Люминесцентная линейная лампа: Как выбрать люминесцентную лампу

Содержание

подходит ли и как выбрать фитолампу для подсветки комнатных растений

Может ли растительный мир существовать без солнца? Конечно нет. И самый выносливый дуб, и самый неприхотливый кактус – все они тянутся к свету, а недостаток его – губителен. Взращивая и пестуя зеленые насаждения в собственном доме или квартире, помните не только о поливе, подкормке и рыхлении. Организация искусственной подсветки – первостепенная задача любого ответственного хозяина.

Что представляют собой фитолампы дневного света для подсветки

Люминесцентная лампа – искусственный источник освещения, свет которого максимально приближен к естественному. Такое приспособление помогает цветоводу создать для своих питомцев приемлемые условия для роста в то время, когда естественного освещения явно недостаточно. По времени – с ноября по март. Без люминесцентной лампы процесс фотосинтеза у растения застопорится, собьются его естественные ритмы, ростки начнут хиреть.

СПРАВКА! Если у вашего питомца начали желтеть и опадать листья (в первую очередь нижние), они бледнее и меньше, чем обычно, а ствол резко идет в длину – это сигнал о том, что пора переставить горшок на более освещенное место, либо установить над подоконником дополнительную подсветку.

Фитолампа дневного света подходят для использования в тепличных хозяйствах, оранжереях, как аквариумный светильник, для освещения частных коллекций декоративных растений и подсветки проклюнувшейся рассады.

Внешне такая лампа выглядит, как длинная трубка из плотного стекла. Внутри – пары ртути и инертного газа. Между электродами, установленными внутри, при включении прибора возникает дуговой разряд, который способствует возникновению ультрафиолетового излучения.

Но, поскольку человек не может его увидеть невооруженным глазом, внутреннюю сторону колбы покрывают специальным веществом – люминофором. Он поглощает ультрафиолет и излучает уже видимое нам свечение.

Мнение эксперта

Изосимов Владимир Николаевич

Электрик высшей категории. Специалист по осветительным приборам.

Задать вопрос эксперту

Оттенок освещения и спектр можно регулировать изменением состава люминофора. В продаже есть разные виды ламп с такой регулировкой: общего назначения (в которых на внутреннюю поверхность колбы нанесен один слой вещества), специальные (спектр красного и синего цвета, приобретаемые для организации осветительной системы больших площадей) и лампы усиленного свечения (для этого наносят несколько слоев люминофора).

Как выбрать?

Выбор образца зависит от целей, которые ставит перед собой цветовод. Мало купить лампу и периодически ее включать – нужно отталкиваться от потребностей растений.

Растения условно можно поделить на 3 группы.

  1. Длиннодневные – это обитатели северных и умеренных широт. Досвечивание является для них жизненной необходимостью, в противном случае они не будут ни цвести, ни плодоносить. Время досвечивания -14 часов и более.
  2. Нейтральные – развиваются без ярко выраженной зависимости от длительности светового дня.
  3. Растения короткого дня – гости из южных широт. Требуемая продолжительность светового дня – более 12 часов.

Отталкивайтесь при выборе от следующих параметров:

  • Напряжение в сети. Почти все люминесцентные лампы подключается к розеткам мощностью 220 В.
  • Мощность осветительного прибора. Имейте ввиду, что существует прямая зависимость между габаритами и мощностью (например, у колбы длиной 450 мм мощность 15 Вт, а у лампы в 1500 мм – 58 Вт). Стандартные образцы: 15, 18, 30, 36 и 58 Ватт.
  • Тип цоколя. Конструкций держателя может быть несколько, это зависит от типа лампы. Наиболее часто встречаются типы Е14 и Е27, штырьковые реже – G, G2, G24 (G24Q1, G24Q2, G24Q3), G53, G23.
  • Срок службы. Средняя продолжительность, указываемая в инструкции к большинству приборов – до десяти тысяч часов. В идеальных условиях эксплуатации (и, конечно, если лампа была сделана с учетом всех необходимых норм и с использованием качественных материалов) конструкция может прослужить в два раза дольше. Так утверждают изготовители. Однако практика говорит о другом: 7500 часов – тот потолок, выше которого «перепрыгнуть» описываемым осветительным приборам не удается.
  • Дополнения. Если вы планируете освещать лампой несколько горшков на подоконнике – можно не утруждаться поиском сложных модификаций. А вот для оранжерей и теплиц, а также для аквариумов, следует выбрать модель с повышенным уровнем защиты от влаги. Не помешает и таймер автоматического включения выключения.

Люминесцентные лампы могут быть:

  • Линейные. Самые первые и самые крупные в линейке люминесцентных ламп. В настоящее время редко применяются в быту, в основном – для освещения магазинов, складских и производственных помещений.
  • Компактные. Удобные лампы, работающие по тому же принципу, что и линейные, но имеют вкручивающийся цоколь и встроенный пускатель. Они отлично решают проблему нехватки места в помещении. Газовой смеси в них содержится меньше, чем в линейных, однако не качестве это не отражается. Выпускаются в 3-х цветовых температурных диапазонах: холодном, красном и дневном. Ресурса таких ламп хватает примерно на 8000 часов работы.
  • Энергосберегающие. Дают больше света на единицу мощности прибора, долговечны и имеют широкий выбор оттенков спектра.

Мнение эксперта

Изосимов Владимир Николаевич

Электрик высшей категории. Специалист по осветительным приборам.

Задать вопрос эксперту

Срок службы лампы сокращается от нестабильности питающего напряжения в сети, повышенной или пониженной температуры окружающей среды, частотой включения и выключения механизма.

Чаще всего из строя выходят компактные лампы.

Обзор модели Osram Fluora для подсветки растений

Osram Fluora выделяются в линейке осветительных приборов и ценой, качеством. На прилавки магазинов выложен один тип ламп, но представители его отличаются друг от друга размерами, мощностью и силой потока света.

  • Спектр излучения: 440 и 670 нм.
  • Самое маленькое изделие – 438 мм в длину, самое длинное – 1500 мм.
  • Заявленный срок эксплуатации – 13000 часов.

Этот тип используется повсеместно: в жилых домах и офисах, гостиницах и торговых центрах, декоративных выставках и оранжереях, хорошо подходят также для террариумов и аквариумов. Лампы Osram Fluora не только стимулируют рост растений, но и имеют эстетичный внешний вид, потребляют мало электроэнергии и не мерцают.

ВНИМАНИЕ! Некоторые пользователи жалуются на то, что свет этой лампы вызывает резь в глазах и головную боль. Ультрафиолет действительно способен доставить некоторые дискомфорт, если находит под ним долго, и, тем более, смотреть на яркий свет устройства.

Читайте также! О .

Поэтому, если вам нравятся товары этой марки, но вы боитесь неприятного эффекта – обратите внимание на прибор Osram Natura. Его белый свет не раздражает глаза, а свечение, помимо красных и синих волн, обладает еще и волнами зеленого спектра.

Подходит ли лампа дневного света для комнатных насаждений?

Подходят, но не все. Лучше всего приобрести компактные люминесцентные лампы полного спектра: с теплой температурой свечения – для цветения комнатных растений и с холодной – на период роста до цветения. Выбирайте мощные приборы (50–100 ватт).

Стандартные типы дают достаточную дозу ультрафиолета, но их синий цвет отрицательно сказывается на цветении.

Читайте также! .

Как рассчитать количество?

Садоводы рекомендуют следующее – на 1 дм. кв. площади растения должно быть:

  • не менее 2,5 Вт для теплолюбивых растений;
  • от 1,5 до 2,5 Вт – для растений, требующих умеренную подсветку;
  • 0,5-1,5 Вт – для теневыносливых.

ВАЖНО! Подсветка будет эффективна только в том случае, если вы будете включать лампы регулярно и в одно и тоже время. Делая это время от времени вы, скорее, навредите растениям, сбивая их биоритмы.

Рекомендации по установке

Выбирайте спектр правильно. Оранжевый и красный цвета стимулируют фотосинтез и помогают выработке энергии, но притормаживают процесс цветения. Оттенки от сиреневого до зеленого оказывают положительное влияние на цветение, а вот желтые цвета в процессе роста практически не участвуют.

Расстояние от тенелюбивого растения до лампы должно составлять не более 50 см, от светолюбивого – не более 15 см. Если у вас есть возможность, установите ваших питомцев на стеллаж так, чтобы на одной полке стояли растения примерно одной высоты – это весьма удобно. Растения, более других любящие свет, ставьте в середину, остальные – по краям. Крепление для ламп должно быть подвижным.

Эффективнее всего включать освещение не ночью или вечером, как многие ошибочно думают, а днем, когда еще есть естественный поток света.

Установите в боковой и верхней частях ламп специальные рефлекторы: они помогут не потерять даже самые незначительные лучи света. Отражатели могут быть разные: из фольгированной или зеркальной пленки, фарфоровой эмали. Не забывайте время от времени их протирать чистой тряпкой.

СПРАВКА! Самые популярные торговые марки – Philips , Osram, Narva и Sylvania.

Разобраться в изобилии осветительных приборов сложно, но реально. Уделите время и тщательно изучите технические характеристики, особенности использования нюансы установки таких ламп – потраченное время с лихвой окупится. Ваши растения будут благодарны вам за уход и внимание к себе!

Рейтинг автора

Автор статьи

Доцент кафедры энергетики. Автор статей по осветительным приборам.

Написано статей

Следующая

ЛюминесцентныеКак устранить опасность от разбитой люминесцентной лампы

Люминесцентные лампы

Линейные люминесцентные лампы — экономичные и доступные источники света.

Люминесцентные лампы многие считают такой же классикой освещения, как и лампы накаливания. С этим тяжело спорить, учитывая, что первая люминесцентная лампа была выпущена аж в 1938 году, а в СССР такие лампы были разработаны в 1951 году. А первая газоразрядная лампа — предок современных люминесцентных ламп — была изобретена в 1956 году.

По сравнению с лампами накаливания линейные люминесцентные лампы дневного света являются более экономичными (примерно в 5 раз) и имеют больший срок службы (в 5-10 раз).

Немного истории

Изобретателем люминесцентной лампы (лампы дневного света) считается Эдмунд Гермер. Он и его команда в 1926 году получили бело-цветной свет от газоразрядной лампы, колба которой внутри была покрыта флуоресцентным порошком. Позже корпорация General Electric купила патент у Гермера и в 1938 году довела лампы дневного света до широкого коммерческого использования. Свет первых ламп напоминал естественный уличный свет в пасмурный день (примерно 6400К): считается, что именно тогда и появилось название "лампа дневного света".

В Советском Союзе массовое производство люминесцентных ламп началось только в 1948 году, за что в 1951 году разработчики первой советской лампы дневного света стали лауреатами Сталинской премии второй степени. 

Советский ГОСТ 6825-64 определял только три типоразмера линейных люминесцентных ламп мощностью 20, 40 и 80 ватт (длиной 600, 1200 и 1500 мм соответственно). Колба имела большой диаметр 38 мм для более легкого зажигания при низких температурах.

Люминесцентные линейные лампы дневного света выпускаются многих видов: разной мощности, длины, с разными диаметрами колб, разными цоколями и разным светом в зависимости от назначения лампы. Более того, этот ассортимент будет еще больше, если учесть, что энергосберегающие лампы также представляют собой лампы дневного света со встроенными пусковыми устройствами.

Сегодня наиболее распространенными трубками линейных ламп дневного света являются Т8 (Ø 26 мм), Т5 (Ø 16 мм) и Т4 (Ø 12,5 мм). Лампы с трубкой Т8 имеют цоколь G13 (13 мм между штырьками), а Т4 и Т5 имеют цоколь G5 (5 мм между штырьками). Лампы дневного света Т8 в настоящее время выпускаются мощностью от 10 до 70 Вт, лампы Т5 — от 6 до 28 Вт, а лампы Т4 — от 6 до 24 Вт. Естественно, что мощность ламп напрямую влияет и на размеры (длину) люминесцентных ламп: соотношения размеров и мощностей стандартизировано. То есть лампа мощностью 18 Вт с трубкой T8 и цоколем G13 любого производителя имеет длину 590 мм. 

Выпускаются люминесцентные лампы с разными цветовыми температурами для разных целей, но наиболее распространены лампы цветности 4000К и 6500К. Подробнее о цветовых температурах и сферах их применения можно посмотреть в нашей статье Энергосберегающие лампы: слухи и мифы (слух №6).

Также люминесцентные лампы по индексу цветопередачи (обозначается Ra или CRI — colour rendering index), то есть возможности точно отображать цвета по сравнению с естественным светом. Так лампы со 100% цветопередачей (Ra=1) отображают все цвета также как и при солнечном дневном свете. Но наиболее распространенными (в силу достаточности и большей доступности) являются лампы с индексом цветопередачи 70 — 89%.

Ниже мы приводим описание и технические характеристики самых часто используемых ламп, как в промышленном и муниципальном (где они наиболее распространены), так и жилом секторе. Приведенные ниже значения светового потока и срока службы являются примерными и могут отличаться в зависимости от производителя.


Стандартные линейные люминесцентные лампы с трубкой Т8 и цоколем G13


Самый распространенный тип линейных люминесцентных ламп. Именно такие лампы мощностью 18 Вт ("короткую") или 36 Вт ("длинную") вспоминают в первую очередь, когда слышат словосочетание "люминесцентная лампа". И хотя ассортимент таких ламп состоит из моделей мощностью от 10 до 70 Вт, чаще всего используются именно лампы мощностью 18 и 36 Вт, которые взаимозаменяемы с советскими люминесцентными лампами ЛБ/ЛД-20 и ЛБ/ЛД-40 соответственно.

Линейные люминесцентные лампы с трубкой Т8 и цоколем G13 используются в основном в промышленности (склады и производственные цеха), а также в офисах и муниципальных государственных учреждениях (администрации, школы, детские сады). 

Средняя продолжительность работы составляет 10000 часов. Диаметр трубки Т8 составляет 26 мм. Работают, как с электромагнитными дросселями (ЭмПРА) в связке со стартерами, так и с электронными балластами (ЭПРА).

мощность световой поток цветовая температура Ra (CRI) длина с цоколем без штырьков
Osram L 18W/640
Philips TL-D 18W/33-640
(ЛБ-20)
18 Вт 1200 лм 4000 К (холодный белый) 60-69% 590 мм
Osram L 18W/765
Philips TL-D 18W/54-765
(ЛД-20)
18 Вт 1050 лм 6500 К (холодный дневной) 70-79% 590 мм
Osram L 36W/640
Philips TL-D 36W/33-640
(ЛБ-40)
36 Вт 2850 лм 4000 К (холодный белый) 60-69% 1200 мм
Osram L 36W/765
Philips TL-D 36W/54-765
(ЛД-40)
36 Вт 2850 лм 6500 К (холодный дневной) 70-79% 1200 мм
Osram L 15W/640 15 Вт 850 лм 4000 К (холодный белый) 60-69% 438 мм
Osram L 15W/765 15 Вт 740 лм 6500 К (холодный дневной) 70-79% 438 мм
Osram L 30W/640 30 Вт 2100 лм 4000 К (холодный белый) 60-69% 895 мм
Osram L 30W/765 30 Вт 1900 лм 6500 К (холодный дневной) 70-79% 895 мм

Osram L 58W/640
(вместо ЛБ-80)

58 Вт 4600 лм 4000 К (холодный белый) 60-69% 1500 мм
Osram L 58W/765
(вместо ЛД-80)
58 Вт 4000 лм 6500 К (холодный дневной) 70-79% 1500 мм
Osram L 70W/640 70 Вт 5250 лм 4000 К (холодный белый) 60-69% 1764 мм

Стандартные линейные люминесцентные лампы с трубкой Т5 и цоколем G5

Люминесцентные лампы T5 (в отличие от Т8) наиболее распространены именно в жилом секторе. Они более узкие, и поэтому светильники с ними лучше подходят для подсветки ниш или кухонных столов под шкафами.

Ассортимент люминесцентных линейных ламп с трубкой Т5 состоит из моделей мощностью от 6 до 28 Вт (замена ламп накаливания от 30 до 140 Вт). В основном выпускаются лампы цветностью 4200К и 6400К.

Лампы Т5 имеют цоколь G5 (5 мм между штырьками). 

Средняя продолжительность работы составляет 6000 — 10000 часов (в зависимости от производителя и модели). Диаметр трубки Т5 составляет 16 мм. Используются с электронными балластами (ЭПРА).

мощность световой поток цветовая температура длина трубки без цоколя общая длина со штырьками
Uniel EFL-T5-06/4200/G5 6 Вт 380 лм 4000 К
(холодный белый)
211 мм 225 мм
Uniel EFL-T5-06/6400/G5 6 Вт 350 лм 6400 К
(дневной)
211 мм 225 мм
Uniel EFL-T5-08/4200/G5 8 Вт 600 лм 4000 К
(холодный белый)
288 мм 302 мм
Uniel EFL-T5-08/6400/G5 8 Вт 580 лм 6400 К
(дневной)
288 мм 302 мм
Uniel EFL-T5-13/4200/G5 13 Вт 960 лм 4000 К (холодный белый) 516 мм 530 мм
Uniel EFL-T5-13/6400/G5 13 Вт 940 лм 6400 К
(дневной)
516 мм 530 мм
Uniel EFL-T5-21/4200/G5 21 Вт 1850 лм 4000 К (холодный белый) 849 мм 864 мм
Uniel EFL-T5-21/6400/G5 21 Вт 1660 лм 6400 К
(дневной)
849 мм 864 мм
Uniel EFL-T5-28/4200/G5 28 Вт 2470 лм 4000 К (холодный белый) 1149 мм 1161 мм
Uniel EFL-T5-28/6400/G5 28 Вт 2350 лм 6400 К
(дневной)
1149 мм 1161 мм

Стандартные линейные люминесцентные лампы с трубкой Т4 и цоколем G5

Светильники для люминесцентных линейных ламп с трубкой Т4 получили меньшее распространение, чем светильники для ламп Т5. В основном такие люминесцентные лампы используются для местной подсветки — идеальный мебельный светильник!

Выпускаются линейные люминесцентные лампы с трубкой Т4 мощностью от 6 до 24 Вт (замена ламп накаливания от 30 до 120 Вт), с цветовой температурой света 4200К и 6400К.

Средняя продолжительность работы составляет 6000 — 8000 часов (в зависимости от мощности и производителя). Диаметр трубки составляет 12 мм. Работают с электронными балластами (ЭПРА).

мощность световой поток цветовая температура длина трубки без цоколя общая длина со штырьками
Uniel EFL-T4-06/4200/G5 6 Вт 380 лм 4000 К
(холодный белый)
206 мм 220 мм
Uniel EFL-T4-06/6400/G5 6 Вт 350 лм 6400 К
(холодный дневной)
206 мм 220 мм
Uniel EFL-T4-08/4200/G5 8 Вт 600 лм 4000 К
(холодный белый)
326 мм 340 мм
Uniel EFL-T4-08/6400/G5 8 Вт 580 лм 6500 К (холодный дневной) 326 мм 340 мм
Uniel EFL-T4-12/4200/G5 12 Вт 940 лм 4000 К (холодный белый) 354 мм 368 мм
Uniel EFL-T4-12/6400/G5 12 Вт 920 лм 6500 К (холодный дневной) 354 мм 368 мм
Uniel EFL-T4-16/4200/G5 16 Вт 1210 лм 4000 К (холодный белый) 454 мм 467 мм
Uniel EFL-T4-16/6400/G5 16 Вт 1195 лм 6500 К (холодный дневной) 454 мм 467 мм
Uniel EFL-T4-20/4200/G5 20 Вт 1700 лм 4000 К (холодный белый) 553 мм 567 мм
Uniel EFL-T4-20/6400/G5 20 Вт 1680 лм 6500 К (холодный дневной) 553 мм 567 мм
Uniel EFL-T4-24/4200/G5 24 Вт 2020 лм 4000 К (холодный белый) 641 мм 655 мм
Uniel EFL-T4-24/6400/G5 24 Вт 2010 лм 6500 К (холодный дневной) 641 мм 655 мм

Специальные люминесцентные лампы для растений и аквариумов Osram Fluora, Camelion Bio


Главной отличительной особенностью ламп для растений и аквариумов является акцент в красной и синей областях спектра. Применение Osram Fluora значительно улучшает протекание фотобиологических процессов в растениях: они при таком свете лучше растут и меньше болеют в условиях недостатка солнечного и тем более отсутствия дневного света!

Также компания Osram Fluora рекомендует использовать специальные лампы для растений и аквариумов в общественных зданиях, где мало естественного дневного света: в офисах, торговых центрах, магазинах и ресторанах.

Специальные линейные люминесцентные лампы Osram Fluora для аквариумов и растений выпускаются с трубкой Т8 (Ø 26 мм), цоколем G13 и мощностью от 15 до 58 Вт.

мощность световой поток длина с цоколем без штырьков

Osram Fluora L 18W/77

18 Вт 550 лм 590 мм

Osram Fluora L 36W/77

36 Вт 1400 лм 1200 мм

Osram Fluora L 15W/77

15 Вт 400 лм 438 мм
Osram Fluora L 30W/77 30 Вт 1000 лм 895 мм
Osram Fluora L 58W/77 58 Вт 2250 лм 1500 мм

Специальные люминесцентные лампы для освещения продуктов питания Osram Natura

Специальный люминофор ламп Osram Natura придает пищевым продуктам натуральный вид свежих и аппетитных продуктов! Рекомендуется использовать лампы в продуктовых магазинах, супермаркетах и рынках. Особенно актуален правильный свет для мясных магазинов и хлебобулочных отделов. 

Лампы Osram Natura благодаря специально подобранному световому спектру (цветность 76) придадут мясным, колбасным, булочным изделиям, овощам и фруктам более привлекательный и аппетитный вид.

Замену таких ламп рекомендуется проводить каждые 10000 часов. Диаметр трубки Т8 составляет 26 мм, цоколь G13.

мощность световой поток Ra (CRI) длина с цоколем без штырьков
Osram Natura L 18W/76 18 Вт 750 лм 70-79% 590 мм
Osram Natura L 36W/76 36 Вт 1800 лм 70-79% 1200 мм
Osram Natura L 15W/76 15 Вт 500 лм 70-79% 438 мм
Osram Natura L 30W/76 30 Вт 1300 лм 70-79% 895 мм
Osram Natura L 58W/76 58 Вт 2850 лм 70-79% 1500 мм

Безэлектродные люминесцентные лампы

Безэлектродная О-образная люминесцентная лампа впечатляет не только конструктивным исполнением, но и длительностью эксплуатации.

Продолжительность службы люминесцентных ламп зависит от двух факторов:

  • Снижение потока света, обуславливаемого ухудшением свойств люминофора частицами ртути и оседающими на электроды веществами.
  • Потеря эмиссионных свойств электродов из-за абсолютного вырабатывания акти-вирующего вещества.

Реальный путь продления срока службы люминесцентных ламп

Если раньше главным был первый фактор, то в последнее время начали выпускать лампы с применением защитной пленки на люминофоре, которая заметно снизила спад светового потока, и продолжительность службы современных люминесцентных ламп в большей степени зависит от эмиссионной способности электродов. Поэтому изготовление ламп без использования электродов является реальным путем увеличения продолжительности службы люминесцентных ламп.

Возбуждение частиц до высокого уровня энергии и возникающее в связи с этим свечение может происходить не только при прохождении тока через разрядный промежуток, но и при влиянии электромагнитного поля высокой частоты. Излучаемый спектр при этом будет таким же, как и при возбуждении частиц проходящим электрическим током. Это физическое явление удалось использовать при разработке действующих конструкций ламп лишь в 1990-е годы благодаря развитию полупроводниковой электроники. Сейчас крупнейшие мировые компании-производители источников света выпускают люминесцентные лампы низкого давления без электродов трех типов.

Принцип работы безэлектродных люминесцентных ламп

Несмотря на разные варианты конструкций, основной принцип работы всех трех типов безэлектродных ламп идентичен. При помощи преобразователя сетевое напряжение превращается в напряжение высокой частоты, которое обеспечивает питанием индуктор. Создаваемое электромагнитное поле посылается индуктором в разрядный объем, который выполнен в виде стеклянной колбы, заполненной инертным газом и ртутью, стенки которой покрыты люминофором.

Под воздействием высокочастотного электромагнитного поля в разрядном объеме возбуждаются ртутные частицы, в процессе чего около 80 процентов мощности преобразуется в ультрафиолетовые лучи. Ультрафиолет инициирует свечение люминофора так же, как в обычных люминесцентных лампах.

Другими словами, в разрядном объеме разряда как такового нет, так как в нем отсутствуют электроды, и ток там не может протекать. Но поскольку физические процессы, инициирующие свечение, аналогичны обычным люминесцентным лампам, безэлектродные люминесцентные лампы принято относить к разрядным источникам света.

Первые образцы безэлектродных люминесцентных ламп были произведены компанией Philips в начале 1990-х годов. Колбы ламп выполнены в грушевидной форме и имеют диаметр около 10 см, мощность 85 Вт, светоотдачу 50 лм/Вт и продолжительность службы 60 000 часов. Уровень цветопередачи обусловлен составом присутствующего в лампе люминофора. Преобразователь, работающий на частоте 2,65 МГц, вынесен в отдельный модуль, находящийся рядом с лампой, а индуктор находится в патроне. На сегодняшний день такие лампы производятся с мощностью 85 и 125 Вт. Длительный срок службы ламп делает их идеальным вариантом в тех областях использования, где доступ к светильникам для обслуживания затруднен — в заводских цехах, на высоких трубах, маяках или мачтах и т.д. Лампы имеют очень высокую стоимость, однако зачастую их использование экономически полностью оправдано.

Безэлектродные аналоги ламп

В середине 1990-х годов американская компания General Electric изготовила безэлектродную люминесцентную лампу Genura. Лампа имеет мощность 23 Вт, а по форме и габаритам приближена к классической лампе накаливания мощностью 100 Вт и оснащена стандартным цоколем Е27. По яркости светового потока она идентична лампе накаливания той же мощности, а продолжительность ее службы превышает срок службы лампы накаливания в 15 раз. Цветопередача безэлектродной лампы Genura тоже схожа с цветопередачей ламп накаливания. Частота, на которой работает преобразователь в цоколе лампы, составляет 2,5 МГц.

В конце 1990-х годов один из крупнейших производителей ламп — фирма Osram — начала выпуск безэлектродных ламп Endura. Мощность самой первой лампы составляла 150 Вт, светоотдача —80 лм/Вт. Лампа выполняется в форме буквы О с размерами 414x139x72 мм. По обеим сторонам лампы находятся индукторы в форме кольцевидных трансформаторов, полностью охватывающих колбу. Преобразователь вынесен в отдельный модуль, который может удаляться от самой лампы на расстояние до 0,5 метра. Частота работы преобразователя составляет 250 кГц. Продолжительность службы ламп Endura — 60 000 часов. С 1999 года компания Osram начала выпуск ламп Endura мощностью 100 Вт и компактными размерами (313х139х72 мм). Лампы Endura используются при подсветке улиц в городах Германии, а также при освещении заводов и фабрик, особенно тех, в которых осветительные приборы находятся на большой высоте, и доступ к ним для обслуживания затруднен.

На открытой выставке «Интерсвет-2003» в Москве впервые были продемонстрированы безэлектродные люминесцентные лампы, изготовленные в Китае.

В 2005 году компания Osram-Sylvania на нью-йоркской выставке представила безэлектродную лампу ICETRON мощностью 100 и 150 ватт с заявленной продолжительностью службы 100 000 часов. Конструкция этой лампы полностью идентична конструкции ламп Endura, однако на участок разрядной трубки изнутри наносится отражающее покрытие.

Каждый новый шаг преобразования используемых источников света ведет к появлению дополнительных эксплуатационных возможностей. Безэлектродные люминесцентные лампы – это путь к дальнейшему энергосбережению и сокращению затрат на обслуживание осветительных систем.

Линейный флуоресцентный | Типы лампочек

Какие они?

Линейная люминесцентная лампа или лампа представляет собой газоразрядную лампу. Линейные люминесцентные лампы бывают разной длины, диаметра, мощности и цветовой температуры. Они известны высокой энергоэффективностью, долгим сроком службы и относительно невысокой стоимостью.

Откуда они взялись?

Ранняя история линейных люминесцентных ламп отражает историю других газоразрядных ламп, которые использовались и разрабатывались с 1700-х годов.

В 1934 году группа ученых и инженеров General Electric построила прототип того, что стало линейным флуоресцентным светом, каким мы его знаем сегодня.

Современные линейные люминесцентные лампы стали коммерчески жизнеспособным световым решением в конце 1930-х годов, в 1938 году первые люминесцентные лампы были выставлены на продажу населению.

Еще один рубеж был преодолен в 1951 году; Впервые в США люминесцентные лампы производят больше света, чем лампы накаливания.

Как они работают?

Линейные люминесцентные лампы функционально идентичны компактным люминесцентным (КЛЛ) лампам.

Обе газоразрядные лампы используют электричество, излучаемое катодами, для возбуждения паров ртути, содержащихся в стеклянной оболочке, с использованием процесса, известного как неупругое рассеяние.

Фосфор и благородный газ, например аргон, также содержатся внутри стеклянной оболочки. Атомы ртути производят ультрафиолетовый (УФ) свет, который, в свою очередь, заставляет люминофор в лампе флуоресцировать или светиться, производя видимый свет.

Эти лампы действительно зависят от внешнего источника питания и регулирования от балласта.

Где они используются?

Линейные люминесцентные лампы являются одними из самых популярных световых решений в мире благодаря их высокой эффективности, низкой стоимости и широкому спектру областей применения, для которых они могут использоваться. Они являются основным источником света в большинстве коммерческих помещений, а также используются во многих домашних условиях. Их можно использовать как в помещении, так и на открытом воздухе, а с помощью подходящего дополнительного оборудования их также можно затемнять и использовать в экстремальных холодных условиях, например, в морозильных камерах и уличных вывесках.Короче говоря, линейные флуоресцентные лампы можно использовать практически везде.

линейных люминесцентных ламп. Линейные люминесцентные лампы LFL LFL

Руководство по линейным люминесцентным лампам

Руководство по линейным люминесцентным лампам GE Lighting Энергоэффективный выбор для любого применения Линейные люминесцентные лампы.Эффективный и экологически чистый. Откройте для себя преимущества с первого взгляда: выдающийся

Подробнее

T5 LongLast. ПАСПОРТ GE Lighting

GE Lighting T5 LongLast ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Линейные люминесцентные лампы T5 LongLast High Efficiency 14 Вт, 21 Вт, 28 Вт, 35 Вт T5 LongLast High Output 24 Вт, 39 Вт, 49 Вт, 54 Вт, 8 Вт Информация о продукте Лампы T5 LongLast трифосфорные

Подробнее

Внимательно посмотрите на экономию энергии.

www.osram.com Внимательно посмотрите на экономию энергии. Прямые энергосберегающие альтернативы лампам в существующих светильниках с ЭПРА или обычными балластами, а также для обычных T5, T8 и компактных люминесцентных ламп

Подробнее

Компактные люминесцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы Компактные люминесцентные лампы GE дают больше света и меньше тепла, преобразуя до 25% потребляемой ими электроэнергии в свет (лампы накаливания преобразуют в свет всего 5% и

Подробнее

DuroSite TM High Bay Освещение

Брошюра по светодиодному белому освещению DuroSite TM High Bay для промышленного применения Версия CE Применение: Первый в своем роде светильник Dialight DuroSite TM LED High Bay был разработан специально

Подробнее

ОСВЕЩЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕ

ОСВЕЩЕНИЕ и СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ Введение Освещение - важная область возможностей для экономии энергии, поскольку на него приходится значительная часть электроэнергии в жилых и коммерческих зданиях.Освещение

Подробнее

DULUX L 55 Вт / 840 2G11

DULUX L 55 W / 840 2G11 OSRAM DULUX L LUMILUX CFLni, с 4-контактной базой 2G11 для работы ЭКГ / CCG Области применения Офисы, общественные здания Магазины Супермаркеты и универмаги Гостиницы, рестораны

Подробнее

Колорлюкс. ПАСПОРТ GE Lighting

GE Lighting Kolorlux Ртутные лампы высокого давления Kolorlux Standard 50 Вт, 80 Вт, 125 Вт, 250 Вт и 400 Вт Kolorlux Deluxe 50 Вт, 80 Вт, 125 Вт, 250 Вт и 400 Вт ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Информация о продукте Лампы на ртутных парах Kolorlux

Подробнее

OSRAM DULUX SUPERSTAR MICRO TWIST

OSRAM DULUX SUPERSTAR MICRO TWIST Компактные интегрированные люминесцентные лампы спиральной формы Области применения _ Там, где требуются компактные и эффективные лампы _ Высококачественные домашние и профессиональные условия

Подробнее

Инновационный.Lum. Поток ** [лм]

www.osram.com SubstiTUBE Advanced ST8A-0.6m-8.9W-840-HF Техническое описание Инновационная светодиодная лампа, простая и безопасная в использовании в установках ЭКГ в качестве прямой модернизации. Потенциал энергосбережения до 35% при замене 0,6

Подробнее

Техническая спецификация

Примеры применения: Подходит для бытовых и коммерческих установок Внутреннее / внешнее использование (Подходящие фитинги) Типичные установки: Освещение шкафа Под освещением шкафа Настенное освещение Освещение для пешеходов

Подробнее

Surelight.Светодиодные лампы E14

Светодиодные лампы Surelight E14 1 Светодиодные лампы Surelight E14 DIMMABLE Характеристики: Простая замена более старых галогенных ламп E14 Яркие, энергосберегающие, экологически чистые светодиоды Энергосберегающие и экологически чистые диммируемые лампы

Подробнее

Энергия встречает эффективность

203, 9 января Энергия и эффективность MASTER LElamps imtone MASTER LElamps imtone излучают теплый, четкий луч и переход к более теплым цветам во время затемнения, который обеспечивается галогеном и GLS, а

Подробнее

СВЕТОДИОДНЫЕ ЛАМПЫ С ДИММУМЕНТОМ

СВЕТОДИОДНЫЕ ЛАМПЫ С ДИММЕНТАЦИЕЙ Коллекция 2016 Представляем нашу новую коллекцию светодиодных нитей Sylvania с регулируемой яркостью * с возможностью выбора из 6 стилей декора.ОСОБЕННОСТИ Красивый сверкающий свет Замена 100% дооснащение

Подробнее

Общие рекомендации по освещению

Рекомендации по проектированию энергоэффективных систем освещения Благодарим вас за интерес к энергоэффективности! По данным Министерства энергетики США, 51% энергии, используемой в коммерческих зданиях, потребляется

Подробнее

Fortimo LED SLM Gen4

Fortimo LED SLM Gen4 Fortimo LED SLM Food L19 Fortimo LED SLM Gen4 - это решение нового поколения для прожекторов и мини-светильников.Это продукт в соответствии с обещанием бренда Fortimo

. Подробнее

КАТАЛОГ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

КАТАЛОГ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ Отсканируйте, чтобы посетить наш интернет-магазин. Важная информация: полные условия и положения печатаются в счетах-фактурах. Примечание: L&H Group постоянно работает над улучшением и добавлением новых продуктов.

Подробнее

www.osram.com / hal Восхитительный свет.

www.osram.com/hal Восхитительный свет. Без компромиссов: лампы HALOGEN ECO обеспечивают исключительное качество света и благодаря более длительному сроку службы являются более экологичными, чем лампы накаливания или стандартные галогенные лампы

. Подробнее

Светодиодные светильники освещения

GE Lighting Solutions Светодиодные светильники для освещения Встраиваемые светодиодные светильники Troffer серии ET Thin Is In Ультратонкий Светодиодный светильник для освещения направляет свет точно туда, где он требуется. Светодиодные светильники для освещения ультратонкие

Подробнее

Светодиодный прожектор Evolve

GE Lighting Evolve LED Area Light Scalable Area Light (EASA) воображение в действии Характеристики продукта Следующая эволюция светодиодных светильников GE Evolve LED Area Light продолжает предоставлять выдающиеся характеристики, добавляя при этом

Подробнее

SAMSUNG ELECTRONICS LED

ВВЕДЕНИЕ: Светодиодные лампы SAMSUNG ELECTRONICS Технический паспорт [art 4_2013 2Q] Маркетинговая группа по освещению [EU_Q2 2013] _ Er reparation Зажги свое воображение новым светодиодным освещением! Новый свет с

Подробнее

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СВЕТОДИОДОВ

TAMLITE LIGHTING TM LED GUIDE Светодиодное освещение является величайшим достижением в индустрии освещения с тех пор, как Томас Эдисон подарил миру электрическую лампу около 1880 года.При всех разговорах о светодиодах это

Подробнее

Промышленный светодиод Linergy

Стремление Eaton поставлять энергосберегающие инновационные продукты является движущей силой. следует традициям высокоэффективных светильников для больших помещений с производительностью и универсальностью

Подробнее

Энергосберегающие лампочки

Выбор энергосберегающих ламп для дома 2014 RICA C = 77 M = 7 Y = 39 K = 0 RICA C = 41 M = 0 Y = 89 K = 0 1 Введение Выбор энергосберегающих ламп для вашего дома Содержание 2 Введение 3 Свет луковицы

Подробнее

ОСВЕЩЕНИЕ ВЫСОКОГО / НИЖНЕГО ОТСЕКА IPS

ОСВЕЩЕНИЕ БОЛЬШОГО / НИЖНЕГО РАЙОНА НОВЫЕ АЛЬТЕРНАТИВЫ ДЛЯ H.Я БЫ. Новинка от SPI LIGHTING, захватывающее дополнение к нашему семейству люминесцентных ламп, альтернативных традиционному HID высокому и низкоуровневому освещению. Серия IPS

Подробнее

Возглавить модернизацию светодиодного освещения

Лидировать в модернизации светодиодного освещения Заявление Safe Harbor Эта презентация может содержать некоторые заявления, которые можно рассматривать как прогнозные заявления. Эти прогнозные заявления могут включать утверждения

Подробнее

Энергоэффективное освещение

Энергоэффективное освещение Для вашего дома 1204 01/14 Puget Sound Energy P.O. Box 97034 Bellevue, WA 98009-9734 pse.com/myrebates В этом руководстве 4 Будьте в курсе, когда покупаете 5 Знайте свои источники света 6 Ваш

Подробнее

КОМПЛЕКТ СВЕТИЛЬНИКА HALOSPOT 111 ES

Техническая информация LUM Профессиональный светильник с инновационной технологией энергосбережения Доступность: 4 недели для заказа A: Преимущества продукта Полный комплект для простой установки 16 Вариантов комплекта Высокая интенсивность

Подробнее

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ГЛОССАРИЙ ПО ОСВЕЩЕНИЮ

УДОБНЫЙ ГЛОССАРИЙ НЕОФИЦИАЛЬНОГО ОСВЕЩЕНИЯ T8s 2-го поколения T8s среднего класса 800 серии.Обычно эти F32T8 имеют 2950 3000 каталожных или световых люменов. T8 3-го поколения Также называемые Super T8. Высокий световой поток 800

Подробнее

Светодиодные светильники освещения

Светодиодные светильники GE Lighting Lumination Светодиодные светильники Даунлайт серии RX Надежные потолочные светильники Новые светильники GE Lumination RX - это экономичный выбор для преобразования существующих розеток CFL в превосходные характеристики

Подробнее

Линейный светильник для люминесцентных ламп серии EXLUX Скачать PDF бесплатно

Клеммные коробки серии 8146

Серия> Корпуса из ударопрочной полиэфирной смолы, армированной стекловолокном> Базовые размеры корпусов различной высоты> Устанавливаются в соответствии с требованиями заказчика> Для клемм макс.00 мм

Подробнее

Амперметр / вольтметр серии 8402, 8403, 8405, 8404

/, 8403, 8405, 8404> Быстрое сравнение измеренных значений с установленными> s доступно, 8403 и 8402 www.stahl.de, 8403, 8405, 8404 10073E00 Амперметры и вольтметры от R. STAHL взрывозащищены,

Подробнее

Амперметр / вольтметр серии 8402, 8403, 8405, 8404

/, 8403, 8405, 8404> Быстрое сравнение измеренных значений с установленными> s доступно, 8403 и 8402 www.stahl.de, 8403, 8405, 8404 10073E00 Амперметры и вольтметры от R. STAHL взрывозащищены,

Подробнее

Руководство по установке Floodlight Range

Руководство по установке прожекторов серии SPARTAN CML13ATEX3007 IEC Ex CML14.0001 В данном руководстве по установке представлены инструкции по установке взрывозащищенных светильников SPARTAN SPX серии

с инфракрасным и белым светом. Подробнее

Инструкция по эксплуатации

Важная информация: Эти инструкции содержат информацию о безопасности, внимательно прочтите их и следуйте им.Dialight не несет ответственности за травмы, повреждения или убытки, которые могут возникнуть из-за неправильного номера

. Подробнее

Взрывозащищенные корпуса

1 из 7 Взрывозащищенные корпуса DE8 C 2 из 7 Корпуса Ex d прочны и предназначены для работы в суровых условиях, например: Нефтегазовая промышленность Химическая промышленность Фармацевтическая промышленность Агробизнес Без

Подробнее

Описание продукта и функции

Описание продукта и функциональное описание Шлюз KNX / DALI N 141/02 представляет собой устройство KNX шириной 4 MU, установленное на DIN-рейку, с одним интерфейсом DALI, к которому может подключаться до 64 приводов DALI (например,г. ПРА DALI) можно подключить

Подробнее

Инструкция по эксплуатации

Инструкция по эксплуатации Кабельные вводы Ex d и Ex e с компаундом> Содержание 1 Содержание 1 Содержание ... 2 2 Общие сведения ... 2 3 Общие сведения по технике безопасности ... 3 4 Использование по назначению ... 4 5 Технические характеристики ... 4

Подробнее

Островной электромагнитный клапан Тип 3965

Электромагнитный клапан Тип 365 для управления пневматическими приводами Общие сведения Электромагнитный клапан Тип 365 представляет собой компактное решение для централизованного управления пневматическими приводами в химической и химической промышленности. Подробнее

Технический паспорт TDS0070

Технический паспорт TDS0070 Сертификат ATEX II 2 G Ex d IIC T4 Gb Сертификат IECEx Ex d IIC T4 Gb Ta = от -20 ° C до + 60 ° C ОСОБЕННОСТИ ВКЛЮЧАЮТ: - Сертифицированный ATEX и IECEx взрывозащищенный корпус Exd для Premier

Подробнее

Индивидуальные решения Abtech

Индивидуальные решения Abtech Наша философия Abtech осознает, что не каждый клиент может найти решение для удовлетворения своих требований вне каталога или с полки и в соответствии с традициями

Подробнее

Щиты выключателя серии 8146/5

Щиты автоматических выключателей серии 8146/5 ПАНЕЛИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОПАСНЫХ И КОРРОЗИОННЫХ СРЕД Характеристики панелей выключателей: Широкий выбор взрывобезопасных автоматических выключателей ответвлений для Зоны 1 и Раздела

Подробнее

Аварийное освещение

Светильники аварийного освещения Светильники аварийного освещения SCHUCH NEW NEU 164 218/25.. Пылезащищенный / водонепроницаемый светильник аварийного освещения для ветряных электростанций. Описание Серия Страница Полиэстер с изоляцией диффузора

Подробнее

7 Светотехника

7 Светотехника Серия HS6145 Для использования в Зоне 1 и Зоне 2 Соответствует требованиям стандарта пожарной охраны DIN 14 462 Индикация состояния батареи Защита от глубокого разряда Монитор разомкнутой цепи Свет

Подробнее

Аксессуары серии Vario

Аксессуары и запасные части для аналоговых панельных измерителей и контроллеров GMW Трансформаторы тока стр. 2-9 Шунтирующие резисторы 10-11 Делители напряжения 12 Источник питания для индикаторов / контроллеров 13 Заглушки

Подробнее

Технические данные.Габаритные размеры

0102 Номер модели Характеристики Серия Comfort 5 мм, заподлицо Используется до SIL 2 в соотв. с IEC 61508 Принадлежности BF 18 Монтажный фланец, 18 мм EXG-18 Кронштейн для быстрого монтажа с упором Технические характеристики

Подробнее

Invue ECM / EMM EPIC MEDIUM 42-150 Вт

ОПИСАНИЕ Коллекция EPIC обеспечивает гибкость светильников по индивидуальному заказу в сочетании с ожидаемыми качеством и доступностью продукции стандартного класса.Предлагается в двух размерах корпуса и сотни

Подробнее

Приводы ГЕРЦ-Термал

Приводы ГЕРЦ-Термал Лист данных 7708-7990, выпуск 1011 Размеры в мм 1 7710 00 1 7710 01 1 7711 18 1 7710 80 1 7710 81 1 7711 80 1 7711 81 1 7990 00 1 7980 00 1 7708 11 1 7708 10 1 7708 23 1 7709 01

Подробнее

Технические данные. Габаритные размеры

0102 Номер модели Характеристики Квази-заподлицо 15 мм Используется до SIL2 в соотв.с IEC 61508 Принадлежности BF 30 Монтажный фланец, 30 мм V1-G-N-2M-PUR, розетка, кабель, M12, 2-контактный, NAMUR, кабель PUR V1-W-N-2M-PUR, розетка

Подробнее

nano led ЗЕЛЕНЫЙ СВЕТ

nano led ЗЕЛЕНЫЙ СВЕТ nano led ХАРАКТЕРИСТИКИ - СВЕТИЛЬНИК Уровень герметичности светильника: IP 66 (*) Ударопрочность: IK 08 (**) Номинальное напряжение: 230 В - 50 Гц Электрический класс: II (*) Вес (пустого):

Подробнее

Инструкции по безопасному использованию

Инструкции по безопасному использованию (Сертификат №: o VTT 08 ATEX 029) Благодарим вас за выбор переносного трансформатора Slam Trans для своей рабочей площадки.Целью данного руководства является обеспечение всей необходимой безопасности.

Подробнее

Медицинское освещение. XL4 свет пациента

Медицинское освещение Светильник для пациента XL4 XL4 - это новый эргономичный энергосберегающий светильник для пациента от EDL Lighting Limited. Его цель - охватить спектр приложений в Healthcare

. Подробнее

СБОРНЫЕ СОЧЕТАНИЯ РОЗЕТКИ

СОБИРАЕМЫЕ РАЗЪЕМЫ Корпус очень прочный, устойчивый к ударам, легко открывается, обеспечивает удобное крепление, его можно подсоединять через кабельный ввод. Он состоит из монтажной рейки 35 мм Window 6

Подробнее

Ручной фонарь безопасности Wolflite H-251E

Ручной фонарь безопасности Wolflite H-251E и H-251 Mk1 и Mk2 Ручной фонарь безопасности Wolflite H-251E H 18Y H 17 H 31Y H 21A H 30 H 24 H 26 H 19 H 25 H 03 H 15Y H 22 H 104 H 29 H 66 H 13 Ч 14 Ч 09 Ч 12 Ч 48 Ч 11 Ч 62 Ч 63

Подробнее

Терминал.Технические характеристики TNCN

Клеммная коробка Ассортимент / TNCC включает корпуса многих стандартных размеров, изготовленных из нержавеющей стали 316L для максимальной защиты окружающей среды. Основной корпус изготовлен из листа толщиной не менее 1,5 мм

. Подробнее

Емкостный Prox E2K-X

Емкостный цилиндрический датчик с резьбой Prox для обнаружения металлических и неметаллических объектов Позволяет бесконтактно обнаруживать металлические и неметаллические объекты, такие как стекло, дерево, вода, масло и пластик Позволяет

Подробнее

Реле потока серии AD / VH

Реле потока Реле потока и индикатор для жидкостей и газов Подходит для прозрачных, непрозрачных или мутных жидкостей (серия AD и VH), а также для газов (серия AD) Переключение потока с помощью магнитной муфты, водонепроницаемое,

Подробнее

Сверхлегкий компактный нано

Willy Meyer + Sohn GmbH + Co.KG Stemmessiepener Weg 5 D-58675 Hemer Телефон: +49 (0) 23 72/98 91-0 Телефон: +49 (0) 23 72/98 91-48 Эл. Почта: [email protected] www.meyer -lighting.com 258 00 530-1211

Подробнее

DuroSite TM High Bay Освещение

Брошюра по светодиодному белому освещению DuroSite TM High Bay для промышленного применения Версия CE Применение: Первый в своем роде светильник Dialight DuroSite TM LED High Bay был разработан специально

Подробнее

Люминесцентная лампа - Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

Сверху две компактные люминесцентные лампы.Внизу две люминесцентные лампы. Спичка слева показана для масштабирования. Файл: Tanninglamp.jpg Типичная двухконтактная лампа F71T12 мощностью 100 Вт, используемая в соляриях. Символ (Hg) указывает на то, что эта лампа содержит ртуть. В США этот символ теперь требуется на всех люминесцентных лампах, содержащих ртуть. [1] Единый тип патрона для двухштырьковых люминесцентных ламп T12 и T8 Файл: Tanninglampend.jpg Внутри торца двухштырьковой лампы предварительного нагрева. В этой лампе нить накала окружена продолговатым металлическим катодным экраном, который помогает уменьшить потемнение концов лампы. [2]

Люминесцентная лампа или люминесцентная лампа - это газоразрядная лампа низкого давления на основе паров ртути, в которой флуоресценция используется для получения видимого света. Электрический ток в газе возбуждает пары ртути, которые производят коротковолновый ультрафиолетовый свет, который затем вызывает свечение люминофорного покрытия внутри лампы. Люминесцентная лампа преобразует электрическую энергию в полезный свет намного эффективнее, чем лампы накаливания. Типичная световая отдача люминесцентных систем освещения составляет 50–100 люмен на ватт, что в несколько раз превышает эффективность ламп накаливания с сопоставимой светоотдачей.

Светильники люминесцентных ламп дороже, чем лампы накаливания, поскольку для них требуется балласт для регулирования тока через лампу, но более низкая стоимость энергии обычно компенсирует более высокую начальную стоимость. Компактные люминесцентные лампы теперь доступны в тех же популярных размерах, что и лампы накаливания, и используются в качестве энергосберегающей альтернативы в домах.

Поскольку многие люминесцентные лампы содержат ртуть, они классифицируются как опасные отходы. Агентство по охране окружающей среды США рекомендует отделять люминесцентные лампы от обычных отходов для вторичной переработки или безопасной утилизации. [3]

История

Физические открытия

Флуоресценция некоторых горных пород и других веществ наблюдалась за сотни лет до того, как стала понятна ее природа. К середине XIX века экспериментаторы наблюдали лучистое свечение, исходящее от частично вакуумированных стеклянных сосудов, через которые проходил электрический ток. Одним из первых, кто объяснил это, был ирландский ученый сэр Джордж Стоукс из Кембриджского университета, который назвал это явление «флуоресценцией» в честь флюорита, минерала, многие образцы которого сильно светятся из-за примесей.Объяснение основывалось на природе явления электричества и света, разработанном британскими учеными Майклом Фарадеем в 1840-х годах и Джеймсом Клерком Максвеллом в 1860-х годах. [4]

Немногое больше было сделано с этим явлением до 1856 года, когда немецкий стеклодув по имени Генрих Гайсслер создал ртутный вакуумный насос, который откачивает стеклянную трубку в такой степени, которая ранее была невозможна. Когда электрический ток проходил через трубку Гейсслера, можно было наблюдать сильное зеленое свечение на стенках трубки со стороны катода.Трубка Гейсслера была популярным источником развлечений, поскольку давала прекрасные световые эффекты. Однако более важным был его вклад в научные исследования. Одним из первых ученых, которые экспериментировали с трубкой Гейсслера, был Юлиус Плюкер, который в 1858 году систематически описал люминесцентные эффекты, возникающие в трубке Гейсслера. Он также сделал важное наблюдение: свечение в трубке меняет положение, когда оно находится вблизи электромагнитного поля. Александр Эдмон Беккерель заметил в 1859 году, что некоторые вещества излучают свет, когда их помещают в трубку Гейсслера.Он продолжил наносить тонкие покрытия из люминесцентных материалов на поверхности этих трубок. Произошла флуоресценция, но трубки были очень неэффективными и имели короткий срок службы. [5]

Запросы, которые начались с трубки Гейслера, продолжились, поскольку были созданы еще более совершенные пылесосы. Самой известной была вакуумная трубка, которую использовал Уильям Крукс для научных исследований. Эта трубка была откачана с помощью высокоэффективного ртутного вакуумного насоса, созданного Германом Шпренгелем. Исследования, проведенные Круксом и другими, в конечном итоге привели к открытию электрона в 1897 году Дж.Дж. Томсон и рентгеновские лучи в 1895 году Вильгельма Рентгена. Но трубка Крукса, как ее стали называть, давала мало света, потому что в ней был слишком хороший вакуум и, следовательно, не хватало следовых количеств газа, необходимых для электрически стимулированной люминесценции.

Ранние газоразрядные лампы

Одна из первых ртутных ламп, изобретенная Питером Купером Хьюиттом в 1903 году. Она была похожа на люминесцентную лампу без люминесцентного покрытия на трубке и давала зеленоватый свет. Круглое устройство под лампой - балласт.

В то время как Беккерель интересовался в первую очередь научными исследованиями флуоресценции, Томас Эдисон кратко рассмотрел флуоресцентное освещение из-за его коммерческого потенциала. Он изобрел люминесцентную лампу в 1896 году, в которой использовалось покрытие из вольфрамата кальция в качестве флуоресцентного вещества, возбуждаемого рентгеновскими лучами, но, хотя в 1907 году на нее был получен патент [6] , она не была запущена в производство. Как и в случае с некоторыми другими попытками использовать трубки Гейсслера для освещения, у него был короткий срок службы, и, учитывая успех лампы накаливания, у Эдисона не было особых причин для поиска альтернативных средств электрического освещения.Никола Тесла проводил аналогичные эксперименты в 1890-х годах, изобретая высокочастотные люминесцентные лампы, которые давали яркий зеленоватый свет, но, как и в случае с устройствами Эдисона, коммерческого успеха достичь не удалось.

Хотя Эдисон потерял интерес к люминесцентному освещению, одному из его бывших сотрудников удалось создать газовую лампу, которая добилась определенного коммерческого успеха. В 1895 году Дэниел Макфарлан Мур продемонстрировал лампы длиной от 2 до 3 метров (от 6,6 до 9,8 футов), в которых для излучения белого или розового света использовался углекислый газ или азот соответственно.Как и в случае с будущими люминесцентными лампами, они были значительно сложнее лампы накаливания. [7]

После многих лет работы Мур смог продлить срок службы ламп, изобретя электромагнитно управляемый клапан, который поддерживал постоянное давление газа внутри трубки. [8] Хотя лампа Мура была сложной, дорогостоящей в установке и требовала очень высокого напряжения, она была значительно более эффективной, чем лампы накаливания, и обеспечивала более точное приближение к естественному дневному свету, чем современные лампы накаливания.С 1904 года система освещения Мура была установлена ​​в ряде магазинов и офисов. [9] Его успех способствовал мотивации General Electric к совершенствованию лампы накаливания, особенно ее нити. Усилия GE увенчались изобретением нити накала на основе вольфрама. Увеличенный срок службы и повышенная эффективность ламп накаливания свели на нет одно из ключевых преимуществ лампы Мура, но GE приобрела соответствующие патенты в 1912 году. Эти патенты и изобретательские усилия, которые поддерживали их, должны были иметь значительную ценность, когда фирма занялась люминесцентным освещением. более двух десятилетий спустя.

Примерно в то же время, когда Мур разрабатывал свою систему освещения, другой американец создавал средство освещения, которое также можно рассматривать как предшественник современной люминесцентной лампы. Это была ртутная лампа, изобретенная Питером Купером Хьюиттом и запатентованная в 1901 году (US 682692; этот номер патента часто ошибочно цитируется как US 889 692). Лампа Хьюитта загоралась, когда электрический ток пропускался через пары ртути под низким давлением. В отличие от ламп Мура, лампы Hewitt изготавливались стандартных размеров и работали при низком напряжении.Лампа на парах ртути превосходила лампы накаливания того времени с точки зрения энергоэффективности, но сине-зеленый свет, который она производил, ограничивал ее применение. Однако он использовался для фотографии и некоторых промышленных процессов.

Ртутные лампы продолжали развиваться медленными темпами, особенно в Европе, и к началу 1930-х годов они получили ограниченное применение для крупномасштабного освещения. В некоторых из них использовались флуоресцентные покрытия, но они использовались в основном для коррекции цвета, а не для увеличения светоотдачи.Лампы на парах ртути также предвосхитили люминесцентные лампы с их включением балласта для поддержания постоянного тока.

Купер-Хьюитт не был первым, кто использовал пары ртути для освещения, поскольку ранее усилия были предприняты Уэй, Рапифф, Аронс, Бастиан и Солсбери. Особое значение имела ртутная лампа, изобретенная Кюхом в Германии. В этой лампе вместо стекла использовался кварц, чтобы обеспечить более высокие рабочие температуры и, следовательно, большую эффективность. Хотя ее светоотдача по сравнению с потреблением электроэнергии была лучше, чем у других источников света, излучаемый ею свет был аналогичен свету лампы Купера-Хьюитта в том, что в ней отсутствовала красная часть спектра, что делало ее непригодной для обычного освещения.

Лампы неоновые

Основная статья: Неоновое освещение

Следующий шаг в области газового освещения был основан на люминесцентных свойствах неона - инертного газа, открытого в 1898 году путем изоляции от атмосферы. При использовании в лампах Гейслера неон светился ярко-красным светом. [10] К 1910 году француз Жорж Клод, разработавший технологию и успешный бизнес по сжижению воздуха, получал достаточно неона в качестве побочного продукта для поддержки индустрии неонового освещения. [11] [12] Хотя неоновое освещение использовалось примерно в 1930 году во Франции для общего освещения, оно было не более энергоэффективным, чем обычное освещение лампами накаливания. Освещение с неоновой трубкой, которое также включает использование паров аргона и ртути в качестве альтернативных газов, стало использоваться в основном для привлекательных вывесок и рекламы. Однако неоновое освещение имело отношение к развитию люминесцентного освещения, поскольку улучшенный электрод Клода (запатентованный в 1915 году) преодолел «разбрызгивание», основной источник деградации электродов.Распыление происходит, когда ионизированные частицы ударяются об электрод и отрывают кусочки металла. Хотя для изобретения Клода потребовались электроды с большой площадью поверхности, оно показало, что можно преодолеть серьезное препятствие для газового освещения.

Развитие неонового света также имело значение для последнего ключевого элемента люминесцентной лампы - ее люминесцентного покрытия. В 1926 году Жак Рислер получил французский патент на применение флуоресцентных покрытий на неоновых лампах. [9] Эти лампы, которые можно считать первыми коммерчески успешными люминесцентными лампами, использовались в основном для рекламы, а не для общего освещения.Однако это было не первое использование флуоресцентных покрытий; Эдисон использовал вольфрамат кальция для своей неудачной лампы. Были предприняты другие попытки, но все они сопровождались низкой эффективностью и различными техническими проблемами. Особое значение имело изобретение в 1927 году Фридрихом Мейером, Хансом-Иоахимом Шпаннером и Эдмундом Гермером, сотрудниками немецкой фирмы в Берлине, низковольтной «лампы на парах металла». Немецкий патент был выдан, но в серийное производство лампа так и не пошла.

Серийный выпуск люминесцентных ламп

Все основные функции люминесцентного освещения были реализованы в конце 1920-х годов.Десятилетия изобретений и разработок обеспечили ключевые компоненты люминесцентных ламп: экономичные стеклянные трубки, инертные газы для заполнения трубок, электрические балласты, долговечные электроды, пары ртути как источник люминесценции, эффективные средства создания надежного электрического разряда. , и флуоресцентные покрытия, которые могут быть возбуждены ультрафиолетовым светом. В этот момент интенсивные разработки были важнее фундаментальных исследований.

В 1934 году Артур Комптон, известный физик и консультант GE, сообщил отделу ламп GE об успешных экспериментах с люминесцентным освещением в General Electric Co., Ltd. в Великобритании (не связана с General Electric в США). Вдохновленная этим отчетом и имеющими все ключевые элементы, группа под руководством Джорджа Э. Инмана в 1934 году построила прототип люминесцентной лампы в инженерной лаборатории General Electric в Нела-Парк (Огайо). Это было нетривиальное упражнение; как отметил Артур А. Брайт, «пришлось провести множество экспериментов с размерами и формой ламп, конструкцией катода, давлением газа аргона и паров ртути, цветами флуоресцентных порошков, методами их прикрепления к внутренней части лампы. трубка и другие детали лампы и ее вспомогательных устройств до того, как новое устройство было готово для публики." [9]

Помимо инженеров и техников, а также помещений для НИОКР по люминесцентным лампам, General Electric контролировала то, что она считала ключевыми патентами, касающимися флуоресцентного освещения, включая патенты, первоначально выданные Hewitt, Moore и Küch. Более важным, чем это, был патент на электрод, который не разрушался при давлении газа, которое в конечном итоге использовалось в люминесцентных лампах. Альберт В. Халл из исследовательской лаборатории GE в Скенектади подал заявку на патент на это изобретение в 1927 году, которое было выдано в 1931 году. [13] General Electric использовала свой контроль над патентами, чтобы предотвратить конкуренцию со своими лампами накаливания, и, вероятно, отложила внедрение люминесцентного освещения на 20 лет. В конце концов, военное производство потребовало круглосуточных фабрик с экономичным освещением и люминесцентными лампами.

В то время как патент Халла дал GE основание для требования юридических прав на люминесцентную лампу, через несколько месяцев после того, как лампа была запущена в производство, фирма узнала о заявке на патент США, поданной в 1927 году на вышеупомянутую изобретенную «лампу на парах металла». в Германии Мейером, Шпаннером и Гермером.В заявке на патент указывалось, что лампа была создана как превосходное средство получения ультрафиолетового света, но в заявке также содержалось несколько утверждений, относящихся к флуоресцентному освещению. Попытки получить патент в США натолкнулись на многочисленные задержки, но если бы он был выдан, патент мог бы вызвать серьезные трудности для GE. Сначала GE попыталась заблокировать выдачу патента, заявив, что приоритет должен принадлежать одному из их сотрудников, Лерою Дж. Баттольфу, который, согласно их заявлению, изобрел люминесцентную лампу в 1919 году и чья патентная заявка все еще находилась на рассмотрении.GE также подала заявку на патент в 1936 году на имя Инмана, чтобы охватить «улучшения», внесенные его группой. В 1939 году GE решила, что претензии Мейера, Спаннера и Гермера имеют определенные основания и что в любом случае длительная процедура вмешательства не в их интересах. Поэтому они отказались от иска Buttolph и заплатили 180 000 долларов за приобретение Meyer et al. заявка, которая на тот момент принадлежала фирме, известной как Electrons, Inc. Патент был должным образом выдан в декабре 1939 года. [14] Этот патент, наряду с патентом Халла, поставил GE на то, что казалось твердым юридическим основанием , хотя компания Sylvania Electric Products, Inc. в течение многих лет сталкивалась с судебными исками., который заявил о нарушении принадлежащих ему патентов.

Несмотря на то, что вопрос о патентах не будет полностью решен в течение многих лет, сильные стороны General Electric в области производства и маркетинга позволили компании занять лидирующую позицию на формирующемся рынке люминесцентных ламп. Продажа люминесцентных люмилиновых ламп началась в 1938 году, когда на рынок были выпущены лампы четырех разных размеров. Они использовались в светильниках, производимых тремя ведущими корпорациями: Lightolier, Artcraft Fluorescent Lighting Corporation и Globe Lighting.В следующем году GE и Westinghouse рекламировали новые светильники на выставках на Всемирной выставке в Нью-Йорке и Международной выставке Golden Gate в Сан-Франциско. Флуоресцентные системы освещения быстро распространились во время Второй мировой войны, поскольку военное производство увеличило спрос на освещение. К 1951 году в Соединенных Штатах люминесцентные лампы производили больше света, чем лампы накаливания. [15]

В первые годы в качестве зеленоватого люминофора использовался ортосиликат цинка с различным содержанием бериллия.Небольшие добавки вольфрамата магния улучшили синюю часть спектра, получив приемлемый белый цвет. После того, как было обнаружено, что бериллий токсичен, фосфор на основе галофосфата взял верх. [16]

Принципы работы

Основное средство преобразования электрической энергии в лучистую в люминесцентной лампе основано на неупругом рассеянии электронов, когда падающий электрон сталкивается с атомом в газе. Если (падающий) свободный электрон имеет достаточно кинетической энергии, он передает энергию внешнему электрону атома, заставляя этот электрон временно подпрыгивать на более высокий энергетический уровень.Столкновение «неупругое», потому что происходит потеря кинетической энергии.

Это состояние с более высокой энергией нестабильно, и атом излучает ультрафиолетовый фотон, когда электрон атома возвращается на более низкий, более стабильный энергетический уровень. Большинство фотонов, испускаемых атомами ртути, имеют длины волн в ультрафиолетовой (УФ) области спектра, преимущественно на длинах волн 253,7 и 185 нанометров (нм). Они не видны человеческому глазу, поэтому их необходимо преобразовывать в видимый свет.Это делается с помощью флуоресценции. Ультрафиолетовые фотоны поглощаются электронами в атомах внутреннего флуоресцентного покрытия лампы, вызывая аналогичный скачок энергии, а затем ее падение с испусканием следующего фотона. Фотон, испускаемый в результате этого второго взаимодействия, имеет меньшую энергию, чем тот, который его вызвал. Химические вещества, входящие в состав люминофора, выбираются таким образом, чтобы эти испускаемые фотоны имели длину волны, видимую человеческим глазом. Разница в энергии между поглощенным ультрафиолетовым фотоном и испускаемым фотоном видимого света идет на нагрев покрытия люминофора.

Когда включается свет, электроэнергия нагревает катод настолько, что он испускает электроны (термоэлектронная эмиссия). Эти электроны сталкиваются и ионизируют атомы благородного газа внутри колбы, окружающей нить, с образованием плазмы в процессе ударной ионизации. В результате лавинной ионизации проводимость ионизированного газа быстро возрастает, позволяя протекать через лампу более высоким токам.

Заполняющий газ помогает определить рабочие электрические характеристики лампы, но не излучает свет.Наполняющий газ эффективно увеличивает расстояние, на которое электроны проходят через трубку, что дает электрону больше шансов на взаимодействие с атомом ртути. Атомы аргона, возбужденные до метастабильного состояния ударом электрона, могут передать эту энергию нейтральному атому ртути и ионизировать его, что описывается как эффект Пеннинга. Это позволяет снизить пробивное и рабочее напряжение лампы по сравнению с другими возможными наполняющими газами, такими как криптон. [17]

Строительство

Крупным планом катоды бактерицидной лампы (по существу аналогичная конструкция, в которой не используется люминесцентный люминофор, что позволяет видеть электроды.)

Трубка люминесцентной лампы заполнена газом, содержащим пары ртути низкого давления и аргон, ксенон, неон или криптон. Давление внутри лампы составляет около 0,3% от атмосферного давления. [18] Внутренняя поверхность лампы покрыта флуоресцентным (и часто слегка фосфоресцирующим) покрытием, состоящим из различных смесей солей металлических и редкоземельных люминофоров. Электроды лампы обычно изготавливаются из спирального вольфрама и обычно называются катодами из-за их основной функции - испускания электронов.Для этого они покрыты смесью оксидов бария, стронция и кальция, выбранной так, чтобы иметь низкую температуру термоэлектронной эмиссии.

В бактерицидной лампе используется тлеющий разряд паров ртути низкого давления, идентичный таковому в люминесцентной лампе, но в бактерицидной лампе используется оболочка из плавленого кварца без покрытия, поэтому ультрафиолетовое излучение может уйти.

Трубки люминесцентных ламп обычно прямые и имеют длину от примерно 100 миллиметров (3,9 дюйма) для миниатюрных ламп до 2,43 метра (8.0 футов) для мощных ламп. У некоторых ламп трубка изогнута в круг, что используется для настольных ламп или в других местах, где требуется более компактный источник света. П-образные лампы большего размера используются для обеспечения того же количества света в более компактных помещениях и используются в особых архитектурных целях. Компактные люминесцентные лампы имеют несколько трубок малого диаметра, соединенных в пучок из двух, четырех или шести, или трубку небольшого диаметра, свернутую в спираль, чтобы обеспечить большое количество светового потока в небольшом объеме.

Светоизлучающие люминофоры наносятся на внутреннюю часть трубки в виде лакокрасочного покрытия. Органическим растворителям дают испариться, затем трубку нагревают почти до температуры плавления стекла, чтобы удалить оставшиеся органические соединения и сплавить покрытие с трубкой лампы. Необходим тщательный контроль размера зерна подвешенных люминофоров; большие зерна, 35 микрометров или больше, приводят к слабым зернистым покрытиям, тогда как слишком много мелких частиц 1 или 2 микрометра или меньше ведет к плохому освещению и эффективности.Большинство люминофоров лучше всего работают с размером частиц около 10 микрометров. Покрытие должно быть достаточно толстым, чтобы улавливать весь ультрафиолетовый свет, производимый ртутной дугой, но не настолько толстым, чтобы люминофорное покрытие поглощало слишком много видимого света. Первые люминофоры были синтетическими версиями природных флуоресцентных минералов с небольшими количествами металлов, добавленных в качестве активаторов. Позже были обнаружены другие соединения, позволяющие изготавливать лампы разных цветов. [19]

Электрические аспекты эксплуатации

Различные балласты для люминесцентных и газоразрядных ламп

Люминесцентные лампы представляют собой устройства с отрицательным дифференциальным сопротивлением, поэтому по мере прохождения через них большего тока электрическое сопротивление люминесцентной лампы падает, позволяя протекать еще большему току.Подключенная непосредственно к источнику питания постоянного напряжения, люминесцентная лампа быстро самоуничтожится из-за неконтролируемого протекания тока. Чтобы этого не произошло, люминесцентные лампы должны использовать вспомогательное устройство - балласт, регулирующий ток через лампу.

Напряжение на клеммах рабочей лампы зависит от тока дуги, диаметра трубки, температуры и наполняющего газа. Фиксированная часть падения напряжения происходит из-за электродов. 48-дюймовая (1219 мм) лампа T12 [20] для обслуживания общего освещения работает при 430 мА при падении напряжения на 100 вольт.Лампы с высокой выходной мощностью работают при 800 мА, а некоторые типы - до 1,5 А. Уровень мощности варьируется от 33 до 82 Вт на метр длины трубки (от 10 до 25 Вт / фут) для ламп T12. [21]

Самым простым балластом для переменного тока (AC) является катушка индуктивности, размещенная последовательно, состоящая из обмотки на многослойном магнитопроводе. Индуктивность этой обмотки ограничивает прохождение переменного тока. Этот тип до сих пор используется, например, в настольных лампах с питанием от 120 вольт, использующих относительно короткие лампы.ПРА рассчитаны на размер лампы и частоту сети. Если переменного напряжения недостаточно для запуска длинных люминесцентных ламп, балласт часто представляет собой повышающий автотрансформатор со значительной индуктивностью рассеяния (чтобы ограничить ток). Любая форма индуктивного балласта может также включать конденсатор для коррекции коэффициента мощности.

Балласт 230 В для 18–20 Вт

Для управления люминесцентными лампами использовалось множество различных схем. Выбор схемы основан на напряжении переменного тока, длине трубки, начальной стоимости, долгосрочной стоимости, мгновенном или не мгновенном запуске, диапазонах температур, наличии деталей и т. Д.

Люминесцентные лампы могут работать непосредственно от источника постоянного тока с напряжением, достаточным для зажигания дуги. Балласт должен быть резистивным и потреблять примерно столько же энергии, сколько и лампа. При работе от постоянного тока пусковой выключатель часто предназначен для изменения полярности питания лампы каждый раз при ее запуске; в противном случае ртуть скапливается на одном конце трубки. По этим причинам люминесцентные лампы (почти) никогда не работают напрямую от постоянного тока. Вместо этого инвертор преобразует постоянный ток в переменный и обеспечивает функцию ограничения тока, как описано ниже для электронных балластов.

Влияние температуры

Тепловое изображение винтовой люминесцентной лампы.

На светоотдачу и характеристики люминесцентных ламп в значительной степени влияет температура стенки колбы и ее влияние на парциальное давление паров ртути внутри лампы. [22] Каждая лампа содержит небольшое количество ртути, которая должна испаряться, чтобы поддерживать ток лампы и генерировать свет. При низких температурах ртуть находится в виде диспергированных капель жидкости. По мере того, как лампа нагревается, все больше ртути находится в форме пара.При более высоких температурах самопоглощение пара снижает выход УФ и видимого света. Поскольку ртуть конденсируется в самом холодном месте лампы, необходимо тщательно продумать конструкцию, чтобы поддерживать в этом месте оптимальную температуру, около 40 ° C (104 ° F).

При использовании амальгамы с другим металлом давление пара снижается, а диапазон оптимальных температур расширяется вверх; тем не менее, температуру «холодного пятна» стенки колбы необходимо контролировать, чтобы предотвратить миграцию ртути из амальгамы и ее конденсацию на холодном пятне.Люминесцентные лампы, предназначенные для более высокой мощности, будут иметь такие конструктивные особенности, как деформированная трубка или внутренние радиаторы для контроля температуры холодного пятна и распределения ртути. Сильно нагруженные небольшие лампы, такие как компактные люминесцентные лампы, также включают в себя зоны теплоотвода в трубке, чтобы поддерживать давление паров ртути на оптимальном уровне. [23]

Потери

Файл: Fluorescent Energy.svg Диаграмма Санки потерь энергии в люминесцентной лампе. В современных конструкциях самая большая потеря заключается в квантовой эффективности преобразования высокоэнергетических УФ-фотонов в низкоэнергетические фотоны видимого света.

Только часть электроэнергии, потребляемой лампой, преобразуется в полезный свет. Балласт рассеивает тепло; электронные балласты могут иметь КПД около 90%. На электродах возникает фиксированное падение напряжения, которое также выделяет тепло. Часть энергии в столбе паров ртути также рассеивается, но около 85% превращается в видимый и ультрафиолетовый свет.

УФ-свет поглощается люминесцентным покрытием лампы, которое повторно излучает энергию на более длинных волнах для излучения видимого света.Не вся УФ-энергия, падающая на люминофор, преобразуется в видимый свет. В современной лампе на каждые 100 падающих фотонов УФ-излучения, попадающих на люминофор, излучается только 86 фотонов видимого света (квантовая эффективность 86%). Самая большая разовая потеря в современных лампах связана с более низкой энергией каждого фотона видимого света по сравнению с энергией УФ-фотонов, которые их генерируют (явление, называемое стоксовым сдвигом). Падающие фотоны имеют энергию 5,5 электрон-вольт, но производят фотоны видимого света с энергией около 2.5 электрон-вольт, поэтому используется только 45% УФ-энергии; остальное рассеивается в виде тепла. Если бы можно было разработать так называемый «двухфотонный» люминофор, это повысило бы эффективность, но многие исследования еще не нашли такой системы. [24]

Лампы люминесцентные с холодным катодом

В большинстве люминесцентных ламп используются электроды, работающие за счет термоэлектронной эмиссии, что означает, что они работают при достаточно высокой температуре, чтобы материал электрода (обычно с помощью специального покрытия) излучал электроны в трубку за счет тепла.

Однако есть также лампы, которые работают в режиме с холодным катодом, когда электроны попадают в трубку только за счет большой разности потенциалов (напряжения) между электродами. Это не означает, что электроды холодные (действительно, они могут быть очень горячими), но это означает, что они работают при температуре ниже своей термоэлектронной эмиссии. Поскольку лампы с холодным катодом не имеют термоэмиссионного покрытия, которое могло бы изнашиваться, они могут иметь гораздо больший срок службы, чем лампы с горячим катодом. Это качество делает их желательными для приложений с длительным сроком службы, не требующих обслуживания (например, для подсветки жидкокристаллических дисплеев).Распыление электрода все еще может происходить, но электроды могут иметь форму (например, во внутренний цилиндр) для захвата большей части распыленного материала, чтобы он не терялся с электрода.

Лампы с холодным катодом обычно менее эффективны, чем лампы с термоэлектронной эмиссией, поскольку катодное падение напряжения намного выше. Повышенное падение напряжения приводит к большему рассеиванию мощности на концах трубки, что не влияет на светоотдачу. Однако это менее важно для более длинных трубок. Повышенное рассеивание мощности на концах трубок также обычно означает, что лампы с холодным катодом должны работать при более низкой нагрузке, чем их эквиваленты с термоэлектронной эмиссией.Учитывая, что в любом случае требуется более высокое напряжение на лампе, эти лампы можно легко сделать длинными и даже работать в виде последовательных цепочек. Они лучше подходят для сгибания в специальные формы для надписей и вывесок, а также могут быть мгновенно включены или выключены.

Начиная с

Атомы ртути в люминесцентной лампе должны быть ионизированы, прежде чем дуга сможет «загореться» внутри лампы. Для небольших ламп для зажигания дуги не требуется большого напряжения, и запуск лампы не представляет проблемы, но для больших ламп требуется значительное напряжение (в диапазоне от тысячи вольт).

Схема предварительно нагревает цепь люминесцентной лампы с помощью автоматического пускового выключателя. A: Люминесцентная лампа, B: Питание (+220 В), C: Стартер, D: Переключатель (биметаллический термостат), E: Конденсатор, F: Нити, G: Балласт Запуск лампы предварительного нагрева. Автоматический выключатель стартера мигает оранжевым при каждой попытке запустить лампу.
Предварительный нагрев

В этом методе используется комбинированная нить накала-катод на каждом конце лампы в сочетании с механическим или автоматическим (биметаллическим) переключателем (см. Принципиальную схему справа), который первоначально соединяет нити накала последовательно с балластом для их предварительного нагрева; при зажигании дуги нити отключаются.Эта система описывается как предварительный нагрев в некоторых странах и switchstart в других. [25] Эти системы являются стандартным оборудованием в странах с напряжением 200–240 В (и для ламп на 100–120 В мощностью до 30 Вт) [требуется ссылка ] .

А подогрев люминесцентная лампа «стартер» (автоматический пусковой выключатель)

До 1960-х годов использовались четырехконтактные термовыключатели и ручные выключатели. [ необходима ссылка ] Механизм, широко используемый в то время для предварительного нагрева, до сих пор широко используемый, представляет собой пускатель с выключателем накаливания (показан).Он состоит из нормально разомкнутого биметаллического переключателя в небольшой герметичной газоразрядной лампе, содержащей инертный газ (неон или аргон).

Электронные пускатели люминесцентных ламп

При первом подаче питания на цепь на электродах стартерной лампы возникает тлеющий разряд. Это нагревает газ в стартере и заставляет один из биметаллических контактов изгибаться по направлению к другому. Когда контакты соприкасаются, две нити люминесцентной лампы и пускорегулирующего устройства эффективно подключаются последовательно к питающему напряжению.Ток через нити заставляет их нагреваться и испускать электроны в газ трубки за счет термоэлектронной эмиссии. В стартере прикосновение к контакту замыкает напряжение, поддерживающее тлеющий разряд, гасит его, так что газ охлаждается и больше не нагревает биметаллический переключатель, который размыкается в течение одной или двух секунд. Ток через нити и индуктивный балласт резко прерывается, оставляя полное линейное напряжение, приложенное между нитями нити на концах трубки, и генерирует индуктивный толчок, который обеспечивает высокое напряжение, необходимое для запуска лампы.Лампа не загорится, если нити накала недостаточно горячие, и в этом случае цикл повторяется; Обычно требуется несколько циклов, что вызывает мерцание и щелчки во время запуска (более старые термостартеры в этом отношении вели себя лучше). Конденсатор коррекции коэффициента мощности (PFC) потребляет опережающий ток из сети для компенсации запаздывающего тока, потребляемого цепью лампы. [25]

Как только трубка ударяется, падающий основной разряд сохраняет катоды горячими, обеспечивая непрерывную эмиссию электронов без необходимости дальнейшего нагрева нитей.Выключатель стартера не замыкается снова, потому что напряжение на горящей трубке недостаточно для запуска тлеющего разряда в стартере. [25]

При использовании автоматических пускателей, таких как стартеры накаливания, неисправная лампа будет бесконечно работать, мерцая, когда лампа быстро гаснет, потому что смеси излучения недостаточно для поддержания тока лампы на достаточно высоком уровне, чтобы пускатель накаливания оставался открытым. Это запускает балласт при более высокой температуре. У некоторых более продвинутых пускателей в этой ситуации истекает время ожидания, и они не пытаются повторять пуски, пока не будет сброшено питание. [требуется ссылка ] В некоторых старых системах использовалось отключение от перегрева при перегрузке по току для обнаружения повторных попыток запуска и отключения цепи до ручного сброса. Переключающие контакты в пускателях накаливания подвержены износу и неизбежно выходят из строя, поэтому стартер изготавливается как сменный блок.

В электронных пускателях, выпущенных недавно, для предварительного нагрева катодов используется другой метод. [26] Они могут быть спроектированы так, чтобы их можно было заменить на пускатели накаливания для использования в стандартной арматуре.Они обычно используют специально разработанный полупроводниковый переключатель и «мягкий запуск» лампы путем предварительного нагрева катодов перед подачей управляемого пускового импульса, который зажигает лампу в первый раз без мерцания; это вытесняет минимальное количество материала с катодов во время запуска, обеспечивая более длительный срок службы лампы, чем это возможно с неконтролируемыми импульсами, которым лампа подвергается при пуске из выключателя. [25] Утверждается, что он продлевает срок службы лампы в 3-4 раза, если лампа часто включается, например, в быту, [27] , и уменьшает почернение концов лампы, типичное для флуоресцентные трубки.Схема обычно сложна, но сложность заложена в ИС. Электронные пускатели могут быть оптимизированы для быстрого пуска (типичное время пуска 0,3 секунды), [27] [28] или для наиболее надежного пуска даже при низких температурах и с низким напряжением питания, с временем пуска 2–4 секунд. [29] Устройства с более быстрым запуском могут издавать слышимый шум во время запуска. [30]

Электронные пускатели пытаются запустить лампу только на короткое время при первоначальном включении питания и не пытаются повторно запустить повторно погашенную лампу, неспособную поддерживать дугу; некоторые автоматически выключают вышедшую из строя лампу. [26] Это исключает повторное зажигание лампы и постоянное мерцание неисправной лампы с помощью стартера накаливания. Электронные стартеры не подвержены износу и не нуждаются в периодической замене, хотя они могут выйти из строя, как и любая другая электронная схема. Производители обычно указывают срок службы 20 лет или столько же, сколько и светильник. [28] [29] Пускатели недорогие, обычно менее 50 центов США для кратковременного свечения (в зависимости от мощности лампы) и, возможно, в десять раз больше для электронного типа по состоянию на 2013 год. [обновление] .

Мгновенный запуск

Трубка другого типа вообще не имеет нитей для запуска. Мгновенный запуск Люминесцентные лампы просто используют достаточно высокое напряжение, чтобы пробить столб газа и ртути и тем самым запустить дугу. Эти трубки можно идентифицировать по одному штырю на каждом конце трубки. Патроны ламп имеют разъединяющее гнездо на низковольтном конце, которое отключает балласт при снятии трубки, чтобы предотвратить поражение электрическим током. В недорогих осветительных приборах со встроенным электронным балластом используется мгновенное включение ламп, изначально предназначенных для предварительного нагрева, хотя это сокращает срок службы ламп. [ необходима ссылка ]

Быстрый старт

Более новые конструкции балласта с быстрым запуском предусматривают наличие в балласте силовых обмоток накала; они быстро и непрерывно нагревают нити / катоды, используя низковольтный переменный ток. Обычно работает при более низком напряжении дуги, чем конструкция с мгновенным запуском; при запуске не возникает индуктивного скачка напряжения, поэтому лампы необходимо устанавливать рядом с заземленным (заземленным) отражателем, чтобы тлеющий разряд мог распространяться по трубке и инициировать дуговый разряд.В некоторых лампах заземленная полоса «стартера» прикреплена к внешней стороне стекла лампы.

«Железный» (магнитный) балласт с быстрым запуском постоянно нагревает катоды на концах ламп. В этом балласте последовательно работают две лампы F40T12.
Быстрый запуск

ПРА с быстрым запуском используют небольшой автотрансформатор для нагрева нити при первом включении питания. Когда возникает дуга, мощность нагрева нити уменьшается, и трубка запускается через полсекунды. Автотрансформатор либо совмещен с балластом, либо может быть отдельным блоком.Трубки необходимо установить рядом с заземленным металлическим отражателем, чтобы они не ударяли. Балласты с быстрым запуском более распространены в коммерческих установках из-за более низких затрат на техническое обслуживание. Балласт быстрого запуска устраняет необходимость в переключателе стартера, который является частым источником отказов ламп. Тем не менее балласты с быстрым запуском также используются в бытовых (жилых) установках из-за того, что балласты с быстрым запуском включаются почти сразу после подачи питания (при включении переключателя).ПРА с быстрым запуском используются только в цепях 240 В и предназначены для использования со старыми, менее эффективными лампами T12.

Полурезонансный пуск
Люминесцентная лампа мощностью 65 Вт, запускаемая по полурезонансной цепи запуска Схема полурезонансного пуска

Полурезонансная схема запуска была изобретена Thorn Lighting для использования с люминесцентными лампами T12. В этом методе используются трансформатор с двойной обмоткой и конденсатор. При отсутствии тока дуги трансформатор и конденсатор резонируют на линейной частоте и генерируют примерно вдвое большее напряжение питания на трубке и небольшой ток нагрева электрода. [31] Напряжение на трубке слишком низкое для зажигания дуги с холодными электродами, но по мере того, как электроды нагреваются до температуры термоэмиссии, напряжение зажигания трубки падает ниже напряжения вызывного сигнала, и возникает дуга. По мере нагрева электродов лампа медленно, в течение трех-пяти секунд, достигает полной яркости. По мере увеличения тока дуги и падения напряжения на трубке схема обеспечивает ограничение тока.

Полурезонансные пусковые схемы в основном ограничиваются использованием в коммерческих установках из-за более высокой начальной стоимости компонентов схемы.Однако нет переключателей стартера, которые нужно заменять, а повреждение катода уменьшается во время запуска, что увеличивает срок службы лампы, сокращая затраты на техническое обслуживание. Из-за высокого напряжения на лампе холостого хода этот метод пуска особенно хорош для запуска ламп в холодных местах. Кроме того, коэффициент мощности схемы составляет почти 1,0, и никакой дополнительной коррекции коэффициента мощности в осветительной установке не требуется. Поскольку конструкция требует, чтобы удвоенное напряжение питания было ниже, чем напряжение зажигания на холодном катоде (или лампы могли бы ошибочно запускаться мгновенно), эту конструкцию нельзя использовать с питанием переменного тока 240 В, если на лампах не меньше 1.Длина 5 метров. Полурезонансные пусковые устройства обычно несовместимы с энергосберегающими модернизированными лампами T8, потому что такие лампы имеют более высокое пусковое напряжение, чем лампы T12, и могут не запускаться надежно, особенно при низких температурах. Недавние предложения в некоторых странах по поэтапному отказу от трубок Т12 уменьшат применение этого метода запуска.

Запрограммированный старт

Используется с электронными балластами, показанными ниже. Балласт с программным запуском - это более совершенная версия быстрого запуска.Этот балласт сначала подает питание на нити, а затем после короткой задержки, позволяющей катодам предварительно нагреться, подает напряжение на лампы для зажигания дуги. Этот балласт обеспечивает максимальный срок службы и в большинстве случаев начинается с ламп, поэтому он предпочтителен для приложений с очень частыми циклами включения питания, таких как зрительные кабинеты и туалеты с переключателем детектора движения.

Электронные балласты
Электронный балласт для люминесцентной лампы, 2x58Вт Принципиальная схема электронного балласта Люминесцентная лампа с электронным балластом.Электронные балласты и различные компактные люминесцентные лампы В электронных балластах

используются транзисторы для преобразования частоты питания в высокочастотный переменный ток, а также для регулирования тока в лампе. Некоторые по-прежнему используют индуктивность для ограничения тока, но более высокая частота позволяет использовать гораздо меньшую индуктивность. Другие используют комбинацию конденсатор-транзистор для замены катушки индуктивности, поскольку транзистор и конденсатор, работающие вместе, могут имитировать действие катушки индуктивности.В этих балластах используется более высокий КПД ламп, работающих от высокочастотного тока, который возрастает почти на 10% при 10 кГц по сравнению с КПД при нормальной частоте сети. Когда период переменного тока короче, чем время релаксации для деионизации атомов ртути в разрядном столбе, разряд остается ближе к оптимальному рабочему состоянию. [32] Электронные балласты обычно работают в режиме быстрого или мгновенного запуска. На электронные балласты обычно подается питание переменного тока, которое внутренне преобразуется в постоянный ток, а затем обратно в форму волны переменного тока с переменной частотой.В зависимости от емкости и качества широтно-импульсной модуляции постоянного тока это может в значительной степени устранить модуляцию на частоте 100 или 120 Гц.

Дешевые балласты в основном содержат только простой генератор и последовательный резонансный LC-контур. При включении генератор запускается, и резонансный ток возбуждает LC-контур. Этот резонансный ток напрямую управляет переключающим транзистором через трансформатор с кольцевым сердечником. Этот принцип называется схемой резонансного инвертора тока. Через короткое время напряжение на лампе достигает примерно 1 кВ, и лампа загорается.Процесс слишком быстрый для предварительного нагрева катодов, поэтому лампа мгновенно запускается в режиме холодного катода. Катодные нити по-прежнему используются для защиты балласта от перегрева, если лампа не загорается. Некоторые производители используют термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC), чтобы отключить мгновенный запуск и дать некоторое время для предварительного нагрева нитей.

Более сложные электронные балласты используют запрограммированный пуск. Выходная частота начинается выше резонансной частоты выходного контура балласта; а после нагрева нитей частота быстро уменьшается.Если частота приближается к резонансной частоте балласта, выходное напряжение возрастет настолько, что лампа загорится. Если лампа не загорается, электронная схема прекращает работу балласта.

Многие электронные балласты управляются микроконтроллером или аналогичным устройством, и их иногда называют цифровыми балластами. Цифровые балласты могут применять довольно сложную логику для запуска и работы лампы. Это позволяет выполнять такие функции, как проверка сломанных электродов и отсутствующих трубок перед попыткой запуска, автоматическое обнаружение замены трубки и автоматическое определение типа трубки, так что один балласт может использоваться с несколькими разными трубками, даже с теми, которые работают при разных токах дуги. , и т.д.Как только станет возможным такой мелкозернистый контроль над пусковым током и током дуги, такие функции, как диммирование и поддержание постоянного уровня освещенности балластом против изменения доли солнечного света, легко включаются во встроенное программное обеспечение микроконтроллера, и их можно найти у различных производителей. продукты.

С момента появления в 1990-х годах высокочастотные балласты использовались в осветительных приборах общего назначения с лампами быстрого запуска или с лампами предварительного нагрева. Эти балласты преобразуют поступающую мощность в выходную частоту выше 20 кГц.Это увеличивает эффективность лампы. Они используются в нескольких приложениях, в том числе в системах ламп для загара нового поколения, при которых лампа мощностью 100 Вт (например, F71T12BP) может гореть, используя фактическую мощность 90 Вт, при этом световой поток (измеряемый в люменах) такой же, как и магнитный балласт. [33] Эти балласты работают с напряжениями, которые могут составлять почти 600 вольт, что требует некоторого рассмотрения при проектировании корпуса и может вызвать незначительное ограничение длины проводов, ведущих от балласта к концам лампы.

Конец срока службы

Режим отказа по окончании срока службы люминесцентных ламп различается в зависимости от того, как они используются, и типа их ПРА. Часто свет становится розовым (см. Потеря ртути) с черными ожогами на концах лампы из-за распыления эмиссионной смеси (см. Ниже). Лампа также может заметно мигать (см. Проблемы с мерцанием). Дополнительная информация о нормальных режимах отказа:

Смесь выбросов
Крупный план нити накала ртутной газоразрядной лампы низкого давления показывает белое покрытие из термоэлектронной смеси на центральной части катушки, действующей как горячий катод.Покрытие, которое обычно состоит из смеси оксидов бария, стронция и кальция, при нормальном использовании разбрызгивается, что часто в конечном итоге приводит к выходу лампы из строя.

«Эмиссионная смесь» на нитях / катодах лампы необходима для того, чтобы электроны могли проходить в газ посредством термоэлектронной эмиссии при используемых рабочих напряжениях лампы. Смесь медленно распыляется путем бомбардировки электронами и ионами ртути во время работы, но большее количество распыляется каждый раз, когда лампа запускается с холодными катодами.Существенное влияние на это оказывает способ запуска лампы. Лампы, работающие обычно менее 3 часов при каждом включении, обычно исчерпывают эмиссионную смесь до выхода из строя других частей лампы. Смесь распыленного излучения образует темные пятна на концах ламп, которые можно увидеть в старых лампах. Когда вся эмиссионная смесь исчезает, катод не может пропускать достаточное количество электронов в газовый заполнитель, чтобы поддерживать газовый разряд при проектном рабочем напряжении лампы [ цитата необходима ] .В идеале, ПРА должен выключать лампу, когда это происходит. Однако из-за стоимости, отрицательного дифференциального сопротивления и иногда высокого пускового напряжения [требуется ссылка ] , некоторые устройства управления будут обеспечивать достаточно повышенное рабочее напряжение, чтобы продолжать зажигать лампу в режиме с холодным катодом [ цитата требуется ] . Это приведет к перегреву конца лампы и быстрому разрушению электродов (нить накала обрывается) и опорных проводов для нити до тех пор, пока они полностью не исчезнут, или пока стекло не потрескается, что приведет к повреждению газового наполнения низкого давления и остановке газового разряда.

Электроника балласта

Это может происходить в компактных люминесцентных лампах со встроенными электрическими балластами или в линейных лампах. Отказ балластной электроники - это несколько случайный процесс, который следует стандартному профилю отказа любого электронного устройства. Сначала наблюдается небольшой пик ранних отказов, за которым следует спад и неуклонное увеличение срока службы лампы. Срок службы электроники сильно зависит от рабочей температуры - обычно он сокращается вдвое на каждые 10 ° C повышения температуры. Указанный средний срок службы лампы обычно составляет при температуре окружающей среды 25 ° C (77 ° F) (это может варьироваться в зависимости от страны).Средний срок службы электроники при этой температуре обычно больше указанной, поэтому при такой температуре не многие лампы выйдут из строя из-за отказа электроники. В некоторых фитингах температура окружающей среды может быть намного выше этой, и в этом случае отказ электроники может стать преобладающим механизмом отказа. Точно так же использование компактного цоколя люминесцентных ламп приведет к нагреву электроники, что может привести к сокращению среднего срока службы (особенно для ламп с более высокой номинальной мощностью). Электронные балласты должны быть спроектированы таким образом, чтобы отключать лампу, когда заканчивается смесь выбросов, как описано выше.В случае интегральных электронных балластов, поскольку они никогда не должны снова работать, это иногда достигается путем преднамеренного сгорания какого-либо компонента для окончательного прекращения работы.

В большинстве КЛЛ нити накаливания соединены последовательно с небольшим конденсатором между ними. Разряд, когда он зажжется, идет параллельно конденсатору и представляет собой путь с более низким сопротивлением, эффективно замыкая конденсатор.

люминофор

Эффективность люминофора падает во время использования.Приблизительно к 25000 часов работы это обычно будет вдвое меньше яркости новой лампы (хотя некоторые производители заявляют, что период полураспада у своих ламп намного больше). Лампы, в которых отсутствуют отказы системы эмиссии или встроенной балластной электроники, в конечном итоге разовьются в этом режиме отказа. Они все еще работают, но стали тусклыми и неэффективными. Процесс идет медленно и часто становится очевидным только тогда, когда новая лампа работает рядом со старой.

Потеря ртути

Как и во всех газонаполненных трубках на основе ртути, ртуть медленно адсорбируется стеклом, люминофором [ сомнительно - обсудить ] и трубочными электродами на протяжении всего срока службы лампы, пока она не перестанет работать.Новее [ когда? ] лампы содержат достаточно ртути, чтобы прослужить ожидаемый срок службы лампы. Потеря ртути возьмет верх из-за выхода из строя люминофора в некоторых лампах. Симптомы неисправности аналогичны, за исключением того, что потеря ртути сначала приводит к увеличению времени разгона до полной светоотдачи и, наконец, заставляет лампу светиться тускло-розовым светом, когда ртуть заканчивается, а основной газ аргон становится основным разрядом. [34]

Воздействие на лампу асимметричной формы волны, при которой полный ток, протекающий через лампу, не компенсируется, а трубка эффективно работает под напряжением постоянного тока, вызывает асимметричное распределение ионов ртути по трубке из-за катафореза.Локальное снижение давления паров ртути проявляется в виде розового свечения базового газа вблизи одного из электродов, и срок службы лампы может быть значительно сокращен. Это может быть проблемой для некоторых плохо спроектированных инверторов. [35]

Обгоревшие нити

Нити накала могут сгореть в конце срока службы лампы, размыкая цепь и теряя способность нагреваться. Обе нити накаливания теряют свою функцию, поскольку они соединены последовательно, с помощью простой пусковой цепи переключателя оборванная нить сделает лампу совершенно бесполезной.Нити накаливания редко сгорают или выходят из строя в разомкнутой цепи, если в нити накала не исчерпывается эмиттер и механизм управления не может подавать достаточно высокое напряжение на лампу, чтобы работать в режиме с холодным катодом. Некоторые цифровые электронные балласты способны обнаруживать оборванные нити и могут зажигать дугу с одной или обеими поврежденными нитью при условии наличия достаточного эмиттера. Оборванная нить в лампе, прикрепленной к магнитному балласту, часто приводит к перегоранию или мерцанию обеих ламп.

Люминофоры и спектр излучаемого света

Свет люминесцентной лампы, отраженный компакт-диском, показывает отдельные цветные полосы.

Спектр света, излучаемого люминесцентной лампой, представляет собой комбинацию света, излучаемого непосредственно парами ртути, и света, излучаемого фосфоресцентным покрытием. Спектральные линии излучения ртути и эффекта фосфоресценции дают комбинированное спектральное распределение света, которое отличается от распределения света от источников накаливания. Относительная интенсивность света, излучаемого в каждой узкой полосе длин волн в видимом спектре, находится в разных пропорциях по сравнению с таковой у источника накаливания.Цветные объекты по-разному воспринимаются под источниками света с разным спектральным распределением. Например, некоторые люди считают, что цветопередача некоторых люминесцентных ламп резкая и неприятная. Иногда кажется, что здоровый человек имеет нездоровый оттенок кожи при флуоресцентном освещении. Степень возникновения этого явления связана со спектральным составом света и может быть оценена по его индексу цветопередачи (CRI).

Цветовая температура

Основная статья: Цветовая температура Цветовая температура разных электрических ламп

Коррелированная цветовая температура (CCT) - это мера «оттенка» белизны источника света по сравнению с черным телом.Типичное освещение лампами накаливания - 2700 К, то есть желтовато-белый цвет. Галогенное освещение составляет 3000 К. Люминесцентные лампы изготавливаются в соответствии с выбранной CCT путем изменения смеси люминофоров внутри трубки. Тёпло-белые люминесцентные лампы с цветовой температурой 2700 К. популярны для освещения жилых помещений. Нейтрально-белые флуоресцентные лампы имеют CCT 3000 K или 3500 K. Холодно-белые флуоресцентные лампы имеют CCT 4100 K и популярны для офисного освещения. Флуоресцентные лампы дневного света имеют CCT от 5000 K до 6500 K, что означает голубовато-белый цвет.

Для освещения

High CCT обычно требуется более высокий уровень освещенности. При более тусклом освещении человеческий глаз воспринимает более низкие цветовые температуры как более приятные, что связано с кривой Круитхофа. Таким образом, тусклая лампа накаливания 2700 K кажется удобной, а яркая лампа 5000 K также выглядит естественной, но тусклая люминесцентная лампа 5000 K кажется слишком бледной. Люминесцентные лампы дневного света выглядят естественно, только если они очень яркие.

Индекс цветопередачи

Спиральная холодно-белая люминесцентная лампа, отраженная от дифракционной решетки, выявляет различные спектральные линии, из которых состоит свет.Спектры флуоресценции в сравнении с другими видами освещения. По часовой стрелке сверху слева: люминесцентная лампа, лампа накаливания, пламя свечи и светодиодное освещение. Основная статья: Индекс цветопередачи

Индекс цветопередачи (CRI) - это показатель того, насколько хорошо цвета могут быть восприняты при использовании света от источника по сравнению со светом от эталонного источника, такого как дневной свет или черное тело с той же цветовой температурой. По определению, лампа накаливания имеет индекс цветопередачи 100. Реальные люминесцентные лампы имеют индекс цветопередачи от 50 до 99.Люминесцентные лампы с низким индексом цветопередачи имеют люминофор, излучающий слишком мало красного света. Кожа выглядит менее розовой и, следовательно, «нездоровой» по сравнению с освещением лампами накаливания. Цветные объекты выглядят приглушенными. Например, галофосфатная трубка с низким CRI 6800 K (крайний пример) сделает красный цвет тускло-красным или даже коричневым. Поскольку глаз относительно менее эффективно обнаруживает красный свет, улучшение индекса цветопередачи с увеличением энергии в красной части спектра может снизить общую световую отдачу. [36]

В осветительных приборах используются люминесцентные лампы различных оттенков белого. Иногда [ ласковое слово ] это происходит из-за непонимания разницы или важности различных типов трубок. [ необходима ссылка ] Смешивание типов трубок в фитингах может улучшить цветопередачу трубок более низкого качества.

Состав люминофора

Один из наименее приятных источников света исходит от трубок, содержащих старые люминофоры галогенфосфатного типа (химическая формула Ca 5 (PO 4 ) 3 (F, Cl): Sb 3+ , Mn 2+ ).Этот люминофор в основном излучает желтый и синий свет и сравнительно мало зеленого и красного. В отсутствие эталона эта смесь кажется глазам белой, но свет имеет неполный спектр. Индекс цветопередачи таких ламп составляет около 60.

С 1990-х годов в люминесцентных лампах более высокого качества используется галофосфатное покрытие с более высоким индексом цветопередачи (CRI) или смесь трифосфорных люминофора на основе ионов европия и тербия, у которых полосы излучения более равномерно распределены по спектру видимого света.Галофосфатные и трифосфорные трубки с высоким индексом цветопередачи придают человеческому глазу более естественную цветопередачу. CRI таких ламп обычно составляет 82–100.

Спектры люминесцентных ламп
Типовая люминесцентная лампа с редкоземельным люминофором Типичная "холодная белая" люминесцентная лампа, в которой используются два люминофора, легированные редкоземельными элементами: Tb 3+ , Ce 3+ : LaPO 4 для зеленого и синего излучения и Eu: Y 2 O 3 для красного .Для объяснения происхождения отдельных пиков щелкните изображение. Некоторые спектральные пики генерируются непосредственно ртутной дугой. Вероятно, это наиболее распространенный тип люминесцентных ламп, используемых сегодня.
Галофосфатно-люминесцентная лампа более старого образца Файл: Спектр люминесцентной лампы галофосфатного типа (f30t12 ww rs) .png Галофосфатные люминофоры в этих лампах обычно состоят из трехвалентной сурьмы и галогенфосфата кальция, допированного двухвалентным марганцем (Ca 5 (PO 4 ) 3 (Cl, F): Sb 3+ , Mn 2+ ).Цвет светового потока можно регулировать, изменяя соотношение излучающей синий легирующий элемент сурьмы и излучающий оранжевый легирующий марганец. Цветопередача этих ламп более старого стиля довольно низкая. Галофосфатные люминофоры были изобретены A.H. McKeag et al. в 1942 году.
Люминесцентный светильник "Естественное солнце" Пики со звездами - это линии ртути.
Желтые люминесцентные лампы Файл: Спектр желтого флуоресцентного света.png Спектр почти идентичен спектру нормальной люминесцентной лампы, за исключением почти полного отсутствия света ниже 500 нанометров. Этот эффект может быть достигнут либо за счет использования специального люминофора, либо, чаще, за счет использования простого желтого светофильтра. Эти лампы обычно используются в качестве освещения для фотолитографических работ в чистых помещениях и как «отпугивающее насекомых» наружное освещение (эффективность которого сомнительна).
Спектр лампы «черного света» Обычно в лампе черного света присутствует только один люминофор, обычно состоящий из фторбората стронция, легированного европием, который содержится в оболочке из стекла Вуда.

Приложения

Люминесцентные лампы бывают разных форм и размеров. Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) становятся все более популярными. Во многих компактных люминесцентных лампах вспомогательная электроника встроена в цоколь лампы, что позволяет им вставляться в обычный патрон лампы.

В жилых домах США люминесцентные лампы в основном используются на кухнях, в подвалах или в гаражах, но школы и предприятия считают, что люминесцентные лампы позволяют значительно сэкономить, и редко используют лампы накаливания.Налоговые льготы и строительные нормы приводят к более широкому использованию в таких местах, как Калифорния.

В других странах использование люминесцентного освещения в жилых помещениях варьируется в зависимости от стоимости энергии, финансовых и экологических проблем местного населения, а также приемлемой светоотдачи. В Восточной и Юго-Восточной Азии очень редко можно увидеть лампы накаливания в зданиях где-либо.

Некоторые страны поощряют постепенный отказ от ламп накаливания и замену ламп накаливания люминесцентными лампами или другими типами энергоэффективных ламп.

Помимо общего освещения, специальные люминесцентные лампы часто используются в сценическом освещении для кино- и видеопроизводства. Они холоднее, чем традиционные галогенные источники света, и в них используются высокочастотные балласты для предотвращения мерцания видео и индексные лампы с высокой цветопередачей для приблизительной цветовой температуры дневного света.

Преимущества

Световая отдача

Люминесцентные лампы преобразуют большую часть входной мощности в видимый свет, чем лампы накаливания, хотя по состоянию на 2013 год светодиоды иногда даже более эффективны и их эффективность растет быстрее.Типичная лампа накаливания с вольфрамовой нитью мощностью 100 Вт может преобразовывать только 5% потребляемой мощности в видимый белый свет (длина волны 400–700 нм), в то время как обычные люминесцентные лампы преобразуют около 22% потребляемой мощности в белый видимый свет. [37]

Эффективность люминесцентных ламп колеблется от примерно 16 люмен на ватт для 4-ваттной лампы с обычным балластом до более 100 люмен на ватт [38] с современным электронным балластом, обычно в среднем от 50 до 67 лм / Вт в целом.Большинство компактных люминесцентных ламп мощностью более 13 Вт со встроенными электронными балластами достигают около 60 лм / Вт. Лампы имеют люмен после 100 часов работы. [39] Для данной люминесцентной лампы высокочастотный электронный балласт дает примерно 10% повышение эффективности по сравнению с индуктивным балластом. При оценке эффективности системы люминесцентных ламп необходимо учитывать потери балласта; это может составлять около 25% мощности лампы с магнитными балластами и около 10% с электронными балластами.

Эффективность люминесцентной лампы зависит от температуры лампы в самой холодной части лампы. В лампах T8 он находится в центре трубки. В лампах T5 это конец трубки с нанесенным на него текстом. Идеальная температура для лампы T8 составляет 25 ° C (77 ° F), а для лампы T5 - 35 ° C (95 ° F).

Жизнь

Обычно люминесцентная лампа служит в 10-20 раз дольше, чем эквивалентная лампа накаливания, при работе в течение нескольких часов за раз. В стандартных условиях испытаний лампы общего освещения имеют срок службы 9000 часов и более. [40]

Более высокая начальная стоимость люминесцентной лампы по сравнению с лампой накаливания обычно более чем компенсируется более низким потреблением энергии в течение срока ее службы. [41] [ требует обновления ]

Несколько производителей производят лампы T8 со сроком службы 90 000 часов, что составляет конкуренцию светодиодным лампам. [ необходима ссылка ]

Низкая яркость

По сравнению с лампой накаливания люминесцентная лампа представляет собой более рассеянный и физически более крупный источник света.В лампах подходящей конструкции свет может распределяться более равномерно без точечного источника яркого света, например, от нерассеянной нити накаливания; лампа имеет большие размеры по сравнению с обычным расстоянием между лампой и освещенными поверхностями.

Нижний нагрев

Люминесцентные лампы излучают примерно одну пятую тепла эквивалентных ламп накаливания. Это значительно снижает размер, стоимость и потребление энергии, затрачиваемых на кондиционирование воздуха в офисных зданиях, в которых обычно много света и мало окон.

Недостатки

Частое переключение

Если лампа установлена ​​там, где она часто включается и выключается, она быстро стареет. [42] В экстремальных условиях срок службы может быть намного короче, чем у дешевой лампы накаливания. Каждый пусковой цикл слегка разрушает эмитирующую электроны поверхность катодов; когда весь эмиссионный материал исчезнет, ​​лампа не сможет запуститься с имеющимся балластным напряжением. В светильниках, предназначенных для мигания огней (например, для рекламы), будет использоваться балласт, который поддерживает температуру катода, когда дуга выключена, что продлевает срок службы лампы.

Дополнительная энергия, используемая для запуска люминесцентной лампы, эквивалентна нескольким секундам нормальной работы; энергоэффективнее выключать лампы, если они не нужны в течение нескольких минут. [43] [44]

Проблемы здоровья и безопасности

Основная статья: Люминесцентные лампы и здоровье

Если люминесцентная лампа разбита, очень небольшое количество ртути может загрязнить окружающую среду. Около 99% ртути обычно содержится в люминофоре, особенно в лампах, срок службы которых близок. [45] Битое стекло обычно считается большей опасностью, чем небольшое количество пролитой ртути. [ необходима ссылка ] EPA рекомендует проветривать место разрыва люминесцентной лампы и использовать влажные бумажные полотенца, чтобы помочь собрать битое стекло и мелкие частицы. Стекло и использованные полотенца следует утилизировать в герметичном пластиковом пакете. Пылесосы могут привести к попаданию частиц в воздух, поэтому их не следует использовать. [46]

Люминесцентные лампы с магнитными балластами мерцают с обычно незаметной частотой 100 или 120 Гц, и это мерцание может вызвать проблемы у некоторых людей с светочувствительностью; [47] они перечислены как проблемные для некоторых людей с аутизмом, эпилепсией, [48] волчанкой, [49] синдромом хронической усталости, болезнью Лайма, [50] и головокружением. [51] Новые люминесцентные лампы без магнитных балластов существенно устранили мерцание. [52] [ сомнительно - обсудить ]

Ультрафиолетовое излучение

Люминесцентные лампы излучают небольшое количество ультрафиолетового (УФ) света. Исследование, проведенное в 1993 году в США, показало, что ультрафиолетовое облучение от сидения под флуоресцентными лампами в течение восьми часов эквивалентно только одной минуте пребывания на солнце. [53] Очень чувствительные люди могут испытывать различные проблемы со здоровьем, связанные с светочувствительностью, которые усугубляются искусственным освещением. [ необходима ссылка ]

Ультрафиолетовый свет люминесцентной лампы может разрушить пигменты в картинах (особенно акварельные пигменты) и обесцветить красители, используемые в текстильных изделиях и некоторых типах печати. Ценные произведения искусства необходимо защитить от ультрафиолета, поместив дополнительные стеклянные или прозрачные акриловые листы между лампой и произведением искусства. [ необходима ссылка ]

Балласт

Люминесцентным лампам требуется балласт для стабилизации тока через лампу и для обеспечения начального напряжения зажигания, необходимого для начала дугового разряда.Это увеличивает стоимость люминесцентных светильников, хотя часто один балласт используется двумя или более лампами. Электромагнитные балласты при незначительной неисправности могут издавать слышимый гудение или жужжание. Магнитные балласты обычно заполняются смолой для заливки, чтобы уменьшить излучаемый шум. Гул устранен в лампах с высокочастотным электронным балластом. Согласно литературе GE от 1978 года, потери энергии в магнитных балластах составляли около 10% от входной мощности лампы. [21] Электронные балласты уменьшают эти потери.

Качество электроэнергии и радиопомехи

Простые балласты индуктивных люминесцентных ламп имеют коэффициент мощности менее единицы. Индуктивные балласты включают конденсаторы коррекции коэффициента мощности. Простые электронные балласты также могут иметь низкий коэффициент мощности из-за входного каскада выпрямителя.

Люминесцентные лампы представляют собой нелинейную нагрузку и генерируют гармонические токи в электросети. Дуга внутри лампы может создавать радиочастотный шум, который может передаваться через силовую проводку.Возможно подавление радиопомех. Возможно очень хорошее подавление, но оно увеличивает стоимость люминесцентных светильников.

Рабочая температура

Люминесцентные лампы лучше всего работают при комнатной температуре. При гораздо более низких или более высоких температурах эффективность снижается. При отрицательных температурах могут не запускаться стандартные лампы. Для надежной работы на улице в холодную погоду могут потребоваться специальные лампы. В таких применениях, как дорожная и железнодорожная сигнализация, люминесцентные лампы, которые не выделяют столько тепла, как лампы накаливания, могут не растапливать снег, и вокруг лампы накапливается лед, что снижает видимость. [ необходима ссылка ]

Форма лампы

Люминесцентные лампы - это длинные источники с низкой яркостью по сравнению с дуговыми лампами высокого давления, лампами накаливания и светодиодами. Однако малая сила света излучающей поверхности полезна, поскольку она уменьшает блики. Конструкция светильника должна контролировать свет от длинной трубки, а не от компактного шара.

Компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) заменяет обычные лампы накаливания. Однако некоторые КЛЛ не подходят для некоторых ламп, потому что арфа (тяжелый опорный кронштейн абажура из проволоки) имеет форму узкой шейки лампы накаливания, а КЛЛ обычно имеют широкий корпус для электронного балласта рядом с основанием лампы.

Проблемы с мерцанием

Люминесцентные лампы с магнитным балластом частоты линии электропередачи не излучают постоянный свет; вместо этого они мигают с частотой, в два раза превышающей частоту питания. Это приводит к колебаниям не только светоотдачи, но и цветовой температуры, [54] , что может создавать проблемы для фотографов и людей, чувствительных к мерцанию. Даже среди людей, не чувствительных к мерцанию света, можно заметить стробоскопический эффект, когда что-то, вращающееся с правильной скоростью, может казаться неподвижным, если его освещает только одна люминесцентная лампа.Этот эффект устраняется парными лампами, работающими на пускорегулирующем балласте. В отличие от настоящей стробоскопической лампы, уровень освещенности падает в течение значительного времени, и становится очевидным значительное «размытие» движущейся части.

В некоторых случаях люминесцентные лампы, работающие на частоте источника питания (50 или 60 Гц), также могут производить мерцание на той же самой частоте, что заметно для большего количества людей. Это может произойти в последние несколько часов срока службы лампы, когда катодное эмиссионное покрытие на одном конце почти закончилось, и этот катод начинает испытывать трудности с испусканием достаточного количества электронов в газовый наполнитель, что приводит к небольшому выпрямлению и, следовательно, неравномерному световому выходу в положительных и отрицательные циклы переменного тока.Мерцание промышленной частоты также может иногда исходить от самых концов трубок, если каждый трубчатый электрод дает немного отличающийся рисунок светового потока на каждом полупериоде. Мерцание на промышленной частоте более заметно в периферическом зрении, чем при прямом взгляде, как и все мерцания (поскольку периферическое зрение быстрее - имеет более высокую критическую частоту - чем центральное зрение).

Ближе к концу срока службы люминесцентные лампы могут начать мигать с частотой ниже, чем частота сети.Это связано с динамической нестабильностью, присущей отрицательному сопротивлению источника плазмы, [55] , которая может быть вызвана плохой лампой, плохим балластом или плохим стартером; или иногда из-за плохого подключения к источнику питания.

Проблема "эффекта удара", возникающая при съемке фильмов при стандартном флуоресцентном освещении.

Новые люминесцентные лампы могут отображать спиралевидный световой узор в части лампы. Этот эффект возникает из-за рыхлого материала катода и обычно исчезает через несколько часов работы. [56]

Электромагнитные балласты также могут вызывать проблемы при записи видео, так как между периодическими показаниями сенсора камеры и колебаниями интенсивности люминесцентной лампы может быть «эффект биения».

Флуоресцентные лампы, в которых используются высокочастотные электронные балласты, не производят мерцания видимого света, поскольку выше примерно 5 кГц период полураспада возбужденного электронного состояния превышает полупериод, [требуется ссылка ] и производство света становится непрерывным.Рабочие частоты электронных балластов выбраны так, чтобы не создавать помех для инфракрасных пультов дистанционного управления. Электронные балласты низкого качества (или неисправные) могут иметь недостаточную емкость резервуара или иметь плохую регулировку, что приводит к значительной модуляции света 100/120 Гц.

Затемнение

Люминесцентные светильники нельзя подключать к диммерным переключателям, предназначенным для ламп накаливания. За это ответственны два эффекта: форма волны напряжения, излучаемого стандартным диммером с фазовым управлением, плохо взаимодействует со многими балластами, и становится трудно поддерживать дугу в люминесцентной лампе при низких уровнях мощности.Для диммирования требуется совместимый диммирующий балласт. Эти системы поддерживают полностью нагретые катоды люминесцентной лампы даже при уменьшении тока дуги, способствуя легкой термоэлектронной эмиссии электронов в поток дуги. Доступны КЛЛ, которые работают вместе с подходящим диммером.

Утилизация и переработка

Основная статья: Утилизация люминесцентных ламп

Утилизация люминофора и особенно токсичной ртути в трубках является экологической проблемой. Правительственные постановления во многих областях требуют специальной утилизации люминесцентных ламп отдельно от общих и бытовых отходов.Для крупных коммерческих или промышленных пользователей люминесцентных ламп услуги по переработке доступны во многих странах и могут потребоваться по закону. [57] [58] В некоторых регионах переработка также доступна для потребителей. [59]

Размеры и обозначения ламп

Основная статья: Форматы люминесцентных ламп

Систематическая номенклатура идентифицирует лампы массового рынка по общей форме, номинальной мощности, длине, цвету и другим электрическим и световым характеристикам.

Лампы люминесцентные прочие

Черные фонари
Blacklight - это подмножество люминесцентных ламп, которые используются для излучения ближнего ультрафиолетового света (с длиной волны около 360 нм). Они построены так же, как и обычные люминесцентные лампы, но стеклянная трубка покрыта люминофором, который преобразует коротковолновое УФ-излучение внутри трубки в длинноволновое УФ-излучение, а не в видимый свет. Они используются для возбуждения флуоресценции (для создания драматических эффектов с помощью краски для черного света и для обнаружения таких материалов, как моча и некоторые красители, которые были бы невидимы в видимом свете), а также для привлечения насекомых к насекомым.
Так называемые лампы blacklite blue также изготавливаются из более дорогого темно-фиолетового стекла, известного как стекло Вуда, а не из прозрачного стекла. Темно-пурпурное стекло отфильтровывает большинство видимых цветов света, непосредственно испускаемого разрядом паров ртути, производя пропорционально меньше видимого света по сравнению с УФ-светом. Это позволяет более легко увидеть флуоресценцию, вызванную УФ-излучением (тем самым позволяя плакатам с черным светом выглядеть более драматично). Лампы черного света, используемые в противоугонных устройствах, не требуют такой доработки, поэтому ее обычно не используют в целях экономии; они называются просто blacklite (а не blacklite blue).
Лампы для загара
Лампы, используемые в соляриях, содержат различную смесь люминофоров (обычно от 3 до 5 или более люминофоров), которые излучают как УФ-А, так и УФ-В, вызывая реакцию загара на большей части кожи человека. Как правило, выходная мощность оценивается от 3% до 10% UVB (наиболее типично 5%) с оставшимся UV как UVA. В основном это лампы F71, F72 или F73 HO (100 Вт), хотя несколько распространены VHO мощностью 160 Вт. Одним из распространенных люминофоров, используемых в этих лампах, является дисиликат бария, активированный свинцом, но также используется активированный европием фторборат стронция.В ранних лампах в качестве активатора использовался таллий, но выбросы таллия во время производства были токсичными. [60]
UVB Лампы медицинские
Лампы, используемые в фототерапии, содержат люминофор, излучающий только ультрафиолетовый свет UVB. Есть два типа: широкополосный UVB, который дает 290–320 нанометров с максимальной длиной волны 306 нм, и узкополосный UVB, который дает 311–313 нанометров. Из-за большей длины волны для узкополосного УФ-излучения B требуется в 10 раз более высокая доза для кожи по сравнению с широкополосным.Narrowband хорош при псориазе, экземе (атопическом дерматите). Витилиго, красный плоский лишай и некоторые другие кожные заболевания. Широкополосный доступ лучше для увеличения содержания витамина D3 в организме.
Лампы для выращивания
Лампы для выращивания содержат смеси люминофора, которые стимулируют фотосинтез, рост или цветение растений, водорослей, фотосинтезирующих бактерий и других светозависимых организмов. Они часто излучают свет в основном красного и синего цветов, который поглощается хлорофиллом и используется для фотосинтеза у растений.

люминесцентных ламп

люминесцентных ламп

В этих статьях слово «лампа» означает люминесцентную лампочку. Это не значит арматура (штука с патронами для ламп).

Для включения люминесцентной лампы должен быть подан высоковольтный импульс электричества. отправлено через него. Как только лампа загорится, материал внутри трубки становится хорошим проводник электричества - слишком хороший - а затем какой-то способ предотвратить слишком много ток, протекающий через лампочку, должен быть обеспечен.Иначе лампа горит примерно через секунду.

Балласт обеспечивает начальный скачок, а затем ограничивает ток. В большей части -го -го века балласты представляли собой черные металлические коробки в корпусе лампы, их внутренности были сконструированы наподобие электрического трансформатора из множества тонких листов специальной стали. Такие балласты называются магнитными балластами. К сожалению, листы перемещаются на очень небольшое расстояние, поскольку через балласт проходит переменный ток. Это движение создает гул с частотой 120 Гц.Магнитные балласты, а не сами лампы, являются источником шума, ранее связанного с люминесцентными лампами.

Транзисторы сделали возможным другой тип балласта, электронный балласт, который потребляет примерно на 40% меньше энергии, чем магнитный балласт. Электронный балласт не гудит. Он может повысить частоту тока, идущего к лампе, до более 20000 Гц, что выше диапазона человеческого слуха, что также устраняет мерцание, которое раздражает многих людей, и увеличивает светоотдачу. Электрик может дооснащать некоторые старые приборы электронным балластом.

К 2001 году продавалось больше электронных балластов. в США, чем магнитные. Закон об энергетической политике 2005 г. запрещал производство магнитных балластов после 1 января 2009 г., хотя замены по-прежнему будут доступны только для домашнего использования.

Балласты обычно делаются так, чтобы один балласт питал все лампы в приспособление, как правило, два, хотя целых четыре.

Существует три основных типа балласта: предварительный нагрев, быстрый запуск и мгновенный запуск.Электронные пускорегулирующие устройства с программным запуском) В общем, каждый тип пускорегулирующего устройства соответствует типу люминесцентной лампы.

Тип балласта, который требуется лампе, зависит от того, как она запускается. нить. очень похоже на нить в лампе накаливания. Когда лампа запускается, волокна нагреваются, испаряя жидкую ртуть внутри трубки. два соединения на каждом конце предварительного нагрева, требующего стартера) или быстрый старт.

В лампе мгновенного запуска требуется только одно подключение на каждом конце трубка.(Некоторые двухканальные лампы среднего размера T8 могут использоваться с пусковым балластом мгновенного действия. Когда они есть, приспособление закорачивает два штифта вместе, чтобы стать одним штифтом.) Электрический импульс, запускающий лампу, имеет гораздо более высокое напряжение, чем он находится в лампе быстрого запуска. Насколько высока, зависит от длины лампы.

Важной характеристикой балласта является его балласт. фактор. Балластный фактор - это доля начальных люменов, которые дает лампа, если она питается от этого балласта, по сравнению с люменами, которые та же лампа производит при питании от эталонного балласта.Балластный коэффициент - это не просто характеристика балласта, он также зависит от подключенных ламп. Балластные коэффициенты варьируются от 0,70 до 1,20.

Снижение яркости для высококачественной лампы T8.

Яркость измеряется в люменах.

Новая люминесцентная лампа может не достичь максимальной яркости в течение нескольких часов. А начальная яркость лампы измеряется после лампа горела 100 часов.

После первоначального резкого снижения на несколько процентов яркость медленно снижается.В 40% от номинального срока службы, большинство ламп сохранят не менее 90% своего первоначального срока службы. номинальная яркость.

На яркость влияет балластный фактор и температура. Т8 и Т12 становиться ярче до температуры окружающей среды около @ градусов и расти постепенно тускнеют при повышении температуры. Лампы Т5 достигают своего пика светимость около @ градусов. Помните, что температура в приспособлении может быть намного выше, чем у воздуха в помещении.

По сравнению с лампами накаливания люминесцентные лампы долговечны.Многие из них рассчитан на 20 000 или даже 30 000 часов жизни (что составляет около 3 ½ лет).

Срок службы люминесцентных ламп, указанный производителем, основан на группы ламп в цикле 3 часа включения и 20 минут выключения, пока все лампы потерпеть поражение. Номинальный срок службы - это время, по истечении которого половина лампочек вышла из строя. Лампа оставленный постоянно, вероятно, прослужит дольше своего номинального срока службы. Чем чаще флуоресцентный включается и выключается, чем короче его срок службы и тем быстрее он гаснет. Тем не менее, когда стоимость электроэнергии уравновешивается стоимостью лампы, люминесцентное освещение дешевле выключить, если оно вам не понадобится для 15 минут и более.Для ламп доступны специальные долговечные балласты. который будет часто включаться и выключаться.

www.consumerenergycenter.org/myths/fluorescent_lights.html

Обычно доступны специальные балласты. Некоторые компактные флуоресцентные лампы поставляются с такие балласты буитилин.

Видимый свет, излучаемый флуоресцентными лампами, исходит от порошкового покрытия люминофоры внутри трубки, чем-то напоминающие люминофоры внутри лица старомодного цветного телевизора.Цвет испускаемого света трубкой манипулируют, изменяя смесь люминофоров. Цвет баланс описывается терминами, подобными приведенным ниже, с указанием коррелированной цветовой температуры (CCT) и индекса цветопередачи (CRI). Используются многие другие цветовые обозначения.

Словесные описания Имя (аббревиатура) CCT CRI
«Теплый»
(коррелированные цветовые температуры
ниже 3200 кельвинов)
Люминесцентные лампы накаливания (IF) 2750 89
Deluxe теплый белый (WWX) 2900 82
Тёплый белый (WW) 3000 52
Промежуточный
(от 3200 до 4000 кельвинов)
Белый (Ш) 3450 57
Натуральный белый (N) 3600 86
«Cool»
(коррелированные цветовые температуры
выше 4000 кельвинов)
Deluxe холодный белый (CWX) 4100 89
Lite белый (LW) 4150 48
Холодный белый (CW) 4200 62
Дневной свет (D) 6300 76
Дневной свет Deluxe (DX) 6500 88
Octron Skywhite (Сильвания) 8000 88

В 1990-х производители начали добавлять числовые код, описывающий цвет лампы, к строке символов, определяющих модель, заменяющая обозначения "CW", "WWX" и др.В этом коде «70» означает CRI от 70 до 79; «80» означает CRI от 80 до 89 и так далее. В дальнейшем, ноль можно заменить двумя цифрами - тысячами и сотнями. места ЧКТ лампы. Так, например, "741" будет означать, что у лампы есть индекс цветопередачи. в 70-х и CCT 4100. Некоторые добавляют префикс «RE», чтобы указать на редкоземельные элементы. были использованы люминофоры.

Для некоторых целей доступны специальные цвета, например, для освещения аквариумов, выращивание растений, уничтожение микробов, дубление звездочек и создание флуоресцентных вещества флуоресцируют (последние три излучают значительное количество ультрафиолета свет).

Формы, размеры и основания

Самая распространенная форма люминесцентных ламп - это прямая трубка. Диаметр длина трубки описывается с точностью до восьмых дюйма, как для ламп накаливания, поэтому Люминесцентная лампа диаметром 1 дюйм (восемь восьмых) - это Т8. Размеры варьируются от Т2 до Т17.

Лампу накаливания мощностью 5, 25 или 300 Вт можно вкрутить в Edison, и все они будут работать так, как должны. Одна розетка; Любые мощность. Это не относится к люминесцентным лампам, потому что лампа должна соответствовать балласт в приспособлении.Разная длина связана с разными мощность; например, 4-футовые лампы были 40 Вт (в одно время).

Номинальная длина ламп Т12 и Т8 не измеряется на лампе, а приспособление: это расстояние между внутренними гранями патрона лампы Розетки. Реальная длина лампы на долю дюйма короче.

Номинальная длина лампы T5, однако, почти на 2 дюйма больше, чем у лампы. Реальная сквозная длина лампочки.

На концах трубки есть основания, которые соединяются с гнездами в приспособлении.Большинство оснований имеют два контакта и называются двухштырьковыми основаниями. Их бывает несколько размеры, но наиболее распространенным в домах является средний двухконтактный, который можно найти на T12 и T8 трубчатые лампы. Уменьшенная версия, миниатюрная двупольная лампа, встречается на лампах T5.

Основания с одним штифтом встречаются на длинных (например, 8 футов) трубчатых трубках T12 и T8. лампы мгновенного пуска. Их редко можно найти в домах. Утопленный двойной контакт базы также в основном коммерческие и промышленные.

Двухштырьковые основания Mogul встречаются редко.Их можно найти на лампах предварительного нагрева 60 ″ T17, обычно 90 Вт, но у энергосберегающих версий 82 Вт. Они также Используется в 40-ваттных лампах мгновенного пуска: 48 ″ T12 и 60 ″ T17.

Код лампы

F32T8

F: люминесцентная лампа. После F может следовать другие буквы. Например, «FO» обозначает лампу с высокой выходной мощностью.

32: мощность

T8: трубчатый корпус диаметром 8/8 дюйма диаметр, то есть 1 дюйм в диаметре.

/

TL841: обозначение цвета.Цифра 8 означает индекс цветопередачи 80-х, а 41-й. CCT из 4100. Старые аббревиатуры, такие как "CW" для "Cool White", могут появляться в эта позиция. Их значения см. Выше в разделе «Цвет».

/

ALTO: собственное обозначение. У других производителей есть обозначения с аналогичным значением, например, «ECO».

Лампы быстрого запуска

T12

Лампы со средним двухконтактным цоколем T12 (диаметром 1½ дюйма) когда-то выпускались в размерах 24, 36 и 48 дюймов, мощностью 30, 25 и 40 Вт соответственно.Они не требовали стартера. В соответствии с Законом об энергетической политике 1992 года, 48-дюймовые 40-ваттные лампы T12 CW с полной мощностью (холодный белый, когда-то наиболее широко используемые люминесцентные лампы), лампы D, WW и WWX больше не могут производиться или импортироваться на законных основаниях, в том числе другие луковицы. Вместо этого должны были использоваться заменители мощностью 34 Вт с меньшей мощностью. Лампы на полную мощность могут изготавливаться только в том случае, если производитель делает более энергоэффективные лампы, используя более дорогую смесь люминофоров.

Лампы мощностью 32 и 34 Вт не следует использовать с балластами, изготовленными до 1979 г. (срок службы сокращен вдвое).В качестве альтернативы t

Диммирование флуоресцентных ламп Как работают люминесцентные светильники

Диммирование флуоресцентных ламп Как работают люминесцентные светильники

Люминесцентная лампа работает так же, как неоновая лампа. На каждом конце есть электроды, которые нагреваются, чтобы уменьшить величину ударного тока, необходимого для возбуждения газа в трубке. После возбуждения трубки электроды продолжают оставаться нагретыми из-за передачи тока, но напряжение, необходимое для поддержания возбуждения газа, значительно падает по сравнению с напряжением удара.

Внутренняя часть лампы покрыта смесью люминофора, которая загорается при попадании УФ-излучения на стекло. Поскольку свет не является прямым результатом свечения нити накала, люминесцентные лампы по своей природе более эффективны, чем лампы накаливания.

Магнитные и электронные балласты используются с люминесцентными лампами. Электронные балласты предпочтительнее, поскольку они легче по весу, выделяют меньше тепла и используют высокочастотные формы волны напряжения для устранения видимого мерцания лампы.Электронные балласты обычно работают, например, в диапазоне 32 кГц, а не в диапазоне 120 Гц, используемом в магнетиках. Известно, что это иногда вызывает другие проблемы, такие как увеличение гармоник в линии и помехи для инфракрасных устройств управления, но плюсы перевешивают минусы.

Компактные флуоресцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы относятся к люминесцентной лампе, размер которой уменьшен за счет сворачивания спирали или складывания для создания эффекта длинной трубки в небольшом пространстве.

Есть два типа компактных люминесцентных ламп:

Встроенный

Балласт встроен в цоколь лампы.Такие типы могут использоваться как прямая замена стандартных ламп Эдисона с винтом или байонетом. Однако диммирование оставляет желать лучшего. Даже версии встроенного CFL с регулируемой яркостью не обеспечивают плавное затемнение в широком диапазоне.

Неинтегрированный

Неинтегрированные компактные люминесцентные лампы

имеют отдельный балласт, аналогичный стандартной люминесцентной лампе.

Диммируемые балласты доступны для неинтегрированных компактных люминесцентных ламп и действительно обеспечивают приемлемые характеристики диммирования.

Компактные флуоресцентные лампы необходимо полностью прожечь в течение 100 часов перед затемнением (см. Дополнительную информацию ниже). Несоблюдение этого правила приведет к потемнению и преждевременному выходу лампы из строя.

Как затемняют люминесцентные светильники

При затемнении флуоресцентных ламп важно понимать, что невозможно создать плавный переход между выключением и уровнем. Поскольку свет генерируется разрядом через газ, подобно дуговой лампе или неоновой трубке, всегда будет "скачок" уровня света, когда трубка впервые попадает в свет.Яркость, до которой «подскакивает» уровень, определяется балластом - см. Раздел ниже о регулируемых процентах. Всегда помните, что при уменьшении яркости люминесцентных ламп характеристики не будут такими же, как у традиционных ламп накаливания с регулируемой яркостью.

Люминесцентные светильники затемняются с помощью специального регулируемого балласта. Это связано с тем, что стандартные балласты обычно не способны поддерживать тепло электрода в той степени, которая требуется для надлежащего возбуждения газа при изменении входного напряжения. Хотя магнитные балласты с регулируемой яркостью существуют, почти все балласты с регулируемой яркостью в наши дни являются электронными.

Электронные балласты изменяют частоту, с которой они работают с лампами, без изменения напряжения на электродах, и, следовательно, могут получить гораздо более широкий диапазон регулирования яркости. В то время как магнитные поля действительно позволяли снизить мощность лампы до 20-40%, электронные балласты могут уменьшаться до 1% на некоторых моделях.

О различных балластах с регулируемой яркостью

Балласты обычно называют количеством проводов, которые их питают. На рынке США доступны три различных типа балласта (110 В, 60 Гц).Балласты бывают двух-, трех- и четырехпроводными. Двухпроводные балласты крайне редко встречаются в Европе (более низкая частота означает, что они не работают правильно), поэтому практически все диммируемые флуоресцентные лампы являются трех- или четырехпроводными.

2-проводный

Это очень распространенные балласты, которые проще всего установить. Для них требуется приглушенный горячий и нейтральный (подразумевается заземление), и они доступны в моделях с затемнением на 5% от таких компаний как Lutronand Advance (Philips). Они устанавливаются и управляются на одном диммере так же, как и источник лампы накаливания, за исключением того, что установлен нижний порог.Эта настройка предотвращает работу ламп ниже рекомендуемого напряжения, предотвращая преждевременный выход из строя как ламп, так и балластов.

2-проводные пускорегулирующие устройства выпускаются как с прямой, так и с обратной фазой. Чтобы уменьшить яркость балласта с обратной фазой, вам необходимо использовать диммерный модуль с обратной фазой, такой как диммер ETC ELV10, в совместимой диммерной стойке.

3-проводной

Эти балласты также распространены и обычно довольно недорогие. Тем не менее, они используют два регулятора яркости для управления и питания, так как им требуется регулировка яркости, горячее переключение и нейтраль (понимается заземление).Advance и Lutron производят их в моделях 1%, 5% и 10%. Используется порог, подобный 2-проводным моделям, и в момент, когда один диммер переходит в полную мощность (не тусклый), а другой начинает плавное уменьшение до полного. Модуль диммера является особенным, так как по коду у него должен быть только один выключатель для обоих выходов.

4-проводной

В 4-проводном балласте

используются горячий (не тусклый) и нейтральный (понимается заземление) плюс два низковольтных провода для управления 0-10 В постоянного тока (аналоговый) или протоколы управления DSI или DALI (цифровые).Доступны модели с контролем 5% и 10%. Опять же, порог используется для установки минимальной мощности и управляющего напряжения. Используйте стандартные модули диммера в сочетании с платой управления 0–10 В постоянного тока, такой как плата FLO, при диммировании Unison. Обратите внимание, что ток поступает от балласта и опускается на плату FLO, поэтому стандартный ЦАП может не работать. Подробнее об этом позже.

О различных процентах диммирования

Всегда есть много вопросов, связанных с процентами диммирования, публикуемыми производителями для балластов.Проценты основаны на светоотдаче, измеренном люксметром. Человеческий глаз воспринимает увеличение света не линейно, а как функцию, близкую к квадрату, но в люксметрах действительно используется линейная шкала. Поэтому, глядя на минимальный уровень яркости люминесцентного светильника, глаз будет видеть больше света, чем заявленный процент. Вот таблица, которая поможет вам лучше сравнить рекламируемый или измеренный свет с воспринимаемым светом.

Тип балласта (то, что продают производители) Измеряемый свет (то, что видит метр) Воспринимаемый свет (то, что вы видите)
1% 1% 10%
5% 5% 22.4%
10% 10% 32%
20% 20% 46%

Балласт 5% является наиболее распространенным из всех типов балласта. Покупатели систем часто не понимают, почему их люминесцентные лампы не тускнеют до 5%. Пожалуйста, помогите им понять, почему 5% означает светоотдачу, а не воспринимаемый свет или контрольный уровень.

Важные советы по установке

  • Хорошая идея - «приправить» лампы на 100 часов перед тем, как погаснуть. Хотя он больше не требуется производителями ламп или балластов, он имеет тенденцию к повышению производительности. Рекомендуется приобрести и установить в кладовой несколько запасных светильников, чтобы обеспечить зону выгорания лампы. Единственным исключением из вышеперечисленного являются компактные люминесцентные лампы, которые необходимо обязательно прогреть в течение 100 часов, прежде чем затемнить. Несоблюдение этого правила приведет к потемнению и преждевременному выходу лампы из строя.
  • Убедитесь, что светильники надежно заземлены. Лампа должна находиться в непосредственной близости от металлической заземляющей пластины, чтобы уменьшить мерцание и увеличить срок службы лампы. Расстояние должно быть 0,5 дюйма в пределах +/- 0,25 дюйма.
  • Не используйте в одной цепи разные типы балластов или ламп. Вопреки распространенному мнению, балласты могут взаимодействовать друг с другом по одной цепи. То же самое и с лампами, поскольку они горят по-разному, и их нельзя смешивать в одном светильнике.
  • Используйте следующую таблицу, чтобы определить правильный модуль диммера ETC для ваших балластов:
2-проводный (прямая фаза) 2-проводный (обратная фаза) 3-проводный 4-х проводный
120VAC (США) D15 / D20 ELV10 D15F / D20F D15 / D20
230VAC (CE, Европа) ED15 / Матрица iSCR Матрица iSine ED15AFRF / Матричный флуоресцентный ED15 / ER15
277VAC (США) AD20 AD20F AD20

ETC в прошлом производила некоторые модули прямой фазы, которые лучше справлялись с низкими нагрузками, известные как L10 (110 В) и AL5 (277 В).В серии L использовались технологии MOSFET и IGBT для более точного регулирования маломощных нагрузок. Из-за улучшений управления затемнением в корпусе Unison DRd и модулях управления Sensor CEM + / CEM3 эти модули были сняты с производства и больше не нужны.

Как настроить систему ETC Legacy Unison для затемнения люминесцентных ламп

При настройке модуля затемнения на процессоре Unison убедитесь, что вы выбрали правильный тип модуля и соответствующий тип нагрузки. Когда вы выбираете люминесцентные лампы, вас спросят, какой процент балласта вы используете.Кривая и порог будут установлены автоматически. Рекомендуется установить уровень% немного выше требуемого значения, установленного производителем балласта, это позволит избежать мерцания в будущем.

Как настроить систему датчика ETC для затемнения флуоресцентных ламп

Датчик

немного отличается тем, как его следует настроить для правильного затемнения флуоресцентных ламп. Сначала вы должны установить кривую, которую хотите использовать. Большинство людей выбирают линейный, но есть и модифицированный линейный, у которого более мягкий нижний конец кривой.После этого установите порог примерно на 60% и измерьте выходное среднеквадратичное напряжение для диммера при его минимальном значении. Требуется, чтобы напряжение в 0,47 раза превышало входное линейное напряжение. Если 60% неверно, выберите другой порог, который ближе к желаемому выходу, и проверьте его с помощью измерителя. С этим типом настройки (допустим, 60% порог) ваш фейдер будет иметь большую область перемещения (от 0 до 59%), где ничего не произойдет.

Другая информация

В устаревших системах Unison вы можете установить для зоны минимальный уровень 60, максимальный или полный и установить флажок «Использовать ноль как выключенный».«Это даст фейдеру настенной станции полный контроль над балластом во всем диапазоне фейдера и при этом отключится в нижней части хода фейдера. Это очень хорошее решение.

При запуске балластов с консоли управления DMX найдите время, чтобы запрограммировать профиль, имитирующий программирование Unison, или запишите все ваши реплики с затронутыми каналами от 59 до полного. Таким образом, синхронизированное затухание по-прежнему будет работать со всеми флуоресцентными и нефлуоресцентными каналами параллельно.

Устранение неполадок при затемненных флуоресцентных лампах

1. Лампы разного уровня на разных балластах

  • Смесь ламп разных типов и возрастов.

2. Концы ламп почернели

  • Лампы не были полностью отрегулированы в течение 100 часов.
  • Лампы работали в течение длительного времени на очень низких уровнях.
  • Лампы отработали ниже рекомендованного уровня.

3. Лампы мигают или мигают только на низком уровне

  • Лампы не были полностью отрегулированы в течение 100 часов.
  • Балласт загоняется слишком низко.Проверьте настройку нижнего среднеквадратичного напряжения.

4. Лампы мерцают или мигают на всех уровнях

  • 3-проводной балласт потускнел, и переключенные провода поменялись местами.
  • Лампы не выдерживали 100 часов.
  • Лампы и пускорегулирующие устройства не согласованы.
5.Лампы включаются на полную мощность на нижнем уровне управления и не тускнеют.
  • У 4-проводного балласта отсутствует или неправильная проводка для управления.

6. Лампы не тускнеют до минимального уровня

  • Лампы не были полностью отрегулированы в течение 100 часов.
  • Светильники неправильно заземлены.
  • Старые лампы.

Какие балласты нельзя использовать с оборудованием ETC

Убедитесь, что вы используете правильный модуль (ELV10) при диммировании управляющих балластов с обратной фазой. Все остальные диммерные модули Sensor и Unison обеспечивают управление прямой фазой. Использование балластов, не предназначенных для этих систем, вызовет множество проблем и приведет к неправильному затемнению. Самый распространенный производитель этих балластов - ESI. Lightolier производит блок преобразователя в одно- и двухканальной моделях для адаптации управляющего сигнала прямой фазы к управлению обратной фазой, но стоимость весьма значительна.Большинство выпускаемых сегодня балластов с регулируемой яркостью являются электронными, и с ними легко работать. Однако, поскольку люди модернизируют старые объекты, также используются регулируемые магнитные балласты. Большинство магнетиков можно приглушить, но, как всегда, если есть сомнения, сначала проверьте их. (Обращайтесь к разработчикам приложений с вопросами) Магнитные балласты должны иметь термическую защиту, чтобы не допускать перегрева несинусоидальной формы волны.

Существует множество стандартов наименования люминесцентных ламп; вот краткое изложение

Диаметр

Число с префиксом T указывает диаметр трубы.

Т-номер

Диаметр

Т12

1,5 дюйма

Т8

1,0 дюйма

Т5

0.5 дюймов

Длина и мощность

Длина и мощность трубки взаимозависимы.

Мощность

Длина

40 Вт

48 дюймов (1220 мм)

30 Вт

36 дюймов (910 мм)

20 Вт

24 дюйма (610 мм)

13 Вт

21 дюйм (530 мм)

15 Вт

18 дюймов (460 мм)

14 Вт

15 дюймов (380 мм)

8 Вт

12 дюймов (300 мм)

6 Вт

8 дюймов (230 мм)

4 Вт

6 дюймов (150 мм)

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *