Флуоресцентна лампа или флуоресцентна лампа (LL, LDS) е инертен газ в стъклена колба, който излъчва видима светлина.
Принципът на работа на LDS е да насити газа с живак и след това да прекара разряд през него, което води до образуването на UV радиация, която се превръща във видима светлина поради фосфорния слой, съдържащ се във вътрешната повърхност на крушката. Тази статия ще обсъди LDS, тяхното описание и технически характеристики.
Разновидности
В изпълнение най-често използваните газоразрядни лампи са базирани на живак с високо налягане (GRLVD) или ниско налягане (GRLVD):
Област на приложение
Флуоресцентните източници на светлина са много търсени в обществени организации: училища, болници, държавни агенции.
С по-нататъшно развитие лампите бяха оборудвани с електронен баласт и стана възможно използването им в обикновени стандартни фасунги E14 и E27.
LL е по-уместно да се използва в промишлени помещения, за да се осигури по-голям периметър на осветление с минимална консумация на енергия. Използват се и за осветление на билбордове и фасади.
Луминесцентните устройства съчетават характеристиките на ефективно и икономично използване на електроенергия. В ежедневието таванните и настолните флуоресцентни лампи се използват за растения, осветление на работни повърхности и всекидневни.
Уместността на използването на флуоресцентни лампи
LL стана широко разпространен поради много предимства, а именно:
- висока светлинна ефективност (10 W LDS осигурява осветеност, сравнима с 50 W крушка с нажежаема жичка);
- широка гама от нюанси на излъчваната светлина;
- пълна дифузия на светлината.
Гарантираният експлоатационен живот на LDS е от 2 хиляди часа срещу 1 хиляди часа за лампи с нажежаема жичка.
Недостатъци на флуоресцентните устройства:
- химическа опасност (LDS съдържа до 1 g живак);
- неравномерен спектър, който е неприятен за човешкото око;
- постепенно разрушаване на фосфорния слой, което води до намаляване на осветеността;
- мигане на лампата с два пъти честотата на мрежата;
- наличието на механизъм, който регулира старта;
- LL мощността не осигурява висок коефициент.
Принципи на работа
По време на работа на LL, между два електрода, разположени в краищата му, гори дъгообразен разряд, което води до създаване на UV блясък вътре в колба, пълна с газ, съдържащ живачни пари.
Човешкото зрение е имунизирано срещу UV диапазона на луминесценция, поради което вътрешните стени на колбата са обработени с фосфорен състав, който има свойствата да абсорбира ултравиолетовото лъчение с по-нататъшното му превръщане във видимо бяло сияние. Калциево-цинковите ортофосфати и халофосфати формират основата на фосфорния слой. Освен това фосфорът може да бъде наситен с други вещества, за да се получи определен нюанс на светлината. Термоелектронното излъчване на електродите от катода създава опора за електрическата дъга в LDS. По-нататъшното нагряване на катодите чрез преминаване на ток през тях или чрез йонна бомбардировка кара устройството да стартира.
Спецификации
Крайната работа на LDS - необходимото осветление - зависи от техническите характеристики.
Мощност
Светлинният поток, който влияе върху зоната на осветяване, зависи от индикатора за мощност на LL. Лампи с различни мощности са често срещани в изпълнението.
Лампи 4–6 W
Подходящ за малки стаи. Страхотен за селскостопански площи, караули или палатки. Тези LDS са непретенциозни по отношение на консумацията на електроенергия и благодарение на трансформаторните преобразуватели, тези лампи могат да работят на 12 волта, което позволява стартирането на лампата чрез свързване към автомобилен акумулатор при липса на захранване. Флуоресцентни устройства с ниска мощност се използват и за осветяване на растения или аквариуми.
Най-често срещаният LL по отношение на мощността на лампата. Те могат да бъдат намерени навсякъде: в стая, гаражи, офиси, павилиони.
Те също са получили широко разпространение. Използват се в същите помещения като LL 18 W, с разликата в увеличаване на осветената площ.
58 W и 80 W
Тези високомощни LDS се използват само в големи производствени цехове, складове и хангари, в подземни помещения.
Понякога LL с такава мощност могат да бъдат намерени на открити площи в условия на високо разсейване на светлината. Такива LL, за разлика от 18 W и 36 W лампи, са по-енергоемки и използването им в ежедневието или офисното осветление е нерентабилно. Те са оборудвани и с допълнителни луминесцентни лампи, което прави използването им като таванни луминесцентни лампи още по-неуместно в малки площи.
Цветна температура
Друг основен параметър на LDS. Качеството на осветлението зависи от качеството на светлината и цветната температура. Тези параметри се показват като трицифрена стойност върху крушката на устройството.
Стойност 627
Съвместим с устройства с 60% качество на светлината и 2700K цветова температура.
Стойност 727
Лампи със 70% качество на светлината и подобна цветова температура.
Стойност 765
Цветовата температура е 6500 K, която имат всички LDS без изключение. Качество на цвета 70%.
Необходимо е да се има предвид, че 2700 Келвина е цветната температура на крушките с нажежаема жичка и LL със същата цветова температура ще излъчва лъчи, възприемани от човешкото зрение, които са жълти. Като се вземе предвид човешкото възприятие на цвета на блясъка, се произвеждат луминесцентни устройства с различни цветови температури.
Много LL с компактна форма (енергоспестяващи светлинни източници) излъчват жълта светлина. Цветова температура от 6500 е обща за всички линейни устройства и съответства на бяла светлина с лек син оттенък. Произвеждат се и теснопрофилни осветителни тела с цветова температура 1300K, при включване се наблюдава червен нюанс. В някои случаи цветните LDS се използват за получаване на уникален нюанс на блясък.
Мрежова връзка
Схемата за свързване на почти всички луминесцентни лампи се основава на фосфор и не предвижда тяхното директно свързване към електрическата верига, тъй като когато са изключени, флуоресцентните устройства имат високо съпротивление, което може да бъде преодоляно само от импулс с високо напрежение.
Електрическата верига включва допълнителни генератори на съпротивление, които предпазват от късо съединение, тъй като когато лампата е включена, стойността на съпротивлението се променя на отрицателна. Ролята на тези генератори се изпълнява от баласти (дросели), които действат като опция за баласт.
Невъзможно е да стартирате флуоресцентна лампа без дросел. Общата консумация на енергия на всички устройства, свързани заедно с флуоресцентния източник на светлина към електрическата верига, зависи от това как е подредена схемата на свързване.
Електромагнитен дросел (EMPRA)
Дросел с постоянно индуктивно съпротивление, свързан само към верига с LL с определена мощност. При включване съпротивлението на електронния баласт, включен във веригата, започва да играе ролята на ограничаване на захранването на лампата с ток.
Дизайнът на електронния баласт е прост и евтин за производство и съответно лампите с електромагнитен баласт също са по-евтини. Въпреки своята евтиност и простота, той има редица недостатъци:
- продължителност на стартиране до 3 секунди (времето зависи от износването на лампата);
- висока консумация на енергия от дросела;
- постепенно увеличаване на честотата в дроселните пластини поради износване;
- трептене с двойна честота на мрежата (100 или 120 Hz), когато е включено, което се отразява негативно на зрението;
- масивността и размерите на луминисцентните устройства (в сравнение с аналозите на електронните баласти);
- вероятна повреда на електрическата верига с дроселния механизъм при температури под нулата по Целзий;
- късо съединение, водещо до запояване на електродите на индуктора към устройството, след което не може да бъде отстранено.
Схемата за свързване на газоразрядни флуоресцентни лампи с електронни баласти предвижда наличието на стартер, който регулира запалването на лампата. Въпреки това, той допълнително консумира електроенергия.
Електронна дроселова клапа
Електронен баласт (EPG) осигурява на лампите високочестотна мощност 25–133 kHz. Когато LDS с електронен дросел е включен, човек наблюдава ярко трептене за кратко време. С помощта на електронен баласт се изпълняват два принципа на работа за включване на лампите.
Студен старт
Стартира устройството веднага, но причинява значителни щети на електродите. Лампите с такива опции за стартиране са предназначени за нискочестотно включване / изключване през деня.
Горещ старт
Преди да включите лампата, електродите се загряват за 1 секунда, след което работи. Има и термоиндикатор, който осигурява защита на устройството от прегряване.
LL, базирани на електронни баласти, са по-икономични, поради което са придобили значителна популярност, което не може да се каже за аналозите на електронните баласти.
Причини за неизправност
LDS електродите са представени от волфрамова спирала, покрита с активни алкални метали, които осигуряват заряд. След време на работа активната маса пада от електродите и те стават неизползваеми.
В момента на включване на лампата (започване на разряда и последващо нагряване на електродите) възниква допълнително натоварване на активната маса, което допълнително я разрушава. В зоните с най-голяма загуба на активна маса се подава по-малко напрежение, което води до неравномерен изход и човек наблюдава трептенето на лампата по време на нейната работа. Освен това отделянето на активната маса води до пълна неизправност на лампата и в краищата на тръбата се появява тъмен нюанс.
От това следва, че експлоатационният живот на ЛЛ зависи и от качеството на активната маса и честотата на включване на лампата. Но дори и с тези ограничения, експлоатационният живот на LDS е поне много по-дълъг (2000 стартирания срещу 1000 за обикновени крушки с нажежаема жичка).
Видове изпълнение
Луминесцентните устройства са разделени на два вида според дизайна на крушката.
Линейни лампи
Тези LL са представени от живачни лампи с ниско налягане. По-голямата част от светлината от тези лампи се излъчва от фосфор. Луминесцентните устройства, монтирани на тавана, са основният представител на линейните осветителни тела. Флуоресцентната таванна лампа получи огромно търсене по целия свят в помещения за различни цели.
Сред линейните лампи в Русия често се срещат LDS с кръгла тръба T8 (D=26 mm) и основа G13. Мощността на тези лампи е свързана с размера на тръбата - стандартните 18 W LDS са с дължина на тръбата 600 mm, а 36 W лампите вече са двойно по-дълги, 1200 mm. Има и лампи с други мощности, но те са по-малко разпространени или имат тесен спектър от приложения.
Заслужава да се отбележи, че в съветския период LDS с колба T12, чийто диаметър е 38 mm, са най-широко използвани. Тези лампи са по-консумиращи енергия - 20 W къси и 38 W дълги срещу съответно 18 W и 36 W. Имаше и лампи с тръба T10 (32 mm), но те не бяха широко търсени в сравнение с T12.
В западните страни през последните години преобладават лампите с последно поколение Т5 тръба с диаметър 16 мм. Те са доста тънки и са получили по-широко приложение в интериора.
Ако се докоснем до технологичния прогрес, то съвсем наскоро китайските разработчици създадоха устройство с колба T4 (12,5 mm). Това е само нов продукт, който все още не е широко разпространен и е твърде рано да се говори за перспективите на такива тръбни лампи. LDS с още по-малък диаметър на тръбата все още не са правени на практика.
Двустранната права лампа е стъклена тръба със стъклени крака, заварени в краищата, в които са монтирани електроди. Херметически затворената тръба съдържа аргон или неон, обогатен с живак, който при включване на лампата преминава в газообразно състояние. Гнездата в краищата на тръбата са снабдени с контакти за свързване на лампата към веригата.
Линейните LDS консумират само 15% от консумацията на лампа с нажежаема жичка, осигурявайки подобно осветление. Тези лампи често се срещат в производството, офисите и транспорта.
Компактни лампи
Те са луминесцентни лампи с извита тръба.
Компактните лампи могат да имат свободна (всяка) форма на крушка и са обичайни за лична употреба. Компактните флуоресцентни устройства включват и така наречените енергоспестяващи лампи.
Също така често срещани са компактните лампи с камера за стандарти E14, E27 и E40, които се използват в лампи.
Опции за приложение
В момента луминисцентните устройства се използват широко както в осветлението на промишлени съоръжения, така и при организирането на интериора на стаята. Лампи с флуоресцентни и бели лампи се използват за много цели:
- Луминесцентни лампи с ниско налягане LB 40, предназначени за осветяване на цялата площ на затворено помещение.
- Луминесцентна лампа за аквариуми и стайни растения, осигуряваща локално осветление.
- Фитолампи (цветни лампи) - луминесцентни лампи за цветя и растения.
- Настолна и стенна луминесцентна лампа, която осигурява меко осветление за уютна атмосфера при четене или почивка.
Маркиране
Етикетирането е проектирано така, че потребителят да може лесно да избере необходимия LL при покупка. Най-често срещаните обозначения са:
- LB (бяла светлина);
- LD (дневна светлина);
- LCB (студена бяла светлина);
- LTB (топла бяла светлина);
- LE (естествена светлина);
- LHE (студена естествена светлина).
Видимият нюанс е пряко зависим от цветната температура. Цветовата температура на LDS е 6400–6500K, което съответства на приблизителния цвят на бялата светлина.
В допълнение към вида на лампата са посочени и необходимите технически характеристики на лампата: напрежение, форма, размери и др. Маркировката се нанася върху стъклената колба или тялото на LDS.
Без изключение всички LDS съдържат газове, наситени с живачни пари. При аварии, когато лампата се счупи, живачните пари навлизат във въздуха.
В бъдеще живакът може да попадне в човешкото тяло и да причини вреда на здравето. Затова трябва да боравите внимателно с флуоресцентните лампи.
