Liuminescencinė lempa arba liuminescencinė lempa (LL, LDS) yra inertinės dujos stiklinėje lemputėje, skleidžiančios matomą šviesą.
LDS veikimo principas yra prisotinti dujas gyvsidabriu ir per jas išleisti iškrovą, dėl kurios susidaro UV spinduliuotė, kuri dėl vidiniame lemputės paviršiuje esančio fosforo sluoksnio paverčiama matoma šviesa. Šiame straipsnyje bus aptartos LDS, jų aprašymas ir techninės charakteristikos.
Veislės
Įgyvendinant, dažniausiai naudojamos dujų išlydžio lempos yra pagrįstos aukšto slėgio (GRLVD) arba žemo slėgio (GRLVD) gyvsidabriu:
Taikymo sritis
Liuminescenciniai šviesos šaltiniai yra labai paklausūs visuomeninėse organizacijose: mokyklose, ligoninėse, valstybinėse įstaigose.
Tolimesnio tobulinimo metu lempos buvo aprūpintos elektroniniu balastu ir atsirado galimybė jas naudoti įprastuose E14 ir E27 standarto lizduose.
LL aktualiau naudoti pramoninėse patalpose, siekiant užtikrinti didesnį apšvietimo perimetrą su minimaliomis energijos sąnaudomis. Jie taip pat naudojami reklaminių skydų ir fasadų apšvietimui.
Liuminescenciniai prietaisai sujungia charakteringas efektyvaus ir ekonomiško elektros energijos naudojimo savybes. Kasdieniame gyvenime lubinės ir stalinės fluorescencinės lempos naudojamos augalams, darbinio paviršiaus apšvietimui ir gyvenamosioms patalpoms.
Liuminescencinių lempų naudojimo aktualumas
LL tapo plačiai paplitęs dėl daugelio privalumų, būtent:
- didelis šviesos efektyvumas (10 W LDS suteikia apšvietimą, prilygstamą 50 W kaitrinei lemputei);
- platus skleidžiamos šviesos atspalvių asortimentas;
- visiška šviesos sklaida.
Garantuotas LDS tarnavimo laikas yra nuo 2 tūkst. valandų, palyginti su 1 tūkst. valandų kaitinamųjų lempų.
Fluorescencinių prietaisų trūkumai:
- cheminis pavojus (LDS yra iki 1 g gyvsidabrio);
- netolygus spektras, nemalonus žmogaus akiai;
- laipsniškas fosforo sluoksnio sunaikinimas, dėl kurio sumažėja apšvietimas;
- lempos mirgėjimas dvigubai didesniu tinklo dažniu;
- mechanizmo, reguliuojančio paleidimą, buvimas;
- LL galia nesuteikia didelio koeficiento.
Darbo principai
Veikiant LL, tarp dviejų elektrodų, esančių jo kraštuose, dega lanko formos išlydis, todėl kolboje, užpildytoje dujomis, kuriose yra gyvsidabrio garų, susidaro UV švytėjimas.
Žmogaus regėjimas yra atsparus UV liuminescencijos diapazonui, todėl vidinės kolbos sienelės yra apdorojamos fosforo kompozicija, kuri turi savybių sugerti ultravioletinę spinduliuotę, toliau paverčiant ją matomu baltu švytėjimu. Kalcio-cinko ortofosfatai ir halofosfatai sudaro fosforo sluoksnio pagrindą. Taip pat fosforas gali būti prisotintas kitomis medžiagomis, kad būtų gautas tam tikras šviesos atspalvis. Terminė elektrodų emisija iš katodo sukuria atramą elektros lankui LDS. Tolesnis katodų kaitinimas, leidžiant per juos srovę arba bombarduojant jonus, įjungia įrenginį.
Specifikacijos
Galutinis LDS veikimas – reikalingas apšvietimas – priklauso nuo techninių charakteristikų.
Galia
Šviesos srautas, turintis įtakos apšvietimo plotui, priklauso nuo LL galios indikatoriaus. Įvairios galios lempos yra plačiai naudojamos.
4–6 W lempos
Tinka mažiems kambariams. Puikiai tinka žemės ūkio paskirties vietoms, sargybos namams ar palapinėms. Šios LDS yra nepretenzingos elektros energijos suvartojimui, o transformatorių keitiklių dėka šios lempos gali veikti 12 voltų įtampa, todėl lempą galima įjungti prijungus ją prie automobilio akumuliatoriaus, kai nėra maitinimo. Mažos galios fluorescenciniai prietaisai taip pat naudojami augalams ar akvariumams apšviesti.
Labiausiai paplitęs LL pagal lempos galią. Jų galima rasti visur: kambaryje, automobilių garažuose, biuruose, paviljonuose.
Jie taip pat plačiai paplito. Jie naudojami tose pačiose patalpose, kaip ir LL 18 W, tačiau skiriasi apšvietimo plotas.
58 W ir 80 W
Šios didelės galios LDS naudojamos tik dideliuose gamybos cechuose, sandėliavimo patalpose ir angaruose, požeminėse erdvėse.
Kartais tokios galios LL galima rasti atvirose vietose esant dideliam šviesos sklaidai. Tokios LL, skirtingai nei 18 W ir 36 W lempos, sunaudoja daugiau energijos ir jų naudojimas kasdieniame gyvenime ar biuro apšvietime yra nuostolingas. Juose taip pat yra įrengtos papildomos liuminescencinės lempos, todėl jų, kaip lubų fluorescencinių lempų, naudojimas mažuose plotuose yra dar nereikšmingas.
Spalvinga temperatūra
Kitas pagrindinis LDS parametras. Apšvietimo kokybė priklauso nuo šviesos kokybės ir spalvos temperatūros. Šie parametrai prietaiso lemputėje rodomi kaip trijų skaitmenų reikšmė.
Vertė 627
Atitinka prietaisus su 60% šviesos kokybe ir 2700K spalvos temperatūra.
Vertė 727
70% šviesos kokybės ir panašios spalvos temperatūros lempos.
Vertė 765
Spalvos temperatūra yra 6500 K, tai yra visi be išimties LDS. Spalvos kokybė 70%.
Būtina atsižvelgti į tai, kad 2700 kelvinų yra kaitinamųjų lempučių spalvos temperatūra, o tokios pat spalvos temperatūros LL skleis žmogaus regėjimo suvokiamus spindulius, kurie yra geltoni. Atsižvelgiant į žmogaus suvokimą apie švytėjimo spalvą, gaminami skirtingų spalvų temperatūrų liuminescenciniai prietaisai.
Daugelis kompaktiškų formų LL (energiją taupančių šviesos šaltinių) skleidžia geltoną šviesą. 6500 spalvų temperatūra būdinga visiems linijiniams įrenginiams ir atitinka baltą šviesą su šiek tiek mėlynu atspalviu. Taip pat gaminami siauro profilio šviestuvai, kurių spalvinė temperatūra 1300K, įjungus stebimas raudonas atspalvis. Kai kuriais atvejais, norint gauti unikalų švytėjimo atspalvį, naudojami spalvoti LDS.
Tinklo prisijungimas
Beveik visų liuminescencinių lempų prijungimo schema yra pagrįsta fosforu ir nenumato tiesioginio jų prijungimo prie elektros grandinės, nes išjungus fluorescencinius įtaisus, jie turi didelę varžą, kurią galima įveikti tik aukštos įtampos impulsu.
Elektros grandinėje yra papildomi varžos generatoriai, apsaugantys nuo trumpojo jungimo, nes įjungus lempą varžos vertė pasikeičia į neigiamą. Šių generatorių vaidmenį atlieka balastai (droseliai), kurie veikia kaip balasto variantas.
Neįmanoma užvesti fluorescencinės lempos be droselio. Bendras visų prietaisų, kartu su fluorescenciniu šviesos šaltiniu prijungtų prie elektros grandinės, energijos suvartojimas priklauso nuo to, kaip suprojektuota prijungimo schema.
Elektromagnetinis droselis (EMPRA)
Nuolatinis indukcinis reaktyvinis droselis, jungiamas tik į tam tikros galios LL grandinę. Įjungus, į grandinę įtraukto elektroninio balasto varža pradeda riboti lempos srovės tiekimą.
Elektroninio balasto konstrukcija yra paprasta ir pigi gaminti, atitinkamai pigesnės ir lempos su elektromagnetiniu balastu. Nepaisant pigumo ir paprastumo, jis turi keletą trūkumų:
- paleidimo trukmė iki 3 sekundžių (laikas priklauso nuo lempos susidėvėjimo);
- didelis droselio energijos suvartojimas;
- laipsniškas droselio plokštelių dažnio padidėjimas dėl susidėvėjimo;
- mirgėjimas dvigubu tinklo dažniu (100 arba 120 Hz), kai jis įjungtas, o tai neigiamai veikia regėjimą;
- liuminescencinių prietaisų masyvumas ir matmenys (lyginant su elektroninių balastų analogais);
- galimas elektros grandinės su droselio mechanizmu gedimas esant žemesnei nei nuliui Celsijaus temperatūrai;
- trumpasis jungimas, dėl kurio induktoriaus elektrodai prilituojami prie prietaiso, po kurio jo negalima pašalinti.
Dujų išlydžio liuminescencinių lempų su elektroniniais balastiniais įtaisais jungimo schemoje numatytas starteris, reguliuojantis lempos uždegimą. Tačiau tai papildomai sunaudoja elektros energiją.
Elektroninis droselis
Elektroninis balastas (EPG) suteikia lempoms aukšto dažnio galią 25–133 kHz. Įjungus LDS su elektroniniu droseliu, žmogus trumpam pastebi ryškų mirgėjimą. Naudojant elektroninį balastą, įgyvendinami du lempų įjungimo veikimo principai.
Šaltas startas
Jis nedelsdamas paleidžia įrenginį, tačiau daro didelę žalą elektrodams. Lempos su tokiomis paleidimo galimybėmis skirtos žemo dažnio įjungimui/išjungimui dienos metu.
Karšta pradžia
Prieš įjungiant lempą, elektrodai įkaista 1 sekundę, tada ji veikia. Taip pat yra šiluminis indikatorius, kuris užtikrina įrenginio apsaugą nuo perkaitimo.
Elektroninių balastų pagrindu pagaminti LL yra ekonomiškesni, todėl jie įgijo didelį populiarumą, ko negalima pasakyti apie elektroninių balastų analogus.
Gedimo priežastys
LDS elektrodus vaizduoja volframo spiralė, padengta aktyviais šarminiais metalais, kurie suteikia krūvį. Per tam tikrą veikimo laikotarpį nuo elektrodų nukrenta aktyvioji masė ir jie tampa netinkami naudoti.
Tuo metu, kai lempa įjungiama (pradedant iškrovą ir vėlesnį elektrodų šildymą), aktyviajai masei atsiranda papildoma apkrova, kuri ją dar labiau sunaikina. Teritorijose, kuriose yra didžiausi aktyviosios masės nuostoliai, tiekiama mažesnė įtampa, todėl išėjimas yra netolygus, o žmogus stebi lempos mirgėjimą jos veikimo metu. Be to, dėl aktyvios masės išsiliejimo visiškai sugenda lempa, o vamzdžio galuose atsiranda tamsus atspalvis.
Iš to išplaukia, kad LL tarnavimo laikas priklauso ir nuo aktyviosios masės kokybės bei lempos įjungimo dažnio. Tačiau net ir esant šiems apribojimams, LDS tarnavimo laikas yra bent jau daug ilgesnis (2000 paleidimų, palyginti su 1000 įprastų kaitinamųjų lempučių).
Vykdymo tipai
Liuminescenciniai prietaisai pagal lemputės konstrukciją skirstomi į du tipus.
Linijinės lempos
Šiuos LL vaizduoja žemo slėgio gyvsidabrio lempos. Didžiąją šių lempų šviesos dalį skleidžia fosforas. Ant lubų montuojami liuminescenciniai įtaisai yra pagrindinis linijinių šviestuvų atstovas. Liuminescencinė lubinė lempa sulaukė didžiulio paklausos visame pasaulyje įvairios paskirties patalpose.
Tarp linijinių lempų Rusijoje paplitusios LDS su T8 apvaliu vamzdžiu (D=26 mm) ir G13 pagrindu. Šių lempų galia siejama su vamzdžio dydžiu – standartinės 18 W LDS vamzdžio ilgis siekia 600 mm, o 36 W lempos jau dvigubai ilgesnės, 1200 mm. Yra ir kitokio galingumo lempų, tačiau jos yra mažiau paplitusios arba turi siaurą pritaikymo spektrą.
Verta paminėti, kad sovietmečiu plačiausiai buvo naudojami LDS su T12 kolba, kurios skersmuo buvo 38 mm. Šios lempos sunaudojo daugiau energijos – 20 W trumpos ir 38 W ilgio, palyginti su atitinkamai 18 W ir 36 W. Taip pat buvo lempų su T10 vamzdžiu (32 mm), tačiau jos nebuvo plačiai paplitusios, palyginti su T12.
Vakarų šalyse pastaraisiais metais vyrauja lempos su naujausios kartos T5 vamzdžiu, kurio skersmuo yra 16 mm. Jie yra gana ploni ir buvo plačiai naudojami interjere.
Jei paliesime technologinę pažangą, tai visai neseniai Kinijos kūrėjai sukūrė įrenginį su T4 kolba (12,5 mm). Tai tik naujas produktas, kuris dar nebuvo plačiai naudojamas, o apie tokių vamzdinių lempų perspektyvas kalbėti dar anksti. Dar mažesnio vamzdžio skersmens LDS praktikoje dar nebuvo pagaminta.
Dvipusė tiesi lempa – tai stiklinis vamzdis, kurio galuose suvirintos stiklinės kojelės, į kurias montuojami elektrodai. Hermetiškai uždarame vamzdyje yra gyvsidabriu prisodrinto argono arba neono, kuris įjungus lempą virsta dujine būsena. Vamzdžio galuose esantys lizdai turi kontaktus, skirtus lempai prijungti prie grandinės.
Linijinės LDS sunaudoja tik 15% kaitinamosios lempos suvartojimo, todėl apšvietimas yra panašus. Šios lempos dažnai naudojamos gamyboje, biuruose ir transporte.
Kompaktiškos lempos
Tai fluorescencinės lempos su lenktu vamzdžiu.
Kompaktiškos lempos gali turėti laisvą (bet kokią) lemputės formą ir yra įprastos asmeniniam naudojimui. Kompaktiškiems fluorescenciniams prietaisams taip pat priskiriamos vadinamosios energiją taupančios lempos.
Taip pat dažnai naudojamos kompaktiškos lempos su E14, E27 ir E40 standartų kameromis, kurios naudojamos lempose.
Taikymo parinktys
Šiuo metu liuminescenciniai prietaisai plačiai naudojami tiek apšviečiant pramoninius objektus, tiek organizuojant kambario interjerą. Lempos su fluorescencinėmis ir baltos šviesos lempomis naudojamos daugeliui tikslų:
- Žemo slėgio liuminescencinės lempos LB 40, skirtos apšviesti visą uždaros patalpos plotą.
- Liuminescencinė lempa akvariumams ir kambariniams augalams, suteikianti vietinį apšvietimą.
- Fitolampos (gėlių lempos) - liuminescencinės lempos gėlėms ir augalams.
- Stalinė ir sieninė fluorescencinė lempa suteikia švelnų apšvietimą jaukiai atmosferai skaitant ar atsipalaiduojant.
Žymėjimas
Ženklinimas sukurtas taip, kad vartotojas pirkdamas galėtų lengvai pasirinkti reikiamą LL. Dažniausiai pasitaikantys pavadinimai yra:
- LB (balta šviesa);
- LD (dienos šviesa);
- LCB (šalta balta šviesa);
- LTB (šiltai balta šviesa);
- LE (natūrali šviesa);
- LHE (šalta natūrali šviesa).
Matomas atspalvis tiesiogiai priklauso nuo spalvos temperatūros. LDS spalvos temperatūra yra 6400–6500 K, o tai atitinka apytikslę baltos šviesos spalvą.
Be lempos tipo, nurodomos ir būtinos lempos techninės charakteristikos: įtampa, forma, matmenys ir pan. Ženklinimas uždedamas ant stiklinės kolbos arba LDS korpuso.
Be išimties visose LDS yra gyvsidabrio garais prisotintų dujų. Nelaimingų atsitikimų metu, kai lempa sugenda, gyvsidabrio garai patenka į orą.
Ateityje gyvsidabris gali patekti į žmogaus organizmą ir pakenkti sveikatai. Todėl su fluorescencinėmis lempomis turėtumėte elgtis atsargiai.
