потужністю, колірною температурою, світловіддачею та іншими характеристиками.

Залежно від форми трубки люмінесцентні лампи бувають:

• Трубчастими (прямими), що позначаються буквою Т або t, мають пряму форму.
• U-подібними.
• Кільцевими.
• Компактними, використовуються для світильників.

Прямі, U-подібні та кільцеві типи поєднують в один вид лінійних ламп. Найчастіше зустрічаються освітлювальні прилади у вигляді трубок. Після літери T чи t стоїть число. Воно вказує на діаметр трубки, виражений у восьмій частині дюйма. Т8 означає, що діаметр становить 1 дюйм або 25,4 мм, Т4 - 0,5 дюйма або 12,7 мм, Т12 - 1,5 дюйма або 38,1 мм.

Щоб зробити лампу компактнішою, її колбу згинають. Для запуску таких ламп використовують вбудований електронний дросель. Цоколь роблять або під стандартні лампи або під спеціальні світильники.

Цоколь люмінесцентної лампи може бути типу G (штирковий з двома контактами) або типу E (гвинтовий). Останній тип застосовується у компактних моделях. Цифри після букви G вказують на відстань між контактами, а після букви E – діаметр у міліметрах.

Маркування

Вітчизняне та міжнародне маркування відрізняється. Російська бере свій початок із часів Радянського Союзу, у ній використовуються літери кирилиці. Значення літер такі:

• Л лампа;
• Д денне світло;
• Б білий;
• Т теплий;
• Е природний;
• Х холодний.

Для компактних моделей попереду ставлять літеру К. Якщо наприкінці маркування стоїть Ц, то застосовують люмінофор з покращеною передачею кольору. Дві літери Ц означають, що перенесення кольорів найвищої якості.

Якщо лампа дає кольорове світло тонкого діапазону, то після Л стоїть відповідна літера. Наприклад, ЛК означає джерело червоного свічення, ЛШ – жовтого, тощо.

Згідно з міжнародним маркуванням на лампі пишуть потужність і через косу межу тризначне число, яке визначає індекс кольору і колірну температуру.

Перша цифра числа вказує на передачу кольору, помножену на 10. Чим більше цифра, тим точніше передача кольору. Наступні дві цифри говорять про колірну температуру, виражену в кельвінах і поділену на 100. Для денного світла колірна температура становить 5-6,5 тисячі K, тому лампа з маркуванням 865 означатиме денне світло з високою перенесенням кольорів.

Для житла використовують лампи з кодом 827, 830, 930, для зовнішнього освітлення з кодом 880, для музеїв з кодом 940. Докладніше про значення маркування можна дізнатися у спеціальних таблицях.

Потужність зазвичай позначається буквою W. У джерелах світла загального призначення шкала потужності змінюється від 15 до 80 Вт. У ламп спеціального призначення потужність може бути менше 15 Вт (маломощний) і більше 80 Вт (потужний).

Застосування

Люмінесцентні лампи зі всілякими відтінками білого кольору застосовують для освітлення приміщень та вулиць. З їх допомогою підсвічують рослини в оранжереях та теплицях, акваріуми, музейні експонати.

Найбільш поширені трубки Т8 з цоколем G13 потужністю 18 та 36 Вт. Їх застосовують у установах та на виробництві. Вони легко замінюють радянські лампи типу ЛБ/ЛД-20 та ЛБ/ЛД-40.

Оскільки люмінесцентні джерела слабо нагріваються, їх можна використовувати у всіх типах світильників. Вибираючи відповідний цоколь, потужність та розмір, їх встановлюють у бра, підвісні люстри, нічники. Застосовують на кухні, ванні, гаражі, робочі кабінети.

Випускають люмінесцентні лампи, що випромінюють ультрафіолетове світло. Їх встановлюють у лабораторіях, дослідницьких центрах, медичних установах – скрізь, де потрібний цей тип випромінювання.

Люмінофор може давати кольорове світло (жовте, блакитне, зелене, червоне і так далі). Такі джерела застосовують у дизайнерських цілях для художнього оформлення вітрин, підсвічування вивісок, фасадів будівель.

Щоб люмінесцентний прилад прослужив максимально довго, треба забезпечити йому стабільну напругу та рідкісне увімкнення/вимкнення. Оскільки в колбі люмінесцентного джерела світла міститься ртуть, її не можна викидати разом з іншим побутовим сміттям. Люмінесцентні лампи необхідно здавати до спеціальних пунктів прийому. Це можуть бути рятувальні служби, магазини, що продають електротовари, або утилізації небезпечного сміття.

Люмінесцентні лампи є газорозрядним джерелом світла, де електрозаряд у парах ртуті створює ультрафіолетове випромінювання. Він перетворюється на видиме випромінювання за допомогою люмінофора. Його роль виконують галофосфат кальцію та інші елементи. Світлова віддача люмінесцентного освітлення в рази перевищує аналогічний показник у лампи розжарювання з такою ж потужністю.

Класифікація люмінесцентних ламп

Люмінесцентні лампочки служать приблизно 5 років за умови, що кількість включень обмежена до 2000. Тобто протягом гарантійного терміну 2 роки припадає не більше 5 включень на день. Найбільшою мірою поширені газорозрядні ртутні лампи високого та низького тиску. Характеристики люмінесцентних ламп такі:

1. Моделі високого тиску використовують для вуличного освітлення та в освітлювальних приладах з великою потужністю;
2. Модифікації низького тиску застосовують для житлових та виробничих приміщень.

Газорозрядна ртутна лампа низького тиску є трубкою зі скла з покриттям на основі люмінофора. Виріб заповнений аргоном та амальгамою під тиском 400 Па. Плазмові дисплеї виступають у ролі ще однієї модифікації люмінесцентних ламп.

Область застосування ламп

Люмінесцентні лампи широко використовуються для освітлення громадських будівель. З того часу, як з'явилися модифікації контактного типу, оснащені електронним баластом, їх почали активно використовувати замість звичних освітлювальних приладів

Ці пристрої має сенс застосовувати для загального освітлення, особливо якщо доводиться працювати з великою площею. Завдяки цьому вдається покращити умови освітлення та знизити споживання енергії на 80%. . За рахунок цього збільшується термін служби ламп. Вони використовуються для:

• місцевого освітлення робочого простору;
• підсвічування фасадів;
• світлової реклами.

Такі освітлювальні пристрої виступали як єдине джерело підсвічування РК-екранів доти, доки не з'явилися світлодіоди.

Плюси та мінуси освітлювального обладнання

Ці прилади популярні, тому що мають цілий набір плюсів. У чому полягає їхня перевага перед лампами розжарювання:

• велика світловіддача та хороші показники ККД;
• розсіяне світло;
• великий спектр відтінків світла;
• тривалий термін служби.

Є в них і деякі мінуси. До них відносять:

• потенційна небезпека здоров'ю через вміст ртуті;
• мерехтіння з подвоєною частотою;
• зміна спектра, що відбувається з часом, спричинена негативними перетвореннями в люмінофорі;
• наявність додаткового пристрою для пускового механізму лампи;
• знижений показник потужності, через що створюється навантаження на мережу.

Принцип роботи пристрою

При включенні приладу утворюється дуговий розряд. Він розташований у протилежних кінцях лампи між двома електродами. Пристрій заповнений парами ртуті та інертним газом. Після проходження електричного струму формуються ультрафіолетові випромінювання, які невидимі. для людського ока.

Зсередини стінки приладу вкриті люмінофором. Це особлива речовина, здатна поглинати ультрафіолетове випромінювання. Від нього походить видиме світло. Змінюючи склад люмінофора, вдається змінити відтінок свічення лампи. Функцію люмінофоравиконують в основному ортофосфати та галофосфати кальцію.

Особливості маркування

Від рівня освітленості безпосередньо залежить сприйняття кольору людським оком. Якщо він невеликий, то найгірше сприймається червоний. При цьому людина досить добре здатна розглянути синій відтінок. Середня освітленість житлових будівель складає 75 люкс. У робочих приміщеннях та офісах вона дорівнює 400 Lux.

Якщо денне світло має температуру в межах від 5000 до 6500 Кельвін, при низькому освітленні буде створюватися враження, що воно має синій відтінок. Світло з колірною температурою 3000 Кельвін виглядає найбільш природнопри освітленості від 50 до 75 люкс. Якщо освітленість дорівнює 400 Lux, світло здається жовтим. Найбільш природним стає світло з температурою від 4 до 6 тис. кельвінів.

Промисловістю випускаються різні модифікації ламп. Маркування дозволяє розібратися, для якої зони підходить та чи інша модель. Цифровий кодвказує такі параметри, як якість світла, колірна температура та індекс кольору. Перша цифра вказує на індекс кольору.

У люмінесцентних освітлювальних приладів ця характеристика варіюється від 60 до 98 Ra. Відповідно, чим вищий індекс, тим достовірніше вважатимуться кольоропередачу. Друга та третя цифри вказують на колірну температуру моделі. Припустимо, якщо є маркування 827, це говорить про те, що колірна температура тут дорівнює 2700 Кельвін, а передача кольору 80 Ra. Ці параметри відповідають показникам лампи розжарювання.

Підключення до електромережі

Газорозрядні лампи будь-яких типів не підключаються безпосередньо до електромережі. У цьому полягає їхня основна відмінність від ламп розжарювання. На це є дві причини:

1. Високий рівень опору у холодному стані. За рахунок цього для запалення розряду потрібний імпульс високої напруги.
2. Після виникнення розряду освітлювальний прилад формує негативний опір. Тому якщо увімкнути опір у ланцюгу, виникне коротке замикання, і освітлювальний прилад вийде з ладу.

Щоб вирішити зазначені проблеми, використовують баласти. Це пускорегулюючі апарати особливого типу. Найпоширенішими способами підключення на сьогодні є:

1. застосування електронного баласту;
2. використання електромагнітного баласту у комбінації з неоновим стартером.

Опис електромагнітного баласту

Пристрій є дросельом електромагнітного типу. Він має індуктивний опір. Підключається він до ламп у певній послідовності. До нитки розжарення приєднується стартер, що є неоновою лампою. У її конструкції передбачені конденсатор та біметалічні електроди. На сьогоднішній день перевагами електромагнітного балансу є довгий термін служби, простота використання та надійність. У той же час виявляються і деякі недоліки, допустимий тривалий запуск. Він варіює від 1 до 3 секунд, залежно від того, наскільки зношений прилад.

Електромагнітний баланс споживає велику кількість енергії за рахунок свого дроселя. Іноді може виникати низькочастотне гудіння пластин магнітного дроту. Не додає переваг і мерехтіння із подвоєною частотою мережі. Це може негативно впливати на людський зір. Ці освітлювальні прилади, що включають баласт, забороняється використовувати для освітлення механізмів та рухомих частин замків. Важливо вказати і на значні габарити пристрою. Маса такого баласту становить кілька кілограмів. Якщо спостерігаються негативні температури, пристрій може не запускатися.

Запуск з електромагнітним баластом та стартером

Класична схема передбачає підключення електромагнітного балансу разом із стартером. Останній являє собою неонову лампу з конденсатором, що підключається паралельно, захованим в корпус. Електроди перебувають у розімкнутому стані спочатку. Підключають стартер паралельно лампі так, щоб через спіраль лампи проходив електричний струм. Це відбувається після замикання електродів.

Паралельно приєднується конденсатор великої ємності. Він необхідний створення резонансного контуру, який формує великий за тривалістю імпульс. За рахунок цього вдається запалити лампу. Коли стартер розмикається, спіралі лампи перебувають у розігрітому стані. Для запалювання розряду необхідно забезпечити достатній кидок напруги.

Робоча напруга освітлювального приладу знаходиться на низькому рівні, тому що на дроселі воно падає. Ось чому в лампі стартера визначається більший рівень напруги згасання спочатку. Завдяки цьому повторне спрацювання стартера не відбувається.

Робоча напруга освітлювального пристрою поступово зростає, коли кінець терміну його служби підходить, напруга може зростати. За рахунок цього формується характерне безперервне миготіння лампи, що вийшла з ладу. Як тільки вона гасне, можна помітити катоди, що світяться, встановлені по всій площі стартера.

Електронний баласт та його властивості

Цей елемент відповідає за живлення лампи електричним струмом. При цьому формується напруга немережевої частоти, яка варіюється від 50 до 60 Герц. Забезпечуються тут високочастотні рівні від 25 до 133 кілогерц, завдяки чому миготіння, яке подразнює очі, виключається.

Можна виділити холодний та гарячий запуск моделі. У першому випадку освітлювальний пристрій замикається після увімкнення. Застосовується цей метод, коли лампу використовують рідко. Часте застосування зазначеної методики не рекомендовано, оскільки завдає шкоди електродам.

Другий тип запуску передбачає попередній прогрів електродів. Лампа запалюється через 1 с, але й термін служби у неї більше, особливо коли передбачається регулярне використання приладу.

Чинники, що схильні до поломки

Електроди в конструкції освітлювального приладу являють собою спіраль вольфрамової нитки. Вони вкриті шаром лужноземельних металів. Він необхідний забезпечення стабільності розряду. Під час експлуатації цей шар безперервно обсипається, випаровується.

Особливо це відбувається під час запуску. Ось чому всі люмінесцентні освітлювальні прилади мають певний термін служби. Залежить він від швидкості запалення та якості електродів. Він перевищує термін служби лампи розжарювання. На кінцях виробу формується потемніння, що посилюється в міру наближення терміну виходу з ладу. Після повного вигоряння металевої пасти напруга зростає стрибкоподібно. Тому схема, по якій працює лампа, не здатна забезпечити великою напругою для горіння.

Лампи з електромагнітним балансом мають підвищену напругу, коли наближається кінець терміну служби. Паста до цього часу повністю вигоряє на одному з електродів. В результаті стартер починає постійно спрацьовувати.

Коли виходить з ладу стартер, формується шунтування лампи ланцюгом, тому запалення розряду стає неможливим. Робітниками залишаються лише нитки розжарення, і з цієї причини електрика, що споживається освітлювальним пристроєм, стає вищою.

Коли йдеться про пристрої з електронним баластом, активно вигоряє маса електродів, задіяна у роботі. Нитки перегріваються і виходять із ладу. У якісних моделях передбачається автовідключення пристрою, що перегорів. У низькоякісних модифікаціях такий захист відсутній. Також у таких пристроях встановлюють конденсатор, розрахований на близьку до напруги нової напруги лампи. У міру старіння виробу тиск підвищується і в конденсаторі формується пробою. З цієї причини транзистори баласту теж виходять із ладу.

Спектр випромінювання люмінофора

У дешевих лампах використовується галофосфатний люмінофор. Він формує синій та жовтий кольори. Набагато менше випромінюється червоного та зеленого відтінку. Така суміш здається білою, але при відображенні можна побачити неповний діапазон. З іншого боку, такі прилади мають високий рівень світлової віддачі. Вирізняють і спеціальні люмінесцентні лампи.з різними спектральними параметрами:

Існують ще спеціальні моделі для соляріїв та косметичних салонів, прилавків у супермаркетах, приміщень, де утримуються птахи. Вирізняють ультрафіолетові модифікації з колбами з чорного скла. Вони здатні перетворити невидиме випромінювання на світлове, створюючи так званий ефект флуоресценції. Використовуються в харчовій та текстильній промисловості.

Люмінесцентні лампи, звані ще, лампами денного світла,являють собою запаяну з обох кінців скляну трубку, зсередини покриту тонким шаром люмінофора. Сама лампа заповнена інертним газом – аргоном за дуже низького тиску. Усередині лампи міститься невелика кількість ртуті, яка, нагріваючись, перетворюється на ртутні пари.

Люмінесцентні лампи - це самі лампи розжарювання, але з невеликими удосконаленнями. Принцип світінняв них базується на розігріві, вольфрамового елемента, електричний розряд у суміші інертних газів та парів ртуті, що міститься у скляній колбі, що викликає випромінювання в ультрафіолетовому спектрі, (тобто невидимому для людини). Це випромінювання поглинається спеціальним складом, яким колба покрита зсередини, що викликає свічення, яке людське око може сприймати. Склад, що викликає свічення, називається люмінофором, є сумішшю різних речовин на основі фосфору. Він має різні кольори, не лише білий.

Для розрахунку освітленості приміщення ви можете скористатися калькулятором розрахунку освітленості приміщення.

Саме люмінофор забезпечує потужність світіння лампи денного світла в кілька разів вище, ніж у звичайних ламп розжарювання (маючи такий самий рівень споживання електроенергії – приблизно в 5 разів), тому їх і називають енергозберігаючими. Вольфрамова нитка після розпалу продовжує горіти, але лише як підтримка розряду, що тліє.

Люмінесцентні лампи складаються з таких основних деталей:

1 – ртуть;

2 – штампована скляна ніжка з електровводами;

3 - трубка для відкачування (при виготовленні);

4 - вивідні штирі;

5 – кінцева панелька;

6 – катод з емітерним покриттям.

Залежно від призначення цільового використання, люмінесцентні лампи умовно поділені на категорії діапазонів температур свічення:

• до 2700 градусів – лампи люмінесцентні т.зв. м'якого світла;
• від 2700 до 4200 градусів – денного світла;
• від 4200 до 6400 градусів – холодного світла.

Залежно від умов очікуваної експлуатації, в лампах може бути вбудований механізм запуску - зі стартером, електричним або електромагнітним баластом.

Також лампи можуть суттєво відрізнятися розмірами та формою самих скляних колб, а також можуть мати різні патрони. Найчастіше зустрічаються прямі та спіралеподібні лампи

Маркування люмінесцентних лампзазвичай складається з 2-3 літер. Перша буква Л означає люмінесцентну. Наступні літери означають колір випромінювання:

• Д – денний;
• ХБ – холодно-білий;
• Б – білий;
• ТБ – теплобілий;
• Е – природно-білий;
• До, Ж, 3, Р, З - відповідно червоний, жовтий, зелений, блакитний, синій; УФ - ультрафіолетовий.

У ламп з поліпшеною якістю передачі кольору після літер, що позначають колір, ставиться буква Ц, а для передачі кольору особливо високої якості використовують літери ЦЦ. Наприкінці знаходяться літери, які характеризують конструктивні особливості: Р – рефлекторна, У – U-подібна, К – кільцева, А – амальгамна, Б – швидкого пуску. Цифри позначають потужність лампи Вт. Маркування ламп розряду, що тліє, починається з букв ТЛ.

Маркування зарубіжних виробників люмінесцентних ламп?: OSRAM, PHILIPS, GENERAL ELECTRIC.

Люмінесцентні лампи мають різні характеристики, тому що застосовуються не тільки для освітлення приміщень загального користування, але іактивно використовуються у медицині, торгівлі, шоу-бізнесі тощо.

Розмір люмінесцентних ламп. (Діаметр трубки - 26 мм) .

Переваги та недоліки ЛЛ:

• хороша світловіддача і вищий ККД (порівняно з лампами розжарювання);
• різноманітність відтінків світла;
• розсіяне світло;
• тривалий термін служби (2?000 -20?000 годин на відміну від 1?000 у ламп розжарювання), при дотриманні певних умов.

Недоліки:

• хімічна небезпека (ЛЛ містять ртуть у кількості від 10 мг до 1 г);
• нерівномірний, неприємний для очей, що іноді викликає спотворення кольору, освітлених предметів (існують лампи з люмінофором спектру, близького до суцільного, але мають меншу світловіддачу);
• Згодом люмінофор спрацьовується, що призводить до зміни спектру, зменшення світловіддачі і як наслідок зниження ККД ЛЛ;
• мерехтіння лампи з подвоєною частотою мережі живлення;
• наявність додаткового пристрою для пуску лампи - пускорегулюючого апарату (громіздкий дросель з ненадійним стартером);
• дуже низький коефіцієнт потужності ламп – такі лампи є невдалим для електромережі навантаженням (проблема вирішується із застосуванням допоміжних пристроїв).

Схеми підключення люмінесцентних ламп із використанням стартерів.

Стартери для люмінесцентних ламп.

Поодиноке включення.

• LL – люмінесцентна лампа;
• V – ПРА;
• D – дросель;
• Un - мережна напруга;
• St – стартер.

Схема послідовного включення двох ламп.

• LL – люмінесцентна лампа;
• V – ПРА;
• D – дросель;
• Un - мережна напруга;
• K - конденсатор компенсації (якщо потрібно);
• St – стартер.

Схема парного вмикання.

• LL – люмінесцентна лампа;
• V – ПРА;
• D – дросель;
• Un - мережна напруга;
• K - конденсатор компенсації (якщо потрібно);
• St – стартер.

Утилізація люмінесцентних ламп.

Ртуть, яка з отримається в люмінесцентних лампах,за їх бою є потенційним джерелом забруднень. Одналюмінесцентна лампа, яка по необережності була розбита, здатна викидати повітря близько 50 куб. м. отруйної пари ртуті. При цьому в повітрі ці пари не розчиняються, а «зависають» надовго.

Небезпека хронічного отруєння ртуттю можлива у всіх приміщеннях, в яких металева ртуть перебуває у зіткненні з повітрям, навіть якщо концентрація її пар дуже мала (гранично допустимою в робочому приміщенні вважається концентрація парів 0,01 мг/м3, а в атмосферному повітрі - в 30 разів менше). Необхідність у спеціалізованих умовах утилізації ртутних ламппояснюється, перш за все, їх високою токсичністю та жорсткими вимогами з боку органів контролю.

Ртутні лампи відносяться до відходам першого класу небезпекита підлягають утилізації.

Накопичення та зберігання люмінесцентних ламп на території підприємств допускається тимчасово до відправки на утилізацію в установленому порядку.

У січні цього року компанія General Electric (GE) оголосила про припинення випуску в США компактних люмінесцентних ламп до кінця 2016 року. Нова світлодіодна технологія сміла зі свого шляху встигла стати звичною люмінесцентною, як колись вона сама повалила "правління" ламп розжарювання, винайдених засновником GE Томасом Едісоном.

Так що ж є люмінесцентна лампа?

Люмінесцентні лампи – це ртутні газорозрядні освітлювальні прилади низького тиску, у яких для випромінювання видимого світла використовується флюоресценція. Електричний струм у газі збуджує пари ртуті, які починають випромінювати світло в ультрафіолетовому діапазоні, що спричиняє свічення внутрішнього фосфорного покриття.

Розрізняють такі типи люмінесцентних ламп: з холодним катодом, гарячого запуску та електролюмінесцентні.

Гарячий запуск

Найбільш поширеними є лампи гарячого запуску. Джерело світла такого типу складається із скляної колби, наповненої інертним газом (як правило, аргоном) низького тиску. З кожного боку колби розташований електрод із вольфраму. Баласт регулює потужність електродів. У старих лампах для їх запуску використовувався стартер. У сучасних використовуються електронні пускорегулюючі апарати.

Вони чимось нагадують лампи розжарювання. Початкове світіння проводиться розігрітою спіраллю з вольфраму, але потім електричний розряд у суміші парів ртуті та інертних газів викликає ультрафіолетове випромінювання. Особливий склад, що покриває стінки колби, поглинає ультрафіолет та випромінює видиме світло. Він називається люмінофором і є сумішшю сполук на основі фосфору. Завдяки йому таких ламп перевершує потужність випромінювання ламп розжарювання у кілька разів. Нитка розжарювання продовжує світитися і після розпалу, але тільки для підтримки розряду.

Для створення потрібна висока напруга. Чим холодніша колба, тим вищий цей параметр. Але оскільки високі показники небезпечні, були розроблені засоби «розігріву» колби для зниження напруги.

Один із методів розігріву полягає у використанні стартера. При подачі напруги запалюється розрядна лампа, що нагріває біметалічні контакти. Контакти замикаються, шунтують її, і електричний струм нагріває які, своєю чергою, нагрівають та іонізують інертний газ. Охолонути, біметалічні контакти розмикаються, подаючи всю напругу, а також енергію дроселя на електроди. Якщо розряду не відбудеться, процес повториться знову. Після запалювання лампи стартер відключиться, оскільки його опір набагато перевищує опір плазми.

У сучасних системах швидкого старту електроди постійно підігріваються, а дуга ініціюється заземленим рефлектором або стартовою смугою.

Люмінесцентні лампи з холодним катодом

Холоднокатодні люмінесцентні лампи - це прилади, температура катода яких не перевищує 150 ° C в порівнянні з 900 ° C ламп гарячого запуску. Робоча напруга - 600-900 В, пускова - 900-1600 В. Світло випромінюється іонізованим газом, для створення якого необхідна висока напруга. Розряд виникає при пробої простору між електродами. Газ у лампі в нормальних умовах є діелектриком, але в електричному полі іони та електрони починають рухатися. При подачі високої напруги електричне поле настільки розганяє заряджені частинки, що вони, зіштовхуючись із молекулами газу, вибивають із них електрони. Новостворені іони та електрони також задіяні в іонізації: процес стає лавиноподібним.

У лампах гарячого пуску розряд є дуговим, а джерелах світла холодного розряду — тліючим. Поступово ртуть переходить із рідкого стану в газоподібний. Електрони, стикаючись з атомами ртуті, ініціюють виділення енергії та інтенсивне випромінювання в ультрафіолетовій ділянці. Світло випромінюється люмінофорним покриттям усередині колби. Ртуть випромінює фотони, які збуджують атоми фосфору, збільшуючи енергію його електронів. При поверненні електронів у початковий стан атоми фосфору випромінюють світлову енергію.

Електролюмінесцентні лампи

Випромінювання світла в електролюмінесцентних лампах відбувається завдяки проходженню електричного струму прямо через матеріали, що містять фосфор, з ефектом нетермічного перетворення електроенергії у світлову. Цей ефект також використовується у світлодіодах (LED) та (OLED). Електролюмінесцентні лампи відрізняються від світлодіодів тим, що в останніх світло випромінюється в p-n переході - місці з'єднання двох напівпровідників, а в перших світло випромінюється усім шаром-активатором.

Високовольтний змінний електричний струм проходить через тонкий шар фосфору або напівпровідника, що має наслідком випромінювання світла. Два шари твердої речовини, один з яких прозорий, діють подібно до електродів, а порошкоподібний фосфор або провідник між ними світиться, коли електрони проходять крізь нього.

Аргументи за

• Такі освітлювальні прилади можуть служити в десятки разів довше за лампи розжарювання за умови стабільного живлення без значних коливань напруги та обмеження кількості включень. При включенні на електродах вигоряє та обсипається спеціальний склад, що оберігає вольфрамову нитку від перегріву та забезпечує стабільність розряду, що зменшує термін служби джерела світла. Кінці колби темніють, і лампа починає мерехтіти.
• Світловіддача люмінесцентних ламп на одиницю потужності, що споживається приблизно в 3-4 рази більше, ніж у ламп розжарювання.
• Вони різноманітні за кольором, їхній спектр випромінювання ближче до сонячного.
• Розсіяне світіння з усієї поверхні колби, а не вольфрамової нитки.

Мінуси

• Відносно велика вартість.
• Люмінесцентні лампи - це потенційне джерело небезпеки, тому що кожна колба містить до 5 мг ртуті, яка дуже токсична і може завдати шкоди здоров'ю та навколишньому середовищу.
• чутливі до знижених та підвищених температур. Можуть не працювати при температурі повітря нижче -20 °C та вище +50 °C.
• Чутливі до вологості.
• Затримка увімкнення, оскільки потрібен час для розігріву лампи.
• Незвичний для зору світловий спектр, наслідком чого є спотворення сприйняття кольору. Мерехтіння з частотою вдвічі вище за частоту електромережі.

Критерії вибору

1. Форма та розміри. Скляні колби та патрони сильно відрізняються за цими параметрами. Звичайною формою люмінесцентних світильників є пряма трубка. Діаметр її кратний однієї восьмої дюйма. Так, розмір лампи діаметром 1 дюйм - T8. Розмір варіюється від T2 до T17. Компактні люмінесцентні лампи, як правило, мають форму U-подібну та спіралеподібну. Звичайно, зовнішній вигляд не впливає на роботу лампи, але спіральні моделі коштують трохи дорожче, оскільки їхнє виробництво складніше.

2. Старт. Можливий зі стартером, електронним або електромагнітним баластом.

3. Потужність. Коливається від 3 до 85 Вт. Світловий потік ламп розжарювання в 3-4 рази нижче, ніж у люмінесцентних, тому вибирати потрібну потужність слід, виходячи з необхідної яскравості. Люмінесцентні лампи, потужність яких дорівнює 25-30 Вт, замінять звичайні 100-ватні електроприлади. Для заміни 75-ватного достатньо енергозберігаючого джерела світла в 9 Вт. А люмінесцентні лампи потужністю 15 Вт зможуть замінити лампу розжарювання потужністю 60 Вт.

Таблиця відношення світлового потоку і потужності ламп різних типів, що споживається, допоможе розібратися у всіх нюансах.

4. Цоколь. Поширені такі типи:

• байонет B;
• гвинтовий (едісонівський) цоколь E;
• односторонні двоконтактні G.

Число після літери означає або діаметр цоколя типу B або E, або відстань між контактами в мм у цоколях типу G.

В основному в люстрах і брах використовуються компактні люмінесцентні лампи з цоколем Е27 діаметром 27 мм і мінійони Е14 діаметром 14 мм.

5. Кольоровість світла. Відповідає температурі чорного тіла, що випромінює з певною хроматичністю. У разі підвищення температури синя частина спектру збільшується, а червона зменшується. Вимірюється у кельвінах. Суб'єктивне відчуття людини, що дивиться на світ певної кольоровості, називається відчуттям кольору. Основні кольоровості світла та відповідне їм відчуття кольору:

• 2700 К - надтеплий білий;
• 3000 К - тепле біле світло;
• 3500 K – біле світло;
• 4000 К - холодне біле світло;
• 5000 К і більше – денне світло.

6. Передача кольорів. Показує, наскільки природно виглядають навколишні предмети у світлі лампи. Вимірюється коефіцієнтом передачі кольору Ra. Джерела світла з рівною кольоровістю можуть мати різну передачу кольору через різний спектр випромінюваного світла. Для сонячного світла коефіцієнт дорівнює 100.

Маркування

Виробники світильників відзначають вироби по-різному.

У США люмінесцентні лампи зазвичай маркуються за шаблоном FxxTy, де F позначає тип (англ. перше число xx - або потужність у ватах, або довжину в дюймах, T-форму (англ. tubular, трубчастий) і останнє число y - діаметр 1/ 8 дюймів (3.175 мм).

• WW - Warm White, теплий білий.
• CW – Cool White, холодний білий.
• N – Neutral, нейтральний.
• D – Daylight, денне світло.
• WWX - Deluxe Warm White, теплий білий з високою передачею кольору.
• CWX - Deluxe Cool White, холодний білий з високою передачею кольору.
• BLB – Blacklight, ультрафіолет.

Наприкінці маркування позначені особливості пристрою:

• RS – Rapid Start, швидкий старт.
• IS – Instant Start, миттєвий старт.
• HO – High Output, висока ефективність.

Характеристики люмінесцентних ламп

Декоративна лампа General Electric Candle T2 потужністю 9 Вт випускається з цоколями E14 і E27, номінальним світловим потоком 405 люмен, теплою білою та денною температурою кольору (2700 К та 6500 К), індексом кольору 82 Ra. Застосовується в люстрах та інших світильниках з видимою колбою у приміщеннях, коридорах та холах торгових залів, готелів, ресторанів, жител.

Продукція Philips

Master TL-D 90 De Luxe - лампа люмінесцентна G13, T8, з індексом кольору 93 Ra8, колірною температурою 65000 К - холодне денне світло. Випускається у трьох модифікаціях:

• 18W/965 1SL - лампи люмінесцентні 18 Вт з номінальним світловим потоком 1150 люмен та номінальною світловою віддачею 63,9 Лм/Вт;
• 58W/965 1SL - 58-ватні джерела світла з номінальним світловим потоком 4550 люмен та номінальною світловою віддачею 77,8 Лм/Вт;
• 36W/965 1SL - лампи люмінесцентні 36 Вт з номінальним світловим потоком 2800 люмен та номінальною світловою віддачею 77,8 Лм/Вт.

Високий індекс кольору дозволяє побачити багаті, соковиті та натуральні кольори, що робить лампу незамінною в лікарнях, друкарнях, салонах краси, музеях, кабінетах стоматології та магазинах. Лампи відрізняються люмінесцентним покриттям високої якості із застосуванням трисмугового фосфору та майже повною відсутністю зниження рівня освітлення.

Master TL-D Xtreme 36W/840 1SL - лампа люмінесцентна 36-ватної потужності, двоштирова, холодного білого кольору з індексом кольору 85 Ra8, номінальним світловим потоком 3250 люмен, номінальною світловіддачею 90 Лм/Вт. Її особливістю є підвищений термін служби, що досягає 66 000 годин, що важливо для місць, де висока вартість заміни ламп через висоту приміщення, необхідність переривання роботи, або там, де світло горить постійно - в тунелях, бурових установках, в умовах безперервного виробництва.

Master PL-C 18W/830/2P 1CT - двоконтактна люмінесцентна лампа 18-ватної потужності з G24d-2-цоколем, теплого білого кольору 3000 К, з індексом кольору 82 Ra8, номінальним світловим потоком 1200 л/м. Призначена для загального верхнього освітлення у дозвіллях, роздрібній торгівлі та офісних будівлях. Лампа люмінесцентна Philips Master Pl-C використовує оригінальну технологію мостового підключення, що гарантує оптимальну роботу, краще освітлення та високу ефективність. Двоконтактна модель має цоколь, що витягується, і використовується з ЕМПРА.

Енергозберігаючі джерела світла від Osram

Osram випускає компактні люмінесцентні лампи 18 Вт DSST FCY 18 W/825 E27 теплого кольору 2500 K, з індексом кольору 80, світловим потоком 1050 люмен і патроном E27. Прилад здатний витримати дуже велику кількість пускових циклів – до 1 млн.

Osram Lumilux T9 C - 29-мм кільцеподібний світильник з патроном G10Q, 22 Вт, колірною температурою 2700 К, індексом кольору 80-89, номінальним світловим потоком 1350 люмен і номінальною світловіддачею 61 Лм/Вт. Призначена для громадських будівель, ресторанів, виробництв, магазинів, супермаркетів, готелів. Його відрізняють економічність, гарна якість світла, чудовий світловий потік, рівномірне освітлення без тіней. Дозволяється регулювання яскравості.

L 36 W/840-1 - 1-метрові лінійні лампи, люмінесцентні, 36 Вт, з цоколем G13 base, колірною температурою 4000 К, номінальним світловим потоком 3100 люмен, індексом передачі кольору 80 Ra, номінальною світловіддачею 86 Л. Призначені для висвітлення громадського транспорту.

Endura 70 W/830 - безелектродне джерело світла Osram потужністю 70 Вт, номінальним світловим потоком 6200 люмен теплого білого кольору температурою 3000 К, індексом передачі кольору 80-90 Ra і світловіддачею 80 Лм/Вт. Застосовується для виробництв, вулиць, спортивних майданчиків. Вирізняється високим терміном служби (до 100 000 год.), економічністю, високим світловим потоком, миттєвим запуском.

Безелектродні люмінесцентні лампи - це пристрої, у яких розряд відбувається у високочастотному електромагнітному полі, створюваному магнітопроводами на колбі. Магнітопроводи відіграють роль первинної обмотки трансформатора, а газовий розряд – вторинної. Характеристики люмінесцентних ламп цього типу зводяться до наступного: прилади відрізняються стабільністю, вони довго служать завдяки відсутності електродів, що руйнуються.

DSST SENSOR CL A 15 W/827 E27 - люмінесцентна лампа потужністю 15 Вт, номінальним світловим потоком 870 люмен, теплим білим світлом температурою 2700 К. Відрізняється підвищеною ефективністю завдяки автоматичному відключенню у світлий час доби. Призначена лише для зовнішнього застосування.