- Лінійні люмінесцентні лампи
- Схема підключення люмінесцентної лампи з електромагнітним баластом
- Переваги і недоліки схеми підключення люмінесцентної лампи з електромагнітним баластом
- Підключення люмінесцентної лампи через електронний баласт
- Заміна люмінесцентних ламп світлодіодними лампами
- Компактні люмінесцентні лампи
- Термін служби компактної лампи
- Конструкція компактної лампи
- Колірна температура компактної лампи
Люмінесцентна лампа - це штучний газорозрядне джерело світла, в якому електричний розряд в парах ртуті викликає світіння люмінофора, яким покрита внутрішня поверхня скляної трубки лампи. Першу газорозрядну лампу винайшов німецький учений Генріх Гейслер в 1856 році.
Люмінесцентна лампа, при однаковій потужності споживання світить в кілька разів яскравіше, ніж лампа розжарювання. Термін служби люмінесцентних ламп становить до 5 років і безпосередньо залежить не від часу її світіння, а від кількості включень.
Люмінесцентні лампи випускаються в двох виконаннях - лінійні і компактні. Лінійні мають вигляд трубки з контактами на торцях. У компактних лампах, для зменшення габаритних розмірів трубка вигнута і вписана в форму циліндра.
Лінійні люмінесцентні лампи
Лінійні люмінесцентні лампи з-за великих розмірів в побуті застосовуються рідко. Вони в основному використовуються для освітлення виробничих і складських приміщень, залів, офісів, магазинів, громадських місць. Так як термін їх служби на порядок більше, ніж термін служби ламп розжарювання , То істотно знижуються витрати на обслуговування.
На рахунок економії електроенергії можу сказати наступне. Я провів вимірювання, і виявилося, що потужність, споживана 38 ватної люмінесцентною лампою практично дорівнює потужності, споживаної 80 ватної лампочкою розжарювання. Це пов'язано з тим, що половина потужності втрачається на дроселі (електромагнітному баласті). На додаток дросель ще видає акустичний шум частотою 50 Гц, а перед виходом з ладу, лампи починають блимати, що теж не приносить радості.
В сучасних світильниках з лінійними люмінесцентними лампами електромагнітний баласт замінений електронним, що істотно підвищило ККД світильників, зник шум і миготіння. Але головна проблема досі до кінця не вирішена. У кожній лампі знаходиться до 70 мг ртуті в рідкому вигляді, а можливість здати на утилізацію вийшли з ладу лампи в даний час в багатьох селищах відсутня. Не один раз спостерігав випадки падіння ламп з рук електриків при заміні. Лампа розбивалася, і дрібні кульки ртуті розкочувалися по підлозі. Їх як могли, збирали в пакетик і викидали в урну. Іноді, розуміючи небезпеку ртуті, місце падіння промивали водним розчином хлорного заліза або хлорки.
Уряд Росії 3 вересня 2010 році випустило Постанова №681 «Про затвердження Правил поводження з відходами виробництва та споживання в частині освітлювальних пристроїв, електричних ламп, неналежні збір, накопичення, використання, знешкодження, транспортування та розміщення яких може призвести до завдання шкоди життю, здоров'ю громадян, шкоди тваринам, рослинам і довкіллю », в якому детально описана вся процедура поводження та утилізації відпрацьованих ламп. Але в кінцевому підсумку все залежить від людини, а наше суспільство ще не в повній мірі усвідомлює небезпеку для всього живого, яку несе в собі ртуть.
Схема підключення люмінесцентної лампи
з електромагнітним баластом
Підключаються люмінесцентні лампи з електромагнітним баластом відповідно до нижче представленої електричною схемою.
При подачі напруги живлення на схему, в початковий момент часу, повне напруга мережі живлення, пройшовши через дросель, нитки розжарення лампи, прикладається до висновків стартера. Стартер являє собою неонову лампочку з двома контактами, на одному з яких приварена биметаллическая пластина. Напруга іонізує неон і через стартер починає проходити значний струм, який розігріває газ і біметалічну пластину. Пластина згинається і замикає висновки стартера. За замкненого кола починає проходити електричний струм і розігріває нитки напруження лампи.
Розігрів сприяє виникненню в лампі світіння при більш низькій напрузі. Коли лампа засвітила, напруга на стартер падає до величини, що не здатної іонізувати неон і стартер автоматично відключається, нитки напруження обесточиваются і більше не братиме участі в роботі лампи до наступного її включення. Стартер можна замінити звичайною кнопкою, наприклад від електричного дзвінка. Тоді подавши на лампу напругу, досить натиснути і утримувати кнопку до тих пір, поки вона не запалиться.
Для того, щоб лампа не вийшла з ладу, (при розряді в лампі, опір газу в ній різко зменшується) встановлюється дросель, який обмежує струм до необхідної, в залежності від потужності лампи, величини і за рахунок самоіндукції забезпечує надійний запуск лампи. Конденсатор (компенсуючий) служить для зменшення величини cos φ (підвищує ККД) і одночасно пригнічує перешкоди, що виникають під час пуску. Усередині стартера теж встановлюється конденсатор невеликої ємності, що виконує функцію розширення імпульсу пробою неону, придушення перешкод і іскрогасіння.
Переваги і недоліки схеми підключення люмінесцентної лампи
з електромагнітним баластом
Світильники з люмінесцентними лампами, виконані по електричний схемою з електромагнітним баластом мають просту конструкцію, високу надійність і низьку вартість. Але мають такі недоліки: - велике споживання електроенергії, у міру старіння дроселя зростаючий низькочастотний гул, великий час запуску, зниження яскравості при температурі нижче 10 ° C, що не гарантований запуск при негативних температурах, мерехтіння з частотою 100 Гц (небезпечно при роботі на обладнанні з обертовими деталями через виникнення стробоскопічного ефекту, при збігу частот здається, що деталь не обертається), миготіння лампи при виробленні ресурсу, великі габарити і вага.
Підключення люмінесцентної лампи через електронний баласт
В сучасних світильниках з люмінесцентними лампами замість дроселя і стартера використовується електронний баласт.
Заміна дроселя і стартера електронним баластом (пускорегулюючим пристроєм) дозволила позбутися практично від усіх вище перерахованих недоліків. Світильники стали на багато менше споживати електроенергії і зникло мерехтіння світла, термін служби ламп, за рахунок подачі стабільного напруги живлення збільшився до 50%. У світильників з пускорегулюючим пристроєм виключена можливість поява акустичного шуму в вигляді низькочастотного гулу і миготіння ламп при несправності електричної схеми. На додаток з'явилася можливість управляти режимом пуску ламп, холодним пуском (лампа запалюється миттєво), гарячим (лампа загоряється протягом 0,5-1 секунди) і плавним пуском (поступове збільшення яскравості світіння протягом заданого інтервалу часу). При цьому ціна світильників в цілому збільшилася незначно.
Як очевидно з усіх точок зору, заміна світильників з електромагнітним баластом на світильники з електронним пускорегулюючим пристроєм цілком виправдана. Можна істотно заощадити, якщо замінити тільки дросель і стартер електронним пускорегулюючим пристроєм, а арматуру світильника залишити стару. Така робота під силу електрику будь-якої кваліфікації.
Заміна люмінесцентних ламп світлодіодними лампами
В даний час на зміну світильників з лінійними люмінесцентними лапами з'явилися світлодіодні, які практично не мають перерахованих вище недоліків. Вони відрізняються малим споживанням електроенергії, тривалим терміном служби, і не вимагають спеціальної утилізації. У світлодіодних світильниках замість люмінесцентних лінійних ламп встановлюють світлодіодні. Поки такі світильники досить дорогі, але можна знизити вартість заміни, якщо старий світильник з люмінесцентними лампами самостійно модернізувати, замінивши в них люмінесцентні лампи світлодіодними.
У продажу є світлодіодні лампи , Які від геометричних розмірів і способу підключення повністю взаємозамінні з класичними люмінесцентними лампами. Інструкція з прикладом виконання подібної заміни приведена в статті сайту «Як замінити люмінесцентні лінійні лампи в світильниках світлодіодами» .
Компактні люмінесцентні лампи
Хоча сучасні лінійні люмінесцентні лампи мають безліч переваг, однак для використання в побуті вони не підходять, так як мають великі габарити і обмежують можливості дизайну в квартирі. Завдяки технічному прогресу, з'явилася можливість трубки лінійних ламп згинати в будь-яку форму і зробити електронний баласт малогабаритним. Запатентована компактна люмінесцентна лапа була в 1984 році. Розмір компактної лампочки став порівняємо з лампочками розжарювання, і з'явилася можливість замінювати останні без переробки світильників. Зовсім недавно компактні лампочки називали енергозберігаючими лампами, але з появою світлодіодних ламп, ця назва стала не відповідати дійсності.
Принцип роботи компактної лампи не відрізняється від принципу роботи лінійної люмінесцентної лампи. Так само на кінцях трубки є дві нитки напруження, між якими при додатку напруги виникає дуговий розряд, що випромінює ультрафіолетові хвилі, під дією яких люмінофор починає світитися.
Термін служби компактної лампи
Термін служби компактних ламп за даними виробників становить 8000 годин і істотно скорочується від нестабільності напруги живлення в мережі, частотою включення-виключення лампи, роботою в умовах зниженої або підвищеної температури навколишнього середовища. Як показала практика, найчастіше компактні лампи виходять з ладу через перегорання ниток напруження. Друге місце займає відмова радіоелементів в схемі електронного баласту.
Конструкція компактної лампи
Конструкція компактної лампи являє собою дві чашки з термостійкої пластмаси, в одній закріплена трубка, а на інший встановлений цоколь. Компактні лампи, як і лампи розжарювання, випускаються з цоколями Е14, Е27 і E40 , Це дозволяє вкручувати їх в існуючі світильники замість ламп розжарювання. У порожнині чашок знаходиться друкована плата, на якій розміщена схема пускорегулюючий пристрої. Така конструкція дозволяє розібрати лампу, перевірити цілісність ниток напруження і в разі їх справності відремонтувати електроніку. Якщо нитка розжарення в обриві, то лампа підлягає утилізації.
Частина споживаної компактної лампочкою потужності втрачається і виділяється в схемі пускорегулюючий пристрої у вигляді тепла. Так як в чашках перфорація для циркуляції повітря для охолодження відсутній, то радіоелемент доводиться працювати в області граничної температури. Ці умови суттєво знижують термін служби радіоелементів, особливо високовольтного електролітичного конденсатора. Таким чином, вихід з ладу радіоелементів є однією з причин перегорання ниток напруження лампи.
Вище наведена типова електрична схема пускорегулюючий пристрої. Якісне пускорегулюючий пристрій повинен запалювати лампу через 0,5-1 секунду після її включення, тобто, коли нитки напруження вже розігрілися. Такий режим включення істотно продовжує термін служби ниток напруження і як наслідок, самої лампи.
Колірна температура компактної лампи
У продажу представлені компактні люмінесцентні лампи колірних температур 2700 ° K, 3300 ° K, 4200 ° K, 5100 ° K, 6400 ° K. Чим вище число, тим біліше випромінюється світло. Лампа з колірною температурою 2700 ° K випромінює світло, як лампа розжарювання, 4200 ° K світить теплим білим кольором, а 6400 ° K холодним білим. Сприйняття людиною світу залежить від часу доби. У денний час краще сприймається білий світ, а у вечірній і нічний - з жовтим відтік, як світить лампа розжарювання. Цей факт треба враховувати при виборі компактної лами.
В даний час компактні лампи, ще не встигнувши витіснити з експлуатації лампи розжарювання, вже морально застаріли. На зміну їм прийшли світлодіодні лампи , Багаторазово перевершують за технічними характеристиками люмінесцентні лампи.