Какие бывают виды люминесцентных ламп?

Принцип действия люминесцентной лампы

Возникновение свечения в люминесцентной лампе основано на прохождении электрического разряда через наполненную газом трубку. При этом создается ультрафиолетовое излучение, преобразующееся в тот самый "дневной свет" при помощи покрывающего изнутри трубку вещества - люминофора.

Попытки использования эффекта свечения предпринимались еще в 19 веке: Генрихом Гейслером в 1856 г, Н. Тесла в 1891 г, Т. Эдисоном в 1893 г. Однако прототип современной лампы был разработан только в 1926 г. немецким ученым Эдмундом Гермером. Патент на изобретение был куплен американской компанией "Дженерал электрик", которая и запустила, после некоторых усовершенствований, люминесцентные лампы в промышленное производство.

Преимущества и недостатки люминесцентных ламп

Поначалу лампы были доступны лишь для общественного и промышленного использования, но постепенно, с усовершенствованием конструкции и расширения классификации видов люминесцентных ламп, они стали вытеснять традиционные лампы накаливания и в быту. Обусловлено это было несомненными их преимуществами:

• Светоотдача по сравнению с лампами накаливания выше в 5 раз;
• Длительный срок службы (в 3-10 раз дольше в сравнении с лампами накаливания) при соблюдении определенных условий: качество электропитания, ограничение числа включений-выключений, балласт;
• Разнообразие цветовых оттенков;
• Свет мягкий и рассеивающийся.

При всей кажущейся незаменимости и популярности у люминесцентных ламп существует целый ряд недостатков:

• Повышенная опасность (содержание внутри лампы ртути требует соблюдения усиленных правил безопасности);
• Постепенное снижение КПД, связанное с ограничением срока действия люминофора;
• Линейчатый спектр, не всегда приятный для глаз;
• Использование балласта - пускового приспособления ЛЛ;
• Мерцающий свет ЛЛ.

Виды люминесцентных ламп

Все разновидности люминесцентных ламп отличаются по форме исполнения, высоте давления внутри лампы, виду используемого балласта.

По высоте давления бывают лампы низкого и высокого давления. ЛЛ высокого давления используются в промышленности, для освещения общественных мест, не требующих высокого качества цветопередачи. В бытовых целях, для освещения постоянно посещаемых людьми мест распространено использование ламп низкого давления, или энергосберегающих.

По форме исполнения ЛЛ подразделяются на линейные и компактные:

• Линейные. Имеют трубку прямую, в виде кольца или буквы U. Изнутри покрыты люминофором, по концам впаяны электроды, куда через наружные штыри подается электричество. Внутри крепко запаянной трубки находится инертный газ (или смесь нескольких из них) вместе с некоторым количеством ртути;
• Компактные. Имеют изогнутую колбу, что позволяет расширить спектр использования. Как правило, здесь применяют электронный дроссель. Выпускаются под различные цоколи - штырьковые (2D, 2G7, G24Q2, G53) и резьбовые (E14, E27, E40).

Из-за разницы в силе тока, находящегося в сети, и нужного для работы лампы, конструкция ЛЛ предусматривает использование специального приспособления (балласта). В современных лампах самыми распространенными являются два вида балласта: электронный и электромагнитный.

Электромагнитный

Электромагнитный балласт до недавнего времени был наиболее используемым в работе ЛЛ, имея несомненные достоинства в простоте реализации и дешевизне. Принцип его действия заключается в индуктивном сопротивлении дросселя, который подключается последовательно лампе. Когда лампа находится в штатном режиме работы, сетевое напряжение вдвое выше, чем напряжение на стартере и осветительном приборе. Это становится причиной разомкнутого состояния стартера и невозможности его влияния на работу лампы.

При всей простоте и низкой стоимости использование электромагнитных балластов связано с рядом недостатков этого принципа работы:

• Время «зажигания» постоянно возрастает, составляя даже в начале эксплуатации 1-3 сек;
• В сравнении с электронными типами балластов повышенный расход электоэнергии;
• При использовании электромагнитного балласта возникает световое мерцание, оказывающее негативное воздействие на здоровье (и в частности, на глаза);
• Работа устройства электромагнитного типа сопровождается характерным звуком (низким гудением).

Длительный период электромагнитные пусковые устройства были единственным возможным вариантом подключения люминесцентных ламп к сети. Но развитие инновационных технологий позволило создать новые «цифровые» и аналоговые типы пусковых устройств, которые почти вытеснили электромагнитные.

Электронный

Электронный балласт осуществляет питание ЛЛ, преобразуя при этом напряжение. Запуск при помощи электронного балласта может происходить плавно (горячий запуск) или мгновенно (холодный). Использование ламп с электронными схемами в качестве пускового устройства позволяет достичь экономии электроэнергии на 20 - 25%. Этим преимущества ЭПРА (электронных пускорегулирующих устройств) не ограничиваются:

• Электронный балласт не требует при запуске лампы отдельного стартера;
• Электронная схема сама формирует напряжение и токи в нужной последовательности;
• При работе электронного балласта исключены такие негативные явления, как мерцание и пульсация при запуске, гудение при работе ламп;
• Большинство ЭПРА предварительно прогревают катоды лампы и поддерживают оптимальный режим ее работы в период эксплуатации, обеспечивают экономичность на весь заявленный производителем период гарантии.

Значительную роль в популяризации ЭПРА сыграло то, что на его производство и утилизацию затрачивается в несколько раз меньше ресурсов, чем на электромагнитные устройства. При этом использование ЭПРА с автоматическим отключением позволяет получить экономию энергоресурсов до 85%.

Основы классификации лиминесцентных ламп

Для определения нужной марки ЛЛ следует знать хотя бы основы классификации, которые могут помочь сделать выбор:

1. Следующая за Л (люминесцентная) буква обозначает цвет спектра, который лампа будет излучать (У - универсальная, Б - белый);
2. Следующее обозначение - размер диаметра колбы, обозначающийся в 1/8 части дюйма по международной классификации. От этого показателя зависят спектр, срок работы лампы и сила светового потока;
3. Дальше стоит показатель мощности - буква W и цифра. Чем выше цифра, тем болшее помещение может освешаться данной лампой;
4. Физические характеристики цоколя обозначаются по международной маркировке и показывают вид и наличие балласта;
5. Последними указываются напряжение сети и форма колбы, причем для всех форм существует определенная маркировка (например, C - свеча, U - дуговая), за исключением линейной.

Существует разделение ЛЛ по мощности, по типу разряда, по излучению, по форме колбы, по светораспределению.

Меры предосторожности

Среди множества видов люминесцентных ламп наибольшее распространение получили энергосберегающие люминесцентные лампы, имеющие до 30000 часов эксплуатации при соблюдении определенных условий:

• Использование для наружного освещения должно осуществляться только в специальной колбе;
• Недопустимо попадание на лампу прямого попадания влаги;
• Не рекомендуется разбирать ЛЛ и держать ее в зоне доступа детей.

С соблюдением правил эксплуатации срок службы ЛЛ в 5-7 раз больше, чем у обычных ламп накаливания при значительной экономии электроэнергии.