Сегодня газоразрядным лампам низкого давления, с люминофорным покрытием практически нет конкурентов, за исключением светодиодных ламп. С самого начала производились различные люминесцентные лампы, виды и типы которых не соответствовали каким-либо установленным стандартам. Постепенно этот процесс перешел в управляемое русло и все изделия стали привязываться к определенным светильникам. На данный момент существует строгая классификация люминесцентных ламп, на основании их основных параметров и электротехнических характеристик.
Конструкция люминесцентной лампы
Прежде чем приступать к классификации, следует рассмотреть внутреннее устройство люминофорной лампы, которая служит конструктивной основой для любых приборов, относящихся к этой категории.
Данные осветительные устройства относятся к типу газоразрядных. Лампы дневного света — люминесцентные работают от электрического тока и отличаются повышенными сроками эксплуатации. Используются в осветительных сетях жилых зданий, помещений офисов и торговых центров, объектах промышленного производства. Выпускаются в различных вариантах, отличающихся цоколями, формами стеклянных колб, цветовым излучением и другими параметрами.
Несмотря на такое разнообразие, каждая люминесцентная лампа имеет общие конструктивные элементы. Основой служит стеклянная трубка или колба, запаянная с двух сторон. Ее длина может быть разной, внутренняя поверхность покрыта специальным веществом люминофором, а пространство заполнено инертным газом, с добавлением небольшого количества ртути. По краям расположены катоды, покрытые активным веществом. К ним подключены контактные штыри, выведенные наружу.
После подачи напряжения между электродами образуется электрический разряд. Он воздействует на смесь газа и ртутных паров, в результате чего возникает ультрафиолетовое излучение. В свою очередь, оно оказывает влияние на люминофор и, взаимодействуя с ним, превращается в видимый свет. Корректировка световых оттенков осуществляется с помощью люминофоров различного химического состава.
Все эти процессы осуществляются с использованием специальных пускорегулирующих устройств, без которых невозможен пуск и работа люминесцентной лампы. Данная аппаратура называется балластом и применяется для регулировки электрического разряда.
Балласт может быть электромагнитным, со стартером и дросселем, и электронным, на основе полупроводниковой схемы. Первый вариант считается устаревшим образцом, во время работы создает посторонний шум, имеет большие размеры. Более современные электронные устройства отличаются компактностью, работают тихо, практически без шума, мгновенно выполняют все переключения.
Классификация газоразрядных приборов с люминофором
Все лампы люминесцентного типа делятся на определенные виды и категории, в соответствии со своими параметрами и техническими характеристиками.
По спектральному излучению разновидности люминесцентных лампочек бывают:
- Стандартные. В них используется один слой люминофора, образующий различные тона и оттенки белого цвета. Именно они используются в системах освещения жилых, административных и производственных объектов.
- Усовершенствованные. В таких лампах внутренняя сторона колбы покрывается люминофором в 3-5 слоев. Подобная структура существенно повышает качество оттенков, а световая отдача на 12% выше, чем у стандартных изделий. Применяются для подсветки и освещения выставочных залов, торговых витрин и других аналогичных объектов.
- Специального назначения. Здесь изменяется химический состав газовой смеси и ртути, после чего получается спектр с заданной частотой. Используются в специфических светильниках больниц, концертных залов и других мест, где требуется ровный устойчивый свет с заданными параметрами.
По внутреннему давлению источники света могут быть с высокими и низкими показателями. Лампы с невысоким давлением устанавливаются в жилых, административных и производственных помещениях. Приборы высокого давления применяются в уличном освещении и мощных светильниках.
Внешний вид люминесцентных ламп представлен двумя типами:
- Линейные. Имеют удлиненную цилиндрическую конструкцию с разным диаметром и длиной трубки.
- Компактные. Выполнены в виде тонких стеклянных трубок, свернутых в спираль или разделенных на секции.
По типу цоколя разделяются на штырьковые и традиционные резьбовые. Первый вариант используется преимущественно в линейных изделиях, а второй в компактных.
Существует множество других отличительных признаков, по которым осуществляется классификация. Это показатели мощности, распределения света, разряда дугового или тлеющего. Лампы могут использоваться для внутреннего или наружного применения, некоторые из них являются взрывозащищенными. Устройства консольного типа монтируются на специальные крепления в обособленном корпусе.
Маркировка
Основные данные о конкретной люминесцентной лампе указываются на ее упаковке. Часть сведений в виде маркировки наносятся непосредственно на изделие, в том числе и длина. Сюда входит фирма-производитель, мощность источника света, тип цоколя, оттенок свечения, срок эксплуатации и т.д.
Первая буква Л обозначает люминесцентные лампы, далее идут виды. Следующий символ обозначает оттенок излучаемого цвета: Б белый, Д дневной, ХБ холодно-белый и т.д. Для обозначения конструктивных особенностей существует следующая маркировка: У U-образная конфигурация, К кольцевая, Р рефлекторного типа, Б изделия с быстрым запуском.
Отдельно обозначаются показатели свечения, измеряемые в Кельвинах (К), известные еще как цветовая температура. Например, 2700 К эквивалентно свету, излучаемому обычной лампой накаливания, 6500 К соответствует белоснежному холодному тону. Мощность обозначается в ваттах (Вт), а сам показатель цифрами от 18 до 80.
Диаметр стеклянной трубки обозначается буквой Т8, Т12 и т.д. Цифра 8 соответствует 8/8 дюйма и составляет 26 мм, 12 соответствует 12/8 дюйма и будет уже 38 мм. Так же маркируются и другие. Резьбовые цоколи маркируются буквой Е, цифры означают диаметр резьбы, штырьковые обозначаются символом G, а цифра соответствует расстоянию между штырьками (например, Е27, G24).
Параметры и технические характеристики
Несмотря на разнообразие моделей и модификаций, существуют определенные показатели, характерные для всех люминесцентных ламп. К ним относятся следующие:
- Характеристики излучаемого света: яркость, световой поток, цвет и область спектра, пульсации светового потока.
- Параметры электрического плана, связанные с мощностью, питающим током, рабочим напряжением. Учитывается тип разряда и область свечения, непосредственно участвующая в процессе освещения.
- Эксплуатационные качества, определяемые сроком службы, световой отдачей, размерами и конфигурацией люминесцентных лампочек. Следует учесть, что две первые группы параметров во многом зависят от питающего напряжения и внешних условий окружающей среды.
Одним из основных признаков, по которым различаются лампы дневного света, считается напряжение горения, напрямую связанное с используемым разрядом.
Они разделяются следующим образом:
- Лампы до 220 вольт с дуговым разрядом, с оксидным катодом накаливающимся самостоятельно. Он предварительно нагревается, после чего загорается сама лампа.
- Лампы до 750 вольт с дуговым разрядом. Этим устройствам не требуется предварительный нагрев катодов, их мощность составляет свыше 60 Вт, используются преимущественно за рубежом.
- Лампы с тлеющим разрядом. Используют в работе холодные катоды, функционируют от малых токов, не более 200 мА. Используются в рекламном и сигнальном освещении.
В большинстве областей и систем освещения применяются светильники первой группы. Мощность люминесцентных ламп этого типа составляет 15-80 Вт, а средний срок эксплуатации составляет более 12 тысяч часов. При этом каждая лампа должна суммарно проработать минимум 4800-6000 часов. За этот период допустимое снижение светового потока составляет 40% и менее от первоначального. Допустимый температурный режим 5-550С, наиболее благоприятные условия эксплуатации при температуре 5-250С.
Цветопередача и цветность излучения
Данные показатели следует рассмотреть отдельно, поскольку от них напрямую зависит выполнение той или иной лампой своего прямого назначения. Они выражаются в специальных значениях, показывающих, насколько качественно отображение освещаемого предмета по сравнению с естественным освещением.
Излучение, производимое люминесцентными лампами, обладает различными оттенками, получившими название цветовой температуры.
Температура измеряется в градусах Кельвина и на практике выглядит следующим образом:
- Белый свет теплых тонов 2700-3200 К.
- Белый свет с нейтральным оттенком 3300-3700 К.
- Белый свет холодных тонов 4000-4500 К.
- Максимально близкий к дневному свету 6000-6500 К.
Люминесцентные источники света и лампы накаливания по-разному передают цвета. У них неодинаковые спектры излучения, поэтому освещаемые ими предметы при одной и той же световой температуре выглядят каждый по своему. Опытным путем был создан параметр индекс цветопередачи Rа. С его помощью выполняется определение, насколько световой поток лампы соответствует естественному освещению. Это относительная величина, поэтому у эталонного источника света индекс условно равен 100. Наиболее комфортным будет значение в пределах 80-100.
Примером такого света служит 60-ваттная лампочка накаливания с индексом Rа 80 и цветовой температурой 2680 К. Данный параметр для конкретной лампы определяется путем сдвига цветов при освещении эталонных цветных образцов в количестве 8 шт. Чем меньше отклонений, тем лучше показатели проверяемой лампы.
Достоинства и недостатки
К несомненным плюсам люминесцентных ламп можно отнести следующие:
- Высокая световая отдача. Лампы с люминофором на 20 Вт, выдают столько же света, как лампочки накаливания в 100 Вт.
- Высокий КПД и сроки эксплуатации, составляющие до 20 тысяч часов.
- Наличие рассеивающего освещения, который во многих случаях бывает значительно эффективнее направленного.
- Разнообразные конструктивные решения и конфигурации позволяют использовать такие типы люминесцентных ламп в дизайнерских решениях, касающихся архитектуры жилых и общественных зданий.
Отрицательные качества также присутствуют и нередко они становятся важным фактором в принятии решения об использовании люминесцентных лампочек.
В первую очередь, это:
- ртути требует специальной утилизации, хотя в процессе эксплуатации &mdash, ртуть не представляет опасности для человека.
- Обязательное использование пускорегулирующей аппаратуры.
- Стеклянная конструкция довольно хрупкая.
- Постепенная выработка люминофора вызывает заметные изменения цветовых качеств.
- Повышенная чувствительность к влажности.
- Включение осуществляется с задержкой, требуется некоторое время для разогрева.
Критерии выбора
Выбирая наиболее подходящее изделие, необходимо учитывать где будут применяться люминесцентные лампы. В прихожих рекомендуется использовать изделия повышенной мощности, способным выдавать интенсивный, но вместе с тем и рассеянный свет. В светильниках бра для освещения обычно устанавливаются компактные лампы с теплыми световыми тонами и высококачественной цветопередачей.
В целом, для помещений жилого назначения должны выбираться лампы с цоколями, имеющими резьбу, оборудованные электронным балластом. Они работают очень тихо, без излишних резких мерцаний, вредных для глаз.
При подборе нужно учесть параметры и характеристики люминесцентных ламп, а также условия эксплуатации. Источники света должны совпадать с сетевым напряжением и температурным режимом, световой поток обеспечивать нормальное освещение заданной площади. Проверяется совпадение цоколей и патронов светильников, высоты лампы и плафона.