Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Характеристики, достоинства и недостатки клл ламп

Как выбрать устройство для освещения

Защита галогенных ламп с помощью электронного блока

В первую очередь, необходимо сравнивать мощность. Это позволит выбрать изделие с оптимальным уровнем потребления электроэнергии. При этом, сравнивая, необходимо помнить, что лампочка в 60 Вт будет светить значительно хуже, чем 100-ватная.

Обратите внимание! Как правило, устройства освещения с большим объемом потребления электроэнергии (60, 75, 100 Вт) – это лампочки накаливания, КПД которых значительно ниже, чем светодиодных или люминисцентных. Не менее важным параметром является световой поток, он позволяет узнать, сколько люмен в лампе

Чтобы увязать эти два параметра, существует специальная таблица, демонстрирующая соотношение мощности светодиодной лампы лампе накаливания или люминисцентной

Не менее важным параметром является световой поток, он позволяет узнать, сколько люмен в лампе. Чтобы увязать эти два параметра, существует специальная таблица, демонстрирующая соотношение мощности светодиодной лампы лампе накаливания или люминисцентной.


Таблица соответствия

Анализируя такую таблицу эквивалентности, можно сделать вывод, что люминисцентная светодиодная лампа является самой эффективной. Так, стандартная лампочка накаливания 60 Вт будет освещать так же, как энергосберегающая при потреблении 13-14 Вт или светодиодная мощностью всего в 6 Вт.

Сравнение ламп накаливания и светодиодных не в пользу первых и по срокам службы. Так, лампочка накаливания 40 Вт служит всего 1200 часов (в среднем). В то время, как светодиодная выдерживает 25000 часов или до 20 лет эксплуатации.

Процесс выбора в магазине существенно облегчит таблица мощности энергосберегающих ламп, которая позволяет оценить соответствие светодиодных ламп лампам накаливания. Световой поток люминесцентных ламп существенно выше, чем стандартных, но и стоят они гораздо дороже. Это является их основным недостатком.

Кроме того, следует иметь в виду, что, несмотря на одинаковую мощность светодиодных ламп, яркость их у различных производителей может существенно отличаться, а расчет соответствия мощности и яркости является достаточно трудоемким. Сравнить яркость и мощность лампы накаливания со светодиодным эквивалентом достаточно сложно. Для этого нужны специальные приборы.

Также важно учитывать, что при потребляемой энергии в 1 Вт световой поток энергосберегающего устройства освещения зависит от объема колбы (чем он больше, тем выше количество света). Поэтому при выборе изделия для установки дома следует делать поправку на размер

В последнее время приобретают популярность КЛЛ (компактные люминисцентные изделия), которые имеют изогнутую форму и по этой причине могут помещаться в небольшие комнатные светильники.

Важным отличием лампочек накаливания от светодиодных ламп является то, что первые обеспечивают освещенность равномерно во все стороны, а у вторых – световой поток является направленным. Установка рассеивателя для более равномерного распределения света заберет у источника часть мощности.

На что обращать внимание при выборе

Итак, чтобы сравнить различные виды источников света, можно использовать специальную таблицу. Однако для ее корректного использования необходимо знать, сколько люмен в лампе накаливания, как измерить мощность лампочки (или как рассчитать или узнать этот показатель), а также необходимую отдачу света от источника и так далее. Кроме того, устройства одного типа могут отличаться по яркости, а, значит, требуется ее измерение. Чтобы избежать необходимости периодически рассчитывать, какую лампочку купить, рекомендуется воспользоваться специальным калькулятором, который можно найти в сети Интернет.

Варианты подключений

Подключение с использованием электромагнитного баланса (ЭмПРА)

Наиболее распространенный тип подключения люминесцентного источника света — схема со стартером, где используется ЭмПРА.

Принцип действия схемы базируется на том, что в результате подключения питания в стартере возникает разряд и происходит замыкание биметаллических электродов.

Ток в электроцепи проводников и стартера ограничивается только внутренним дроссельным сопротивлением. В результате рабочий ток в лампочке увеличивается почти в три раза, происходит стремительный нагрев электродов, а после потери температуры проводниками возникает самоиндукция и зажигание лампы.

Недостатки схемы:

  1. В сравнении с другими способами это довольно затратный вариант с точки зрения расхода электроэнергии.
  2. Пуск занимает не меньше 1 – 3 секунд (в зависимости от степени износа источника света).
  3. Невозможность работы при низкой температуре воздуха (например, в условиях неотапливаемого подвального или гаражного помещения).
  4. Имеется стробоскопический эффект мигания лампочки. Этот фактор отрицательно действует на человеческое зрение. Такое освещение нельзя применять в производственных целях, потому что быстро движущиеся предметы (например, заготовка в токарном станке) кажутся неподвижными.
  5. Неприятное гудение дроссельных пластинок. По мере износа устройства звук нарастает.

Схема включения устроена таким образом, что в ней есть один дроссель на две лампочки. Индуктивности дросселя должно хватать на оба источника света. Используются стартеры на 127 Вольт. Для одноламповой схемы они не подходят, там нужны устройства на 220 Вольт.

На картинке внизу показано бездроссельное подключение. Стартер отсутствует.

Схема используется в случае перегорания у ламп нитей накала. Используется повышающий трансформатор Т1 и конденсатор С1, ограничивающий ток, идущий через лампочку от 220-вольтной сети.

Следующая схема используется для лампочек с перегоревшими нитями. Однако отсутствует необходимость в повышающем трансформаторе, благодаря чему конструкция устройства становится проще.

Ниже показан способ использования диодного выпрямительного моста, который нивелирует мерцание лампочки.

На рисунке внизу та же методика, но в более сложном исполнении.

Две трубки и два дросселя

Чтобы подключить лампу дневного света, можно использовать последовательное подключение:

  1. Фаза от проводки направляется на вход дросселя.
  2. От дроссельного выхода фаза идет на контакт источника света (1). Со второго контакта направляется на стартер (1).
  3. Со стартера (1) отходит на вторую контактную пару этой же лампочки (1). Оставшийся контакт стыкуют с нулем (N).

Тем же образом подключают вторую трубку. Вначале дроссель, затем один контакт лампочки (2). Второй контакт группы направляется на второй стартер. Выход стартера объединяется со второй парой контактов источника света (2). Оставшийся контакт следует подсоединить к нулю ввода.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Схема предусматривает наличие двух стартеров и одного дросселя. Наиболее дорогостоящий элемент схемы — дросселя. Более экономный вариант — двухламповый светильник с дросселем.

О том, как реализовать схему, рассказывается в видео.

Маркировка и размеры

Каждая люминесцентная лампа имеет свои технические характеристики, обуславливающие ее применение в тех или иных условиях. Обычно вся информация о конкретном приборе зашифрована в маркировке.

Все обозначения начинаются с буквы Л, которая означает лампу. Затем идет буквенное обозначение оттенка.

МаркировкаЗначение
Ддневное свечение
Ббелый свет
ХБхолодно-белый
ТБтепло-белый
Еестественный свет
ХЕхолодный естественный свет
Г, К, З, Ж, Рразличные оттенки, зависящие от типа используемого газа и применяемого люминофора

Иногда в маркировке можно встретить обозначение Ц или ЦЦ, что свидетельствует об улучшенной цветопередачи применяемого люминофора. Например, обозначение ЛДЦ характерно для лампы дневного света с улучшенной цветопередачей.

Далее следуют цифровые обозначения, подчиняющиеся общемировым стандартам. Предусмотрено три цифры, первая из которых определяет качество цветопередачи, а остальными обозначается конкретная цветовая температура. Чем больше первая цифра, тем лучше цветопередача. Повышение остальных цифр свидетельствует о более холодном свечении.

Рисунок 3. Типы цоколя ЛЛ

Приборы ЛЛ также различаются по размерам. За размеры отвечает специальное обозначение, имеющее вид «ТX», где X – конкретный параметр размера. В частности, аппараты с обозначением Т5 имеют диаметр 5/8 дюйма, а Т8 – 8/8 дюйма.

Дополнительно на лампе указывается питающее напряжение и метод запуска. Если на коробке имеется обозначение RS – значит никакого дополнительного оборудования для работы не потребуется. Все необходимые элементы уже встроены в цоколь.

Устройство и принцип работы ламп

Конструкция относится к газоразрядным источникам освещения, сконструирована с использованием трубки из стекла, которая с двух сторон запаяна. Изнутри на поверхности лампы нанесен слой специального вещества (люминофора). Устройство излучает рассеивающий свет после подключения к источнику электропитания. Изнутри колбу наполняют аргоном.

Люминесцентное устройство включает:

  • катоды, защищенные эмиттерным слоем;
  • выводные штыри;
  • концевую панель;
  • трубки для отвода инертного газа;
  • ртуть;
  • стеклянную штампованную ножку, дополненную электровводами и т.д.

Принцип функционирования основывается на возникновении электроразряда между электродами после подсоединения к электросети. После взаимодействия разряда с газами инертными и испарениями ртути возникает излучение ультрафиолета, воздействующее на люминофор, преобразующий энергию в световое излучение. Для корректировки оттенков ртутьсодержащих устройств применяются люминофоры с разными химическими компонентами.

Дуговой разряд в колбе создается оксидным самокалящимся катодом, на который воздействует электричество. Для включения ламп ДРЛ, ЛД катоды разогревают посредством пропускания разряда тока. Устройства с холодным катодом запускаются ионным воздействием в тлеющем разряде высокого напряжения.

Для функционирования люминесцентным приборам требуется дополнительный узел (балласт), обеспечивающий работу дросселем и стартером. Балласт регулирует силу разряда и выпускается 2 видов (электромагнитный и электронный).

Электромагнитный балласт является механическим.

Устройство относится к бюджетным вариантам, в работе прибор может издавать шум.

Электронные узлы дороже по стоимости, работают бесшумно, оперативно включают систему, компактны.

Цветные и специальные лампы

Ультрафиолетовая КЛЛ «чёрного света»

Кроме ламп с оттенками белого, предназначенных для общего освещения, выпускаются также:

  • Лампы с люминофором разного цвета свечения (красным, жёлтым, зелёным, голубым, синим, лиловым) — для светового дизайна, художественной подсветки зданий, вывесок, витрин.
  • Так называемые «мясные» лампы с розовым люминофором — для подсветки витрин с мясными продуктами, что увеличивает их внешнюю привлекательность.
  • Ультрафиолетовые лампы — для ночной подсветки и дезинфекции в медицинских учреждениях, казармах и т. д., а также в качестве «чёрного света» для светового дизайна в ночных клубах, на дискотеках и т. п.

Описание люминесцентных ламп

По спектральному излучению люминесцентные лампы можно подразделить на два типа:

  1. Стандартного применения.
  2. Специального применения. Например, ультрафиолетовые, антибактериальные и другие.

В стандартных колбах люминофор однослойный, благодаря которому получают разные оттенки белого света. Жёлтый свет считается тёплым, синий холодным. Его можно определить по маркировке, где первая буква Л – это люминесцентная лампа, вторая – цвет, а именно:

  • ЛБ – белый;
  • ЛД – дневной;
  • ЛЕ – естественный;
  • ЛХБ – холодный белый;
  • ЛТБ – тёплый белый цвет.

В маркировке присутствуют буквы, которые обозначают цвет колбы: К – красный, Г – голубой; С – синий, З – зелёный. Ультрафиолетовые приборы отмечаются буквами УФ.

Световой поток люминесцентных ламп измеряется в люменах (lm). Чтобы улучшить качество отражения цветов, сделать картину ярче и насыщеннее применяют трёх или пятислойный люминофор, который имеет на 12% и более улучшенный световой поток.

К стандартным относят лампы общего назначения, производят их мощностью от 15 Вт до 80 Вт разной длины и формы, применяют для дневного освещения складов, цехов и других помещений, которые занимают большие площади. Улучшенные лампы способны более ярко передавать световую гамму окружающих цветов, они нашли своё применение в выставочных залах, картинных галереях, магазинах одежды, то есть всюду, где цветовые оттенки должны восприниматься зрением комфортно.

Специальные лампы имеют определённый тип люминофора, в котором присутствуют добавки, способные менять его свойства. Они дают возможность выделить нужный спектр ультрафиолетового излучения в зависимости от его назначения, например, успешно используют такую колбу в бактерицидном медицинском приборе, который способный уничтожать бактерии и обеззараживать воздух.

С такой же целью эти лампы применяют в гастрономах, где надо защитить продукты, а также на производствах для стерилизации тары. Выпускаются и специальные колбы, дающие разную спектральную частоту. Они широко используются в рекламных щитах, а также в шоу-бизнесе.

Технические характеристики лампы ЛБ 36

Люминесцентные лампы ЛБ 36 Ватт подключаются к электросети переменного тока вместе с пусковой регулирующей аппаратурой и имеют такие характеристики:

  • цоколь типа G13, расположенный на её торцах;
  • размеры: диаметр колбы 26 мм, длина: L1 – 1213,6 мм, L – 1199,4 мм;
  • мощность 36 Вт;
  • напряжение в лампе 103 В;
  • световой поток 2800 лм;
  • срок службы 12000 часов.

А ещё они отличаются между собой по типу излучения, по форме стеклянной трубочки, которые бывают прямые и фигурные, не направленного и направленного светового потока.

Особенности конструкции

Люминесцентна лампа – это цилиндрическая стеклянная трубочка, запаянная с двух конов, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором. Из неё полностью выкачан воздух, а добавлен аргон и капелька ртути, которая под воздействием температуры испаряется, принимая газообразную форму.

С двух концов колбы впаяны электроды, изготовленые из вольфрамовых проволочных спиралей, которые покрыты защитным слоем сплава оксида солей стронция или бария, что увеличивает срок её эксплуатации. Параллельно спиралям вмонтированы никелевые жёсткие электроды, которые одним концом соединяются с ними.

Чтобы колба светилась, внутрь её нужно подать электрический ток. При нагревании создаётся электрический разряд, вызывающий появление ультрафиолетового излучения. Люминесцирующее вещество, называемое люминофором, поглощает его, выделяя свет нужного спектра.

Цветопередача

Световой параметр температуры люминесцентной лампы измеряется в кельвинах, изменение этой величины влияет на оттенок цвета:

  • в диапазоне от 2700 до 3400 К – это тёплый свет;
  • от 3400 до 5600 К – естественный;
  • от 5600 до 6400 К – холодный цвет.

Световая температура влияет на биоритм человека. Холодный цвет повышает трудоспособность, тёплый, наоборот, расслабляет, хочется отдохнуть. Вот поэтому в офисах и производственных помещений устанавливают светильники с колбами, дающими холодный свет.

Важно заметить, что у каждого производителя может быть своя маркировка. Например, у компании «Philihs TLD» число 54 обозначает холодный цвет, а 33 – тёплый цвет

Технические характеристики: цоколи, вес и цветовая температура

Цоколь служит для крепления лампы к патрону светильника и для подачи питания к нему. Основные виды цоколей:

  • Резьбовые — обозначаются (Е). Колба вкручивается в патрон по резьбе. Применяются диаметры по ГОСТу 5 мм (Е5), 10 мм (Е10), 12 мм (Е12), 14 мм (Е14), 17 мм (Е17), 26 мм (Е26), 27 мм (Е27), 40 мм (Е40).
  • Штырьковые — обозначаются (G). В конструкцию входят штырьки. В выражение типа цоколя входит расстояние между ними. G4 – расстояние между штырьками 4 мм.
  • Штифтовые — обозначаются (В). Цоколь соединяется с патроном двумя штифтами, расположенными по внешнему диаметру. Маркировка зависит от расположения штифтов:
  • ВА — симметричное;
  • ВАZ — смещение одного по радиусу и высоте;
  • ВАY— смещение по радиусу.

Следующая за буквами цифра указывает диаметр цоколя в мм.

Для правильной утилизации необходима информация о весе люминесцентной лампы. Запрещено выбрасывать использованные источники света в ёмкости для бытового мусора. Они сдаются для уничтожения в специальные организации. Отработанный материал принимают у населения по весу. Средний вес лампы – 170 г.

На лампе указывают цветовую температуру, единицей измерения служит градус Кельвина (К). Характеристика показывает близость свечения лампы к источникам естественного света. Она делится на три диапазона:

  1. Тёплый белый 2700К – 3200 К — лампы с такой характеристикой излучают белый и мягкий свет, подходят для жилых помещений.
  2. Холодный белый 4000К – 4200 К — подходят для рабочих помещений, общественных зданий.
  3. Дневной белый 6200К – 6500 К — излучают белый свет холодных тонов, подходят для нежилых помещений, для улиц.

Температура света влияет на цвет окружающих предметов. Цветовая температура люминесцентных ламп зависит от толщины люминофора. Чем больше толщина, тем ниже цветовая температура лампы в Кельвинах.

Принцип работы люминесцентного светильника

Как работает люминесцентная лампа? Сначала образуются свободно движущиеся электроны. Это происходит в момент включения питающего переменного напряжения в областях вокруг вольфрамовых нитей накаливания внутри стеклянного баллона.

Эти нити за счет покрытия их поверхности слоем из легких металлов по мере нагрева создают эмиссию электронов. Внешнего напряжения питания пока недостаточно для создания электронного потока. Во время движения эти свободные частицы выбивают электроны с внешних орбит атомов инертного газа, которым заполнена колба. Они включаются в общее движение.

На следующем этапе в результате совместной работы стартера и электромагнитного дросселя создаются условия для увеличения силы тока и образования тлеющего разряда газа. Теперь наступает время организации светового потока.

Движущиеся частицы обладают достаточной кинетической энергией, необходимой для перевода электронов атомов ртути, входящей в состав лампы в виде небольшой капли металла, на более высокую орбиту. При возвращении электрона на прежнюю орбиту высвобождается энергия в виде света ультрафиолетового спектра. Преобразование в видимый свет происходит в слое люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы.

Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе

Это устройство работает с момента старта и на протяжении всего процесса свечения. На разных этапах задачи, выполняемые им, различны и могут быть разделены на:

  • включение светильника в работу;
  • поддержание нормального безопасного режима.

На первом этапе используется свойство катушки индуктивности создавать импульс напряжения большой амплитуды за счет электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции при прекращении протекания переменного тока через ее обмотку. Амплитуда этого импульса напрямую зависит от величины индуктивности. Он, суммируясь с переменным сетевым напряжением, позволяет кратковременно создать между электродами напряжение, достаточное для разряда в лампе.

При созданном постоянном свечении дроссель выполняет роль ограничивающего электромагнитного балласта для цепи дуги с низким сопротивлением. Его цель теперь – стабилизация работы для исключения дугового замыкания. При этом используется высокое индуктивное сопротивление обмотки для переменного тока.

Принцип работы стартера люминесцентной лампы

Устройство предназначено для управления процессом запуска светильника в работу. При первоначальном подключении сетевого напряжения оно полностью прикладывается к двум электродам стартера, между которыми существует небольшой промежуток. Между ними возникает тлеющий разряд, в котором температура увеличивается.

Один из контактов, выполненный из биметалла, имеет возможность под действием температуры изменять свои размеры, изгибаться. В этой паре он выполняет роль подвижного элемента. Возрастание температуры приводит к быстрому замыканию электродов между собой. По цепи начинает протекать ток, это приводит к понижению температуры.

Через небольшой промежуток времени происходит разрыв цепи, что является командой для вступления в работу ЭДС самоиндукции дросселя. Последующий процесс был описан выше. Стартер понадобится только на этапе следующего включения.

Виды

Специалисты все люминесцентные лампы по характеристикам делят на две категории:

  • Общего назначения. Это приборы мощностью в пределах 15-80 ватт.
  • Специальные: до 15 ватт – это приборы, которые считаются маломощными, и свыше 80 ватт – это сверхмощные.

Основная характеристика ламп общего назначения – это имитация естественного света. То есть практически полное соответствие его цветовым и спектральным характеристикам.

Люминесцентные лампы делятся по нескольким техническим показателям.

  • По световому разряду на тлеющие и дуговые.
  • По типу излучения: естественный свет, ультрафиолетовый и цветные.
  • По форме стеклянной трубки на трубчатые и фигурные.
  • По распределению светового потока: ненаправленные и направленные. Кстати, к направленным относятся люминесцентные источники света щелевого типа, панельного, рефлекторного и так далее.

Теперь что касается энергосбережения. Когда разговор заходит о лампе мощностью 36 Вт, необходимо сказать, что это аналог точно такого же прибора только мощностью 40 Вт. Почему? Современные технологии позволяют изменить конструктивные особенности световых приборов за счет использования более качественных и современных материалов, плюс измененные технологические процессы. Так вот в люминесцентных лампах из категории энергосберегающих используется более качественный люминофорный слой и новейшая конструкция (более эффективная) электродного блока. Это привело к тому, что на рынке появились лампы люминесцентные с меньшей мощностью, но с более эффективным световым потоком. И как большое эффективное добавление – это уменьшение диаметра самой стеклянной трубки в 1,6 раза.

Теперь чтобы разобраться в маркировке люминесцентных ламп, необходимо рассмотреть рисунок ниже. На нем четко показано, что обозначают буквенные и цифровые показатели маркировки.


Маркировка

Так как нас интересуют технические характеристики люминесцентной лампы 36 Вт, то для примера разберем маркировку ЛБ-36. Буква «Л» обозначает, что это люминесцентная лампа, буква «Б», что она белого цвета, и соответственно 36 – это ее мощность.

Что касается других видов, то можно отметить:

  • ЛТБ с теплым белым цветом. Такие источники света имеют слегка розовый оттенок.
  • ЛД – приближенный к дневному свету. Соответственно ЛДЦ – это цветные аналоги данного типа.
  • ЛХБ (холодно-белый) – это промежуточный вариант между ЛБ и ЛД.

И еще некоторые технические характеристики:

  • Яркость (средняя) – 6-11 Кд/м².
  • Такие лампы излучают переменный световой поток (имеется в виду во времени) при их подключении к сети с переменным напряжением.
  • Коэффициент пульсации у ЛБ 23%, у ЛДЦ – 43%.
  • Если увеличить номинальное напряжение сети, то яркость свуечения самой лампы также увеличивается. Конечно, то же самое относится и к мощности.
  • Если световой поток люминесцентной лампы после 70% времени ее эксплуатации составляет 70% от номинала, то эта лампа качественная.
  • Срок службы лампы 36 Вт: минимальный – 4800 часов, средний – 12000 часа.

Кстати, европейская маркировка сильно отличается от российской. Здесь степень излучения света маркируется числами. Но самое интересное, что у каждого производителя маркировка отличается. К примеру, у компании «Osram» 765 обозначает холодный цвет, 640 – теплый. У компании «Philips TLD»: 54 – это холодный, 33 – это теплый.

Достоинства и недостатки

К достоинствам люминесцентных ламп можно отнести:

  • Приличный коэффициент полезного действия.
  • Спектр свечения расширенный.
  • Приличный срок эксплуатации.
  • Наличие цветных аналогов, специальных (ультрафиолетовых, бактерицидных).

Недостатки:

  • В конструкции прибора используются вредные для организма человека вещества.
  • Утилизировать их можно только в специально отведенных местах, что очень неудобно.

Для запуска необходим специальный дроссель. А это усложняет и удорожает конструкцию.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации