Флуоресцентни лампи: параметри, устройство, схема, плюсове и минуси в сравнение с други

Съвременните луминесцентни лампи (FL) се справят отлично с осветлението на големи жилищни, работни и технически помещения и могат да намалят общото потребление на електроенергия с 50-83%, като по този начин намаляват сметките за комунални услуги.

В тази статия ще разгледаме работните характеристики на LL, техния дизайн и ще анализираме основните предимства и недостатъци в сравнение с други видове осветителни устройства. Освен това ще предоставим тематични снимки и диаграми, както и видеоклипове за принципа на работа на луминесцентните крушки и характеристиките на тяхното приложение.

Принцип на действие и устройство на LL

Луминесцентното устройство е зареден с газ източник на светлина, при който електрически разряд в живачни пари създава интензивно ултравиолетово лъчение.

Компактните луминесцентни модули имат стандартна основа, което ги прави удобен заместител на ярки, но по-енергийно консумиращи лампи с нажежаема жичка.

Как работи флуоресцентната крушка?

Той се трансформира във видима за човешкото око светлина чрез специален състав, наречен фосфор, състоящ се от калциев халофосфат, смесен с допълнителни елементи.

След свързване на флуоресцентна лампа към централното захранване, вътре в стъклената колба трябва да се поддържа т.нар. светещ разряд.

Позволява да се осигури светене на фосфорния слой в постоянен режим и дори при краткотрайно прекъсване на централното захранване.

Преди това класическата флуоресцентна лампа изглеждаше като тръба, запечатана от двете страни, вътре в която имаше живачни пари. Устройствата вече се предлагат в по-голямо разнообразие от форми и конфигурации.

Конструктивни характеристики на устройството

Традиционната флуоресцентна лампа е стъклен цилиндър с външен диаметър 12, 16, 26 и 38 mm, обикновено представен като:

• права удължена тръба;
• извит U-образен модул;
• пръстен;
• сложна фигура.

Краката са херметически затворени в крайните ръбове. От вътрешната им страна има волфрамови електроди, които структурно напомнят телата на спиралните нишки, вградени в крушките на Илич.

Някои видове флуоресцентни лампи използват по-усъвършенствани триспирали, които представляват усукана биспирала. Устройствата, оборудвани с тях, имат повишено ниво на ефективност и по-нисък праг на загуба на топлина, което значително повишава общата ефективност на светлинния поток

Отвън електродните елементи са запоени към металните щифтове на метала цокъл, към който се прилага работно напрежение.

U-образните и правите устройства обикновено са оборудвани с основи G5 и G13, където буквеното кодиране показва вида на щифта на основния елемент, а числото показва колко далеч са разположени работните елементи.

Електропроводимата среда, разположена вътре в стъклената колба, има отрицателно съпротивление. Когато възникне увеличение на тока между два противоположни електрода, което изисква ограничаване, то се проявява и намалява работното напрежение.

Електрическата схема за включване на конвенционална флуоресцентна крушка включва дросел или баласт. Той е отговорен за създаването на високо ниво на импулсно напрежение, необходимо за правилното активиране на лампата.

Фигурата показва вътрешното устройство на флуоресцентна лампа и ясно обяснява основния принцип на работа на нейните основни компоненти

В допълнение към тази част, електронният баласт е оборудван с стартер. Това е елемент с тлеещ разряд, вътре в който има два електрода, заобиколени от среда от инертен газ.

Единият от тях се състои от биметална плоча. В режим на заспиване и двата електрода са отворени.

Често срещани видове такива крушки

Основната класификация на флуоресцентни продукти се основава на нивото на основното налягане. Устройствата за високо налягане се използват за осветителни инсталации с висока мощност и външно улично осветление.

Лампите с ниско налягане се използват в ежедневието за осветяване на промишлени, технически и жилищни помещения за различни цели.

Тип #1 - модули за високо налягане

Устройствата за високо налягане произвеждат богат светлинен поток с добра плътност. Вътрешната повърхност на елемента на крушката има специално фосфорно покритие от флуорогерманат или магнезиев арсенат.

Работната мощност на такива флуоресцентни лампи варира от 50-2000 W.

Живачните модули с високо налягане изискват 220 вата номинално мрежово напрежение, за да работят правилно. Техният коефициент на пулсация обикновено е от 61 до 74%

Пълното запалване на осветителния модул става за 3 секунди.Срокът на експлоатация на продуктите от 80-125 вата е около 6000 часа, а лампите от 400 W или повече могат да работят до 15 000 часа, ако стриктно се спазват правилата за работа, установени от производителя.

Тип #2 - продукти с ниско налягане

LL с ниско налягане се използва за осигуряване на светлинен поток към жилищни, технически и промишлени помещения.

Структурно устройството представлява тръба, изработена от устойчиво стъкло, съдържаща вътре аргон при налягане 400 Pa и малко количество живак или амалгама. Предлага се на пазара в голямо разнообразие от модификации и е оборудван с два електродни елемента.

Най-ниската температура, която LL с ниско налягане могат да понесат, е -15 °C. Следователно тези източници на светлина се считат за неуместни за използване на открити площи.

Стъклената колба може да има голямо разнообразие от диаметри. Нивото на светлинен поток варира в зависимост от мощността на самото устройство. За правилната му работа е необходим стартер тип дросел. Средният експлоатационен живот е 10 000 часа.

Характеристики на компактните LL

Компактните LL са хибридни продукти, които комбинират някои от специфичните отличителни характеристики на лампите с нажежаема жичка и характеристиките на флуоресцентните лампи.

Благодарение на напредналите технологии и разширените иновативни възможности, те имат малък диаметър и средни размери, характерни за електрическите крушки Илич, както и високо ниво на енергийна ефективност, характерно за линията устройства LL.

Компактните LL се произвеждат за традиционни цокли E27, E14, E40 и активно изместват класическите лампи с нажежаема жичка от пазара, като осигуряват висококачествена светлина със значително по-ниска консумация на енергия

CFL в повечето случаи са оборудвани с електронен дросел и могат да се използват в специфични видове осветителни тела. Те се използват и за замяна на прости и конвенционални лампи с нажежаема жичка в нови и редки лампи.

Въпреки всички предимства, компактните модули имат такива специфични недостатъци като:

• стробоскопичен ефект или трептене - основните противопоказания тук се отнасят до епилептици и хора с различни очни заболявания;
• изразен звуков ефект – при продължителна употреба се появява акустичен фон, който може да причини известен дискомфорт на човек в стаята;
• миризма – в някои случаи продуктите излъчват остри, неприятни аромати, които дразнят обонянието.

Последната позиция се наблюдава по-често в безименни занаяти от китайски произход и дори маркови устройства, направени в съответствие с всички правила и съвременни изисквания, често страдат от първите две. Дадохме рейтинг на най-добрите производители на CFL В тази статия.

Основен диапазон от цветни температури

Цветът на сиянието е един от най-важните параметри, пряко зависим от състава на луминофора, който преобразува ултравиолетовото лъчение в светлина.

Днес най-често срещаните са 7 дефиниции на нюансите на потока, произвеждан от флуоресцентни лампи:

• LEB – естествено бяло със забележим студен нюанс;
• LDC – естествен ден с подобрено качество на цветопредаване;
• LTB - топло бяло;
• LD – традиционно дневно бяло;
• LB – класическо бяло;
• LEC – естествен с най-високо качество на предаване на нюансите;
• LHB – просто студено бяло.

За жилищни помещения, където хората прекарват много време, са подходящи топли нюанси или естествени дневни лампи с високо ниво на цветопредаване.

Бялото и дневните тонове обикновено присъстват в офиси, работни, индустриални помещения, класни стаи и класни стаи. Те насърчават концентрацията, повишават мозъчната активност и подобряват цялостното учене и продуктивност.

Най-готините нюанси се използват в медицински заведения, лаборатории, болници и технически помещения. Те придават на обектите допълнителна яснота и подобряват зрителната острота.

Луминисцентите за витрини за месо в хранителни магазини се отличават със специално подбран розов спектър на излъчване. Той подчертава естествените нюанси на продуктите, което ги прави по-привлекателни в очите на купувачите.

Цветните компоненти, добавени към фосфора, позволяват да се получат розови, сини, зелени и други необичайни нюанси на лампата.

Такива устройства се използват за дизайнерски, рекламни и търговски цели. С тяхна помощ те създават оригинален блясък, който е необходим в конкретен индивидуален случай.

Написахме повече информация за цветовата температура на светлината, особеностите на човешкото цветоусещане и нюансите на избор в следващата статия.

Силни и слаби страни на устройствата

Като всяко техническо устройство, предназначено за осветяване на домашни и работни помещения, луминесцентните лампи имат своите силни и слаби страни.

Въз основа на тази информация можете да определите къде е по-разумно да ги използвате и в кои случаи си струва да дадете предпочитание на източници на светлина от различен тип.

Положителни аспекти на лампите

Основното предимство на луминисцентните продукти се счита за повишена светлинна мощност и добро ниво на ефективност. Осигуряват на помещението недразнещо за очите осветление и демонстрират нормална издръжливост дори при интензивна употреба.

Модулът е приблизително 5 пъти по-голям от базовата мощност на обикновена крушка на Илич. 20-ватова флуоресцентна лампа произвежда светлинен поток, равен на този, осигурен от 100-ватова лампа с нажежаема жичка

Различни температури на светли нюанси, близки до естествената слънчева светлина, ви позволяват да изберете подходящо осветително устройство за различни цели и за помещения с всякакво предназначение.

Светлинният поток, произвеждан от модула, не е насочен, а разпръснат. Спокойно, приятно за окото сияние идва не само от волфрамовата нишка, разположена вътре, но и от цялата външна повърхност на колбата.

Това позволява използването на луминисцентни източници както за създаване на общо фоново осветление, така и за организиране на зонална светлина.

За използване на места, където осветлението се включва автоматично, според сигнали от сензори за движение, луминесцентните лампи не са подходящи. Те са ограничени в допустимия брой активации за определен период от време и могат да се провалят, ако се активират твърде често.

Срокът на експлоатация на луминисцентните продукти варира в зависимост от модела и достига до 20 000 часа или до 5 години.

Купувачът обаче трябва да знае, че лампата произвежда този ресурс само ако са изпълнени следните условия:

• наличие на достатъчен обем висококачествено захранване без пренапрежения и спадове;
• качествен баласт;
• определен брой активации, обикновено не повече от 2000 за първите 2 години на използване, което е само 5 активации на ден.

Нарушаването на тези основни условия ще влоши значително ефективността на осветителното тяло и значително ще съкрати живота му.

Модулите могат да се използват за осветяване на оранжерии.Те осигуряват естествена светлина, възможно най-близка до слънчевата, не консумират много енергия и показват добра устойчивост на пренапрежения на напрежението, характерни за крайградските електроснабдителни мрежи.

Нивото на консумация на енергия на луминисцентните лампи е почти 5 пъти по-ниско от това на традиционните продукти, така че те могат да бъдат класифицирани като пестене на енергия източници на светлина.

С тяхна помощ ще бъде възможно ефективно да се освети голяма стая, без да се харчат много пари за сметки за комунални услуги.

Работната температура на повърхността на колбата не надвишава 50 градуса. Това дава възможност за работа на лампата в помещения, където се налагат повишени изисквания за пожарна безопасност.

Основни недостатъци на модулите

Първият голям недостатък на продуктите е прекомерната чувствителност към температурни промени. Те реагират силно на движението на живачния стълб и могат да спрат да работят, когато температурата падне под -20 °C.

Топлината над +50 °C няма най-добър ефект върху функционирането и сериозно ограничава обхвата на използване на тези източници на светлина.

Влагочувствителността също не е предимство и не позволява продуктите да се използват широко в бани и санитарни помещения.

С течение на времето фосфорът в крушките на лампата се разгражда и спектърът на излъчване се променя. В същото време нивото на светлинна мощност на устройството намалява и ефективността намалява забележимо

Понякога самият светлинен поток се счита за недостатък, тъй като има начертан, неравномерен спектър, който изкривява естествените нюанси на предметите в стаята.

Не всеки усеща това визуално, но за тези, които възприемат този минус твърде ясно, лампите се продават с фосфор, който е близък до плътен, по-естествен спектрален цвят. Вярно е, че тяхната светлинна мощност е значително по-малка.

Има ситуации, когато луминисцентните светлини мигат с два пъти по-висока честота от захранващата мрежа. Този проблем може да бъде решен чрез известно подобрение на устройството, по-специално чрез използване електронни баласти с подходящо ниво на капацитет на изглаждащия кондензатор на изправения ток на входа на инвертора.

Но фактът, че производителите се опитват да спестят пари и не оборудват устройства с кондензатори с необходимия капацитет, е донякъде разстроен.

Домакинските LL модули работят най-добре, когато температурата на околната среда е в диапазона от +5 до +35 ˚С. Когато термометърът показва по-ниски показания, стартирането на устройството става значително по-трудно и времето за работа се намалява значително

Необходимостта от допълнително стартово устройство също леко намалява популярността на лампите. Те определено изискват или прекалено шумен и доста обемист дросел с нисконадежден стартер или по-усъвършенстван електронен баласт, който има функция за регулиране на мощността, но в същото време струва много пари.

Друго слабо място на луминисцентите е тяхната висока чувствителност при включване. По време на директното активиране на лампата специален състав изгаря и се разпада върху електродите, което осигурява стабилност на разряда и предпазва вътрешната волфрамова нишка от прегряване.

Постоянното включване значително намалява експлоатационния живот на устройството. Освен това се появява видимо, дразнещо трептене, а краищата на крушката на лампата потъмняват и губят естетиката си.

Химическа опасност за здравето

Един от основните недостатъци на флуоресцентните източници на светлина е химическата опасност. Крушката на лампата съдържа силно токсичен живак, като количеството му варира от 1 до 70 mg.

Изпаренията на това вещество могат да навредят на здравето на хората, които постоянно се намират в помещения, осветени от устройства тип LL.

Не трябва да се нарушава целостта на отработената лампа, в противен случай токсичният живак ще бъде изпуснат във външната среда. Има глоба за неразрешено изхвърляне, така че е по-добре да прехвърлите продукта в център, който обработва елементи, опасни за природата и хората

Когато даден модул се повреди, в никакъв случай не трябва да се чупи или изхвърля в обикновена кофа за боклук. Необходимо е изхвърлете според разпоредбите и правила, ясно описани в действащото законодателство.

Например, транспортирани до депа, където токсичните материали се приемат от населението за правилното им унищожаване или рециклиране.

Сравнение с други източници на светлина

Продуктите тип LL се различават значително както от стареещите лампи с нажежаема жичка, така и от прогресивните LED лампи.

В сравнение с първите, те консумират 5 пъти по-малко електроенергия, като същевременно осигуряват същото ниво на насищане на светлинния поток. Но те са малко по-ниски от LED устройствата по отношение на мощността, комбинирана с консумацията на енергия.

Таблицата ясно показва в цифри колко по-изгодно е да се използват по-модерни източници на висококачествено осветление вместо традиционните крушки Edison

Вярно е, че лампата с нажежаема жичка гори с еднаква интензивност през целия период на работа, докато флуоресцентните лампи губят част от наситеността си поради изгарянето на вътрешния слой, който отразява ултравиолетовата светлина.

LED продуктите стават малко по-тъмни по време на работа поради влошаване на работните диоди. А при някои модели е възможно да се регулира яркостта на осветлението с помощта на димер.

Лампите с нажежаема жичка или флуоресцентните лампи не осигуряват тази функция.Но този удобен режим в LED устройствата не е безплатен и ще трябва да заплатите допълнителна сума за него.

По отношение на нивото на структурна крехкост, лампите с нажежаема жичка и флуоресцентните лампи са сходни, тъй като имат стъклена крушка. В това отношение ледените модули са по-устойчиви на удар и механични повреди. А липсата на вредни или токсични елементи вътре ги прави много по-привлекателни за използване в домашни условия.

Най-високи разходи за целия експлоатационен период са свързани с използването на лампи с нажежаема жичка. Луминесцентните лампи консумират енергия в разумни граници, а светодиодите позволяват намаляване на разходите до минимум.

Що се отнася до финансовата страна, първоначално една крушка с нажежаема жичка струва по-малко от другите. Въпреки това, предвид експлоатационния му живот от само 1000 часа, това едва ли може да се счита за подчертано предимство.

Основната цена на флуоресцентните лампи обаче е по-висока и те издържат много по-дълго. Както казват реномирани производители, те издържат 10 000-15 000 часа, ако броят на ежедневните активации не надвишава 5-6 пъти.

LED модулите могат да се похвалят с още по-добра производителност, но също така ще трябва да платите много повече за това удоволствие, а това не е препоръчително във всички случаи. Въпреки че тенденцията за замяна на едни източници на светлина с други може да се види навсякъде. За необходимостта от подмяна на флуоресцентни крушки с LED и процедурата за извършване на тази работа писахме тук.

Изводи и полезно видео по темата

На какъв принцип работят луминисцентните лампи? Подробно обяснение на всички нюанси на функционирането на икономични и енергийно ефективни осветителни устройства:

Какви са основните разлики между флуоресцентните елементи и обикновените и традиционните лампи с нажежаема жичка? Сравнение на мощността, светлинната мощност и консумацията на енергия на два съвременни продукта за осветление:

Какво представляват компактните енергоспестяващи луминесцентни крушки? Как работят, колко вата консумират и за какви цели се използват:

Устройството от флуоресцентен тип е практичен аналог на класическа лампа с нажежаема жичка. С негова помощ можете да осигурите висококачествен светлинен поток в стая с всякакъв размер, като същевременно намалите консумацията на енергия. Той ще служи дълго време и няма да причини значителни проблеми на собствениците..

След това, когато лампите достигнат края на полезния си живот, те ще трябва да бъдат изхвърлени и в замяна да бъдат закупени нови, по-модерни модули.

Какъв тип крушки предпочитате и какво мислите за луминесцентните крушки? Споделете мнението си с други потребители, кажете ни какво виждате като основните предимства на LL и какво лично за вас е същественият недостатък на тези устройства.

Ако имате добри теоретични познания по темата на горната статия и искате да допълните нашия материал с полезни нюанси, моля, напишете вашите коментари в блока по-долу.