Искусственное освещение давно и прочно вошло в повседневную жизнь современных людей. Осветительные приборы постоянно улучшаются и модернизируются. Так на смену обычным лампам накаливания приходят люминесцентные или энергосберегающие лампы с более высоким коэффициентом полезного действия. Они относятся к категории газоразрядных лампочек низкого давления. Ультрафиолетовое излучение возникает под действием газового разряда и становится видимым светом с помощью специального люминофорного покрытия. Таким образом, создается световой поток люминесцентных ламп, интенсивность которого зависит от мощности того или иного источника освещения.
Основные виды люминесцентных ламп
Все лампы этого типа разделяются на две основные категории. Первый тип представлен осветительными приборами общего назначения, мощность которых находится в пределах 15-80 Вт. Цветовые и спектральные характеристики этих ламп позволяют максимально имитировать различные оттенки естественного света.
Второй тип относится к лампочкам специального назначения. Для их классификации применяются различные параметры. В соответствии с мощностью они разделяются на лампы малой мощности до 15 Вт и большой мощности более 80 Вт. У этих ламп разный тип разряда, поэтому они бывают дуговыми, а также с тлеющим разрядом и свечением. По излучаемому свету специальные лампы могут быть естественного света, цветные, с ультрафиолетовым излучением и с отдельно взятыми спектрами излучения. Распределение света осуществляется по-разному, то есть в виде направленного и ненаправленного светоизлучения. Первый вариант представлен рефлекторными, панельными, щелевыми и прочими источниками света.
Маркировка люминесцентных ламп
Все люминесцентные лампочки имеют буквенную маркировку. Буква Л соответствует основному названию. Другие буквы наносятся по цвету излучения:
- Д — дневной цвет,
- ХБ — холодно-белый,
- ТБ — тепло-белый,
- Б — обычный белый,
- Е — естественно белый.
- Другие буквы, например, К, Ж, З, Г, С соответствуют определенным цветам красному, желтому, зеленому, голубому и синему.
- Символы УФ означают ультрафиолетовый свет.
- Лампы, у которых улучшенное качество цветопередачи, обозначаются буквой Ц, проставляемой после первых цветовых букв.
- Символ ЦЦ указывает на особо высокое качество.
Особенности конструкции отображены буквами, проставляемыми в самом конце маркировки:
- А амальгамная,
- Б с быстрым пуском,
- К кольцевая,
- Р рефлекторная и другие.
Цифровые обозначения, идущие следом за буквами, указывают на мощность люминесцентной лампы в ваттах.
Параметры ламп и напряжение сети
Существуют таблицы, в которых в сравнительной форме отражаются характеристики наиболее распространенных люминесцентных ламп. Например, в случае падения напряжения в электрической сети ниже допустимых пределов, существенно ухудшается процесс перезапуска. И, наоборот, если напряжение существенно повышается, это может привести к перекаливанию катодов и перегреву пускорегулирующих устройств. Во всех случаях, когда нарушаются условия нормального функционирования, срок эксплуатации люминесцентных ламп значительно сокращается.
| Тип | Мощность Р (Вт) | Напряжение на лампе U (В) | Ток лампы I (А) | Световой поток R (лм) | Световая отдача S (лм/Вт) |
| ЛДЦ | 15 | 58 | 0,3 | 450 | 30 |
| ЛД ЛХБ | 15 | 58 | 0,3 | 525 | 35 |
| ЛБ | 15 | 58 | 0,3 | 630 | 42 |
| ЛТБ | 15 | 58 | 0,3 | 600 | 40 |
| ЛДЦ | 20 | 60 | 0,35 | 620 | 31 |
| ЛД | 20 | 60 | 0,35 | 760 | 39 |
Таким же образом отображаются характеристики всех остальных видов люминесцентных ламп. Следует помнить, что у светильников с одинаковой маркировкой параметры могут существенно отличаться из-за различия их габаритных размеров.
Влияние внешней температуры и условия охлаждения ламп
В процессе эксплуатации температура трубки может изменяться и отклоняться от оптимального значения. То есть, она увеличивается или уменьшается, приводя к снижению светового потока. Одновременно ухудшаются пусковые условия, заметно сокращается срок службы изделий.
Падение надежности запуска обычных лампочек становится особенно заметным при достижении температуры — 50С и ниже, особенно, если такое понижение сопровождается падением напряжения в сети. Например, при напряжении сети 180 В вместо положенных 220 В и температуре -10 градусов, количество срывов запуска люминесцентных ламп может составить от 60 до 80% от их общего числа. Подобная зависимость делает неэффективным применение данных источников света в условиях низких температур и скачков напряжения.
Причинами повышения температуры могут стать окружающая среда и закрытая арматура. В обоих случаях наступает перегрев. В этих случаях также уменьшается световой поток, возможно также изменение цвета.
Электрические характеристики ламп могут изменяться во время их работы, то есть в процессе горения. Причиной является дополнительная активация катодов, а также выделение и поглощение различных примесей. Эти неприятные проявления как правило заканчиваются в течение первых ста часов. В дальнейшем, изменения характеристик будут очень незначительными и практически незаметными. В процессе эксплуатации постепенно уменьшается яркость свечения, снижается световой поток люминесцентных ламп. Иногда через 300-400 часов горения на лампочках становится заметно появление темных пятен и налетов на концах трубки. Это указывает на возможное распыление катодов и плохое качество самих ламп.
Другие виды люминесцентных ламп
В настоящее время практикуется все более широкое применение энергоэкономичных люминесцентных ламп (ЭЛЛ). Они используются в общем освещении и могут полностью взаимно заменяться с обычными изделиями, мощностью 20, 40 и 65 ватт. ЭЛЛ подходят ко всем существующим осветительным установкам. Таким образом, все светильники и пускорегулирующая аппаратура остаются на своих местах. Все основные характеристики ЭЛЛ остаются такими же, как и у стандартных ламп при снижении мощности до 10%. Внешний вид также отличается, поскольку трубки имеют диаметр 26 мм вместо стандартных 38 мм. Это позволяет снизить расход стекла, люминофора, ртути, газов и других материалов.
Наряду со стандартными изделиями, появилось большое количество всевозможных компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). Их мощность составляет в среднем 5-25 Вт, световая отдача 30-60 лм/Вт, а срок службы доходит до 10 тыс. часов. Отдельные виды КЛЛ могут непосредственно заменить лампочки накаливания в обычном патроне. В их конструкцию входит встроенная пускорегулирующая аппаратура и стандартный резьбовой цоколь типа Е27.
Появление компактных лампочек стало возможным, когда появились узкополосные люминофоры, обладающие высокой стабильностью. Для их активации применяются редкоземельные элементы с возможностью работы при поверхностной плотности облучения, превышающей это значение у обычных лампочек. Это позволило существенно уменьшить диаметр разрядной трубки. Общую длину удалось снизить за счет деления трубок на отдельные короткие участки, расположенные параллельно и соединенные между собой. В других вариантах используются изогнутые трубки или варенные соединительные патрубки.
Следует отметить безэлектродные компактные лампы, в которых свечение люминофоров возбуждается разрядом в смеси паров ртути с инертными газами. Необходимый заряд поддерживается энергией электромагнитного поля, создаваемого непосредственно возле разрядной смеси. Такие лампы были созданы за счет микроэлектроники, на основе которой были созданы недорогие и малогабаритные источники энергии высокой частоты с хорошим КПД.