Лампа дневного света: разновидности, маркировка, схема подключения

Люминесцентная лампа или лампа дневного света (ЛЛ, ЛДС) — инертный газ в стеклянной колбе, излучающий видимый свет.

Принцип работы ЛДС заключается в насыщении газа ртутью с последующим пропусканием через него разряда, в результате чего образуется УФ-излучение, преобразуемое в видимый свет благодаря слою люминофора, содержащемуся во внутренней поверхности колбы. В этой статье будут рассмотрены ЛДС, их описание и технические характеристики.

Область применения

Люминесцентные источники света получили большой спрос в организациях общественного назначения: школах, больницах, госучреждениях.

С дальнейшим развитием светильники оснастили электронным балластом, стало возможным их применение в распространенных патронах стандарта Е14 и Е27.

ЛЛ актуальнее применять в помещениях промышленного сектора для обеспечения большего периметра освещения при минимальных энергозатратах. Также их используют в освещении рекламных щитов и фасадов.

Люминесцентные приборы сочетают в себе характерные черты эффективного и экономного использования электроэнергии. В быту лампы дневного света потолочные и настольные применяются для растений, освещения рабочей поверхности и жилых комнат.

Есть ли погрешности в вычислениях?

Поскольку мы уже делали скидку на особенности каждой отдельной лампы, справедливо уточнить, что погрешности в вычислениях будут. Максимально точные показатели требуемой освещенности можно получить при помощи специального прибора — люксометра.

Но приведенные нами таблицы позволяют добиться минимального уровня погрешности — он точно не скажется ни на комфорте, ни на здоровье. Если нет возможности воспользоваться профессиональными вычислениями, вы можете сами все посчитать и выбрать оптимальное решение.

Источник: megawatt-lamp.ru

Актуальность применения люминесцентных ламп

Широкое распространение ЛЛ получили благодаря многим преимуществам, а именно:

высокая световая отдача (ЛДС мощностью 10 Вт обеспечивает освещенностью, сравнимой с лампочкой накаливания 50 Вт);
большой диапазон оттенков испускаемого света;
полная рассеянность света.

Гарантированный срок эксплуатации ЛДС от 2 тыс. часов против 1 тыс. часов у ламп накаливания.

Недостатки люминесцентных устройств:

химопасность (в ЛДС содержится до 1г ртути);
неравномерный спектр, который неприятен человеческому глазу;
постепенное разрушение слоя люминофора, приводящее к ослаблению освещенности;
мерцание лампы с двухкратной частотой от сети;
наличие механизма, регулирующего пуск;
мощность ЛЛ не обеспечивает высокого коэффициента.

Советы по выбору

При выборе люминесцентных источников освещения, необходимо учитывать следующие рекомендации:

Наиболее выгодными, с точки зрения, экономичности являются осветительные приборы класса А, которые имеют соотношение в эффективности с лампами накаливания 1:6 и характеризуются экономией до 80% электроэнергии.
Для освещения улиц, мостов и других объектов, возможно, применять лампы 2 в 1, имеющие 2 режима: обычной эксплуатации и режим с потреблением энергии менее 1 Вт, использующие датчики для перехода на другой режим при меняющихся внешних условиях.
Покупателю при выборе осветительного прибора необходимо оценить экономию электроэнергии, потребляемую мощность и срок его службы.
Необходимо акцентировать внимание на цоколе источника освещения и его размерах и их соответствии условиям эксплуатации у покупателя.
При выборе лампы необходимо обратить внимание на ее цветопередачу и температуру, достигаемую ею, поскольку при недостаточной освещенности помещения может возникнуть синий оттенок спектра, неприятный для членов семьи.
Не покупать источники освещения данной конструкции для условий с частыми включениями-выключениями осветительного прибора.

Принципы работы

Во время работы ЛЛ между двумя электродами, расположенными на ее краях, горит дугообразный разряд, который приводит к созданию УФ-свечения внутри колбы, наполненной газом, в составе которого ртутные пары.

Зрение человека невосприимчиво к УФ диапазону свечения, поэтому внутренние стенки колбы обработаны люминофорным составом, имеющим свойства поглощения ультрафиолета с дальнейшим преобразованием его в видимое белое свечение. Ортофосфаты кальция-цинка и галофосфаты лежат в основе люминофорного слоя. Также люминофор может быть насыщен другими веществами с целью получения определенного оттенка света. Термоэлектронная эмиссия электродов с катода создает поддержку электрической дуги в ЛДС. Дальнейшее разогревание катодов путем пропуска через них тока или ионной бомбардировки приводит к запуску устройства.

Параметры стандартных видов источников света

Используются для общего освещения и обладают следующими характеристиками.

Мощность: 18-58 W.
Световой поток:
1300-5200 Лм (трехслойный люминофор),
1000-3600 Лм (пятислойный люминофор).
Индекс цветопередачи:
85 (трехслойный люминофор),
93-98 (пятислойный люминофор).
Цветовая температура:
2700-7000 К (трехслойный люминофор),
3000-5400 К (пятислойный люминофор).
Цоколь: G13.
Длина: 590-1500 мм.

Технические характеристики

От технических характеристик зависит конечная работа ЛДС — необходимое освещение.

Мощность

От показателя мощности ЛЛ зависит светоотдача, которая влияет на площадь освещения. В реализации распространены лампы различной мощности.

Лампы 4–6 W

Применимы в помещениях небольшой комнаты. Отлично подходят в сельскохозяйственной местности, сторожевых будках или палатках. Эти ЛДС неприхотливы к потреблению электроэнергии, а также благодаря трансформаторным преобразователям эти лампы способны работать от 12 вольт, что дает возможность запустить лампу подсоединением к авто аккумулятору в условиях отсутствия электроснабжения. Также маломощные люминесцентные устройства применяются для освещения растений или аквариумов.

18 W

Самые распространенные ЛЛ по мощности лампы. Их можно встретить везде: в комнате, автомобильных боксах, офисах, павильонах.

36 W

Также получили большое распространение. Применяются в тех же помещениях, что и ЛЛ 18 W, с разницей в увеличении площади освещения.

58 W и 80 W

Эти ЛДС большой мощности применяются только в производственных цехах большой площади, хранилищах и ангарах, на подземной территории.

Иногда ЛЛ такой мощности можно встретить на участках открытой местности в условиях большой рассеянности света. Такие ЛЛ, в отличии от ламп 18 W и 36 W, более энергозатратные и их применение в быту или офисного освещения нерентабельно. Также они оснащены дополнительно светильниками дневного света, что приводит в еще большую неактуальность их применения в качестве потолочных светильников дневного света в помещениях малой площади.

Цветовая температура

Еще один главный параметр ЛДС. От качества света и цветовой температуры зависит качество освещения. Эти параметры отображены трехзначным значением на колбе устройства.

Значение 627

Соответствует устройствам с 60%-м качеством света и цветовой температурой 2700 К.

Значение 727

Лампы с качеством света 70% и аналогичной цветовой температурой.

Значение 765

Цветовая температура 6500 К, которой и обладают все без исключения ЛДС. Качество цвета на уровне 70%.

Необходимо учесть, что 2700 Кельвинов — цветовая температура лампочек накаливания, и ЛЛ с такой же цветовой температурой будет излучать лучи, воспринимаемые человеческим зрением, желтого цвета. С учетом восприятия человеком цветности свечения изготовляются люминесцентные устройства разной цветовой температуры.

Многие ЛЛ (энергосберегающие источники свечения) компактной формы излучают именно желтый свет. Цветовая температура 6500 присуща всем устройствам линейной формы и соответствует белому свету со слабым оттенком синего. Также изготовляются ЛЛ узкопрофильного назначения с температурой цвета 1300К, при включении которых наблюдается красный оттенок. В отдельных случаях для получения уникального оттенка свечения применяются цветные ЛДС.

Размеры и эффективность

Для того чтобы получить максимальный эффект от электрического разряда, во внутреннем пространстве колбы должна поддерживаться определенная температура. В этом случае ультрафиолетовое излучение ртутных паров будет наибольшим. Данный параметр напрямую связан с диаметром колбы. Дело в том, что плотность тока во всех лампах должна быть примерно одинаковой. Этот показатель определяется путем деления величины тока на площадь сечения стеклянного цилиндра.

В связи с этим, лампы с колбами одинакового диаметра, но с различной мощностью, способны работать при одном и том же номинальном токе. Между падением напряжения и длиной цилиндра существует прямая пропорциональная зависимость, определяющая класс энергоэффективности. То есть, чем длинее лампа, тем выше ее мощность, что наглядно отражено на рисунке. При диаметре Т5 и 13 т длина составит 52 см, 21 ватт – 85 см, 28 ватт – 115 см. Диаметр Т8 и мощность 15 ватт соответствуют длине 44 см.

Подключение к сети

Простейшая схема подключения ламп дневного света выполнена на основе стартера, дросселя (балласта) и конденсатора. Сами лампы не предусматривает их прямого включения в электрическую цепь, так как в отключенном состоянии люминесцентные устройства имеют высокое сопротивление, преодолеть которое можно только импульсом высокого напряжения.

Возможно также последовательное соединение двух ламп, при этом стартеров будет 2 штуки, а дроссель один, но он должен быть рассчитан на суммарную мощность ламп. Схема светильника на 2 лампы приведена ниже. На схеме нет конденсатора, но он также может быть установлен на входе светильника.

Принципиальная схема светильника иногда наносится на корпус стартера.

Дроссель (балласт), включается в электроцепь в качестве дополнительного сопротивления, предохраняющего от короткого замыкания. Стартер позволяет в моменты высокого сопротивления лампы зарядить дроссель, одновременно прогреть спирали лампы.

Лампу дневного света без дросселя невозможно запустить. От того, как устроена схема подключения, зависит общее энергопотребление всех устройств, подключенных вместе с люминесцентным источником света к электрической цепи.

Электромагнитный дроссель (ЭмПРА)

Дроссель постоянного индуктивного сопротивления, подключаемый только в цепь с ЛЛ определенной мощности. Сопротивление включенного в цепь ЭмПРА при включении начинает играть роль ограничителя подачи тока к светильнику.

Конструкция ЭмПРА проста и дешева в производстве, соответственно, дешевле и лампы с электромагнитным балластом. Несмотря на свою дешевизну и простоту обладает рядом недостатков:

длительность запуска до 3 секунд (время зависит от износа лампы);
высокое потребление электроэнергии дросселем;
постепенное возрастание частоты в пластинах дросселя из-за его износа;
мерцание с двухкратной частотой электросети (100 или 120 Гц) при включении, которое отрицательно влияет на зрение;
массивность и габаритность люминесцентных устройств (в сравнении с аналогами ЭПРА);
вероятный отказ в работе электрической цепи с дроссельным механизмом при температуре ниже нуля по Цельсию;
короткое замыкание, приводящее к припайке электродов дросселя к устройству, после чего его невозможно снять.

Схема подключения газоразрядных люминесцентных ламп с ЭмПРА предусматривает наличие стартера, регулирующего зажигание ЛЛ. Однако он дополнительно потребляет электроэнергию.

Электронный дроссель

Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) обеспечивает лампы высокочастотным питанием 25–133 кГц. В момент включения ЛДС с электронным дросселем человек в течение короткого времени наблюдает яркое мерцание. С помощью электронного балласта реализовано два принципа работы по включению ламп.

Холодный запуск

Сразу запускает устройство, но наносит значительный вред электродам. Лампы с таким вариантов запуска рассчитаны на малую частоту включения/отключения в течение дня.

Горячий запуск

Перед включением лампы, в течение 1 секунды, происходит разогрев электродов, затем она работает. Также присутствует тепловой индикатор, обеспечивающей устройство защитой от перегрева.

ЛЛ на основе ЭПРА более экономичные, чем и заполучили значительную популярность, чего нельзя сказать об аналогах ЭмПРА.

Конструктивные особенности

Что собой представляет этот осветительный прибор? По сути, это стеклянная трубка, запаянная с двух сторон. Ее внутренняя поверхность обработана люминофором, из нее выкачан воздух и добавлен газ – аргон. Также внутрь добавлена всего лишь одна капля ртути. Она под действием температуры превращается в пары.

Чтобы лампа светилась, необходимо подать внутрь ее конструкции электрический ток, который поднимет температуру. Поэтому в стеклянную трубку установлены электроды, которые представляют собой вольфрамовые проволочки, скрученные в виде спирали. Вольфрам покрыт специальным сплавом из оксида солей бария или стронция. Именно этот слой увеличивает срок эксплуатации электродов. Здесь же параллельно спирали установлены два так называемых жестких электрода. Они никелевые. Каждый такой электрод одним концом соединен с одним из концов спирали.

Причины неисправности

Электроды ЛДС представлены вольфрамовой спиралью, покрытой активными щелочными металлами, которые обеспечивают заряд. С периодом эксплуатации активная масса осыпается с электродов, они приходят в негодность.

В момент включения лампы (пуск разряда и последующий разогрев электродов) происходит дополнительная нагрузка на активную массу, что еще сильнее разрушает ее. На участках с наибольшей потерей активной массы поступает меньше напряжения, что приводит к неравномерной отдаче, и человек наблюдает мерцание лампы в период ее работы. Также осыпание активной массы приводит к полной неисправности лампы, а на концах трубки появляется темный оттенок.

Отсюда следует, что срок службы ЛЛ зависит еще от качества активной массы и частоты включения лампы. Но даже при этих ограничениях срок службы ЛДС как минимум намного выше (2000 запусков против 1000 у обычных лампочек накаливания).

Пусковая аппаратура

Современной промышленностью сегодня выпускается две основных разновидности люминесцентных ламп:

в дополнение к которым необходимо приобретать стартер;
с возможностью включения в схему с балластом, без пусковой аппаратуры;
универсальные.

Первый тип оборудования маркируется как Phs, второй — RS, третий — US. Иногда буквы, характеризующее способ пуска лампы, в шифре могут и отсутствовать. Это обозначает то, что стартер для данного оборудования — элемент обязательный.

Типы исполнения

Люминесцентные устройства подразделяются на два типа по варианту исполнения колбы.

Линейные лампы

Эти ЛЛ представлены ртутными лампами низкого давления. Большая часть света этих ламп излучается люминофором. Люминесцентные устройства, крепящиеся на потолок, являются основным представителем линейных ЛЛ. Потолочный светильник дневного света получил огромный спрос во всем мире в помещениях различного назначения.

Среди линейных ламп в России распространены ЛДС с круглой трубкой Т8 (D=26 мм) и цоколем типа G13. Мощность этих ламп взаимосвязана с размером трубки — стандартные ЛДС мощностью 18 W имеют длину трубки 600 мм, а лампы 36 W уже вдвое длиннее, 1200 мм. Также существуют лампы других мощностей, но они получили меньшее распространение либо у них узкий круг применения.

Стоит отметить, в советский период наибольшее применение получили ЛДС с колбой Т12, диаметр которой составлял 38 мм. Эти лампы были более энергозатратными — 20 W короткие и 38 W длинные против 18 W и 36 W соответственно. Также встречались лампы с трубкой Т10 (32 мм), но они не получали широкого спроса по сравнению с T12.

В западных странах в последние годы стали преобладать лампы с трубкой последнего поколения Т5 диаметром 16 мм. Они достаточно тонкие и получили более обширное применение в интерьере.

Если затрагивать технологический прогресс, то буквально недавно китайские разработчики создали устройство с колбой Т4 (12,5 мм). Это только новинка, которая еще не получила обширного применения, и о перспективах таких трубчатых ламп пока рано говорить. ЛДС с еще меньшим диаметром трубки на практике пока не сделали.

Двухцокольная прямолинейная лампа представляет собой стеклянную трубку с вваренными на концах стеклянными ножками, в которые вмонтированы электроды. Герметично запаянная трубка содержит аргоном или неон, обогащенный ртутью, которая при включении лампы переходит в газообразное состояние. Цоколи на концах трубки оснащены контактами для подключения лампы в цепь.

Линейные ЛДС потребляют всего 15% от потребления лампы накаливания, обеспечивая аналогичную освещенность. Эти лампы часто встречаются на производстве, в офисах, транспорте.

Компактные лампы

Представляют собой светильники дневного света с изогнутой трубкой.

Компактные лампы могут иметь свободную (любую) форму колбы и распространены для частного использования. К компактным люминесцентным устройствам также относятся, так называемые, энергосберегающие лампы.

Также распространены компактные лампы под патроны стандарта Е14, Е27, Е40, которые применяются в светильниках.

Какой может быть мощность

Этот параметр в маркировке обозначается буквой W и идущими за ней цифрами. Зная мощность люминесцентной лампы, можно определить, помещение какой площади ей можно осветить. К примеру, этот показатель может кодироваться как 11 W, 15 W, 20 W.

В отношении мощности обозначения в маркировке люминесцентных ламп соответствуют определенным шифрам такого же оборудования с нитью накаливания. Указываются эти соотношения в специальных таблицах. Представленные в них данные могут значительно облегчить выбор покупателю. К примеру, обозначение 11 W будет соответствовать мощности лампы накаливания в 55 W, 15 W — 75 W, 20 W — 100 W.

Варианты применения

В настоящее время люминесцентные устройства получили большое применение, как в освещении промышленных объектов, так и в организации интерьера помещения. Светильники с лампами дневного и белого света применяются во многих целях:

Люминесцентные светильники ЛБ 40 низкого давления, предназначенные для освещения всей площади помещения закрытого типа.
Люминесцентная лампа для аквариумов и комнатных растений, обеспечивающая локальное освещение.
Фитолампы (цветочные светильники) — люминесцентные лампы для цветов и растений.
Настольная и настенная лампа дневного света, придающая мягким освещением уютную обстановку при чтении или отдыхе.

Классификация

Существует несколько критериев классификации таких электротехнических изделий. Они могут:

испускать дневной или белый свет;
иметь разную ширину поперечной трубки (с ее увеличением повышается мощность лампы, от которой зависит возможная площадь освещаемого помещения);
иметь несколько контактов;
выпускаться со стартером или без него (во втором случае модель более экономична);
работать от сети разного напряжения;
отличаться формой (дуговые, в виде шара или спирали).

Маркировка

Маркировка устроена так, что потребитель без труда сможет выбрать необходимую ЛЛ при покупке. Наиболее распространены следующие обозначения:

ЛБ (белый свет);
ЛД (дневной свет);
ЛХБ (холодно-белый свет);
ЛТБ (тёпло-белый свет);
ЛЕ (естественный свет);
ЛХЕ (холодный естественный свет).

Видимый оттенок напрямую зависим от цветовой температуры. Цветовая температура ЛДС составляет 6400–6500К, что соответствует примерной цветности белого света.

Помимо типа лампы также указываются необходимые технические характеристики лампы: напряжение, форма, размеры и так далее. Маркировка наносится на стеклянную колбу или корпус ЛДС.

Все без исключения ЛДС содержат газы, насыщенные парами ртути. При происшествиях, в результате которых лампа разбилась, пары ртути проникают в воздух.

В дальнейшем ртуть может оказаться в организме человека и нанести вред здоровью. Поэтому стоит бережно обращаться с люминесцентными лампами.

Напряжение

Большинство выпускаемых современной промышленностью люминесцентных ламп рассчитано на использование в стандартной бытовой электросети. То есть чаще всего такое оборудование работает при напряжении в 220 В.

Однако в продаже сегодня имеются и люминесцентные лампы на 127 и 75 В. Первый тип такого оборудования, рассчитанного на пониженное напряжение, используется в метрополитене. Лампы на 75 В устанавливаются обычно в электропоездах.

В маркировке необходимое для такого оборудования напряжение обозначается напрямую. То есть именно 220 В, 127 В или 75 В.

Где купить

Максимально быстро приобрести LED лампы можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Goodland E27 светодиодная лампа 220 В	2 шт./лот Светодиодная лампа E14/Е27, от 3 до 20 Вт	Светодиодная лампа-кукуруза для холодильника, 2 шт./лот, 3 Вт, E14
Светодиодная лампа с Bluetooth, E27, E14, GU10, RGB	Светодиодный ночной светильник Plutus-Quinn	10 шт. светодиодный светильник E14/E27

Приведем пример расчетов

Допустим, у вас есть детская комната размером 10 квадратных метров и высотой в три метра. В этом случае мы берем норму для детских — 200 лм/м2 и коэффициент для потолков от 2,7 до 3 метров — 1,2.

Умножаем эти показатели: 10м2 х 200 лм/м2 х 1,2 = 2400 лм.

Получается, что для этой детской вам нужен световой поток 2400 лм. Исходя из этого показателя, вы можете выбрать количество и тип ламп, обратившись к нашей первой таблице. Это очень удобная формула, поскольку она позволяет легко и быстро получить показатели для каждой комнаты.

Цена за штуку

Таблица – Стоимость наиболее популярных моделей приборов для освещения

Маркировка	Производитель	Цена, руб.
ЛПО 2х18	Ксенон	303
ЛПО 2х18	Белорецк	336
ЛПО 2х18	Верона	570
ЛПО 2х36	Ксенон	603
ЛПО 2х36	Белорецк	248
ЛПО 2х36	Верона	684
ЛПО 4х18	Ксенон	750
ЛПО 4х18	Белорецк	580
ЛПО 4х18	Верона	706

Подобрать наиболее приемлемую цену можно, сравнив цены и характеристики разных производителей.