Современные люминесцентные лампы (ЛЛ) прекрасно справляются с освещением жилых, рабочих и технических помещений большой площади и позволяют снизить общее потребление электричества на 50-83%, уменьшив таким способом счета за коммунальные услуги.
В этой статье рассмотрим рабочие характеристики ЛЛ, их устройство, разберем основные преимущества и недостатки в сравнении с другими типами осветительных приборов. В дополнение приведем тематические фото и схемы, а также видеоролики о принципе работы лампочек люминесцентного типа и особенностях их применения.
Устройство и принцип действия
В основе функционирования изделий лежит процесс люминесценции. Внутренняя часть колбы покрывается люминофором, «впитывающим» ультрафиолет и выдающим свечение в спектре, видимом для глаз человека. Для формирования ультрафиолетовых лучей используется ртуть или инертный газ, которым заполнена колба. При прохождении электрического заряда капли ртути начинают испаряться, образуя излучение.
Изделия состоят из колбы с электродами, одного или двух цоколей и пускорегулирующей аппаратуры (ПРА). Последний компонент бывает встроенным и вынесенным.
В свою очередь ПРА содержит дроссель и стартер. Первое устройство ограничивает подачу тока, понижая напряжение до рабочего, а второе ускоряет процесс нагрева электродов и выход лампочки на заданный режим.
Включение изделия обеспечивается путем реализации следующих этапов:
- нагрев электродов;
- подача импульса для поджига;
- уменьшение и стабилизация напряжения.
Как устроена люминесцентная лампа
Основная деталь люминесцентной газоразрядной лампы низкого давления — стеклянная трубка, которой придают разную форму:
- линейную — длиной до 1.5 м, для получения равномерного рассеянного освещения;
- спиральную и U-образную — для компактности;
- круглую (кольцевидную) — для декоративных светильников.
Лампа люминесцентная OSRAM 22Вт G10q 1350лм 4000K 230В кольцо
С двух сторон трубки, изнутри покрытой люминофором, располагаются электроды, между которыми при подаче напряжения возникает дуговой разряд. Горение дуги внутри колбы поддерживается благодаря инертному газу, обычно аргону, с добавлением ртутных паров. Атомы ртути под воздействием потока электронов излучают невидимые глазу лучи в ультрафиолетовом диапазоне. Под их воздействием люминофор, расположенный на внутренних стенках колбы, начинает испускать видимый свет. Цветовая температура свечения люминесцентной лампы зависит от состава люминофора.
Газовая среда внутри колбы в холодном состоянии имеет высокое электрическое сопротивление. Для зажигания газоразрядной дуги при включении требуется подать на электроды импульс высокого напряжения. Горящая дуга, наоборот, обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением и для предотвращения короткого замыкания необходим балласт, подключенный в цепь последовательно с электродами. В современных светильниках используют электронные пускорегулирующие аппараты — ЭПРА, которые управляют зажиганием и горением дуги. А компактные лампы с винтовым цоколем уже имеют ЭПРА, встроенный прямо в корпус, поэтому их можно включать напрямую в сеть 220 В.
В светильниках старого образца в качестве балласта используется ЭмПРА — электромагнитный аппарат для пуска и регулирования на основе дросселя, имеющего индуктивное сопротивление, и неонового стартера.
ЭПРА имеет ряд преимуществ перед ЭмПРА:
- исключает заметное для глаз мерцание света благодаря питанию лампы током высокой частоты;
- снижает потребления электроэнергии — до 25%;
- помогает продлить ресурс ламп.
Поэтому их часто приобретают для модернизации ранее установленных светильников с электромагнитными дросселями.
Электронный пускорегулирующий аппарат ЭПРА Navigator 94 449 4*18Вт
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
В России и за рубежом используются разные стандарты маркировки данных изделий.
Международная маркировка
Американские производители люминесцентных ламп маркируют свои продукты по схеме FxTy, где
- F — fluorescent (в переводе с англ. — «люминесцентный»);
- x — мощность (Вт);
- T — tubular (в переводе с англ. — «трубчатый»), может быть иной формы;
- Y — диаметр 1/8 дюйм.
После этого латинскими буквами указывается цвет прибора:
- WW — теплый белый;
- CW — холодный белый;
- N — нейтральный;
- D — дневной;
- WWX — теплый белый с высокой цветопередачей;
- CWX — холодный белый с высокой цветопередачей;
- BLB — ультрафиолет.
В конце строки добавляются буквы, указывающие на особенности изделия. Это могут быть следующие обозначения:
- RS — быстрый старт;
- IS — мгновенный старт;
- HO — высокая эффективность.
Как видно, производители указали в маркировке изделия основные технические характеристики.
Российская маркировка
Отечественные производители наносят иную маркировку с использованием букв кириллицы:
- «Л» — лампа;
- «Д» — дневной свет;
- «Б» — белый;
- «Т» — теплый;
- «Е» — естественный;
- «Х» — холодный.
Если модель компактная, то в начале маркировки используется буква «К». Лампы дневного света с улучшенной цветопередачей в конце строки имеют букву «Ц». Иногда можно встретить две такие буквы, что указывает на наилучшую цветопередачу.
Первая цифра в маркировке описывает цветовую передачу (нужно умножить на 10), две следующие — цветовую температуру (в кельвинах), деленную на 100.
Нюансы выбора люминесцентных ламп
Если Вы ищете лампу для замены, то в первую очередь нужно определить модели, совместимые с имеющимся светильником. Для этого загляните в инструкцию осветительного прибора, где обычно указан тип и параметры подходящих источников света. Если такой возможности нет, выкрутите старую лампочку и используйте маркировку на ней для выбора новой с аналогичными параметрами. При отсутствии маркировки используйте иллюстрации из этой статьи для визуального определения разновидности лампы.
Для совместимости лампы и светильника важны тип цоколя и габариты колбы. Убедиться в полном соответствии типоразмера цоколя можно проведя несложные замеры — цифры в его обозначении равны расстоянию в миллиметрах между контактными штырьками или диаметру винтовой части.
Чтобы получить максимальный эффект при использовании осветительных приборов, при выборе ламп для них необходимо учитывать все основные параметры:
- световой поток — измеряется в люменах. Чем больше этот показатель, тем большую площадь может осветить лампа;
- мощность — характеризует в первую очередь потребление электроэнергии и косвенно интенсивность свечения, которая во многом зависит от применяемой технологии производства;
- цветовая температура — важный параметр, влияющий на комфортность длительного нахождения в комнате с искусственным освещением, работоспособность, утомляемость и эмоциональный фон;
- цветопередача — выбрав лампу с хорошей цветопередачей, можно визуально изменить привычную окружающую обстановку, сделав цвета более яркими и насыщенными.
В интернет-магазине Максидом Вы сможете подобрать подходящую люминесцентные лампы и другие товаров для освещения и приобрести товары по выгодной цене с доставкой.
Внешний вид
Есть две основные разновидности люминесцентных ламп по внешнему виду.
Линейный тип
Конструкция подразумевает использование удлиненной колбы (трубки). Область применения — общественные и промышленные объекты (например, торговые или спортивные залы). Маркировка содержит букву «Т».
Компактный тип (КЛЛ, или «экономки»)
Предназначены для бытового применения. Характеризуются изогнутой колбой, напоминающей спираль. Делятся на две подкатегории:
- со штырьковым цоколем — в маркировке используется буква G, а цифрами обозначается расстояние между штырьками;
- со стандартным цоколем (по аналогии с лампами накаливания) — буква E, цифрами указан диаметр цоколя.
Штырьковые КЛЛ без дросселя эксплуатируют в настольных светильниках.
Особенности компактных ЛЛ
ЛЛ компактного типа – это изделия-гибриды, соединяющие в себе некоторые специфические отличительные черты ламп накаливания и характеристики люминесцентов.
Благодаря прогрессивным технологиям и расширившимся инновационным возможностям, имеют небольшой диаметр и некрупные габариты, свойственные лампочкам «Ильича», а также высокий уровень энергоэффективности, характерный для линейки приборов ЛЛ.
ЛЛ компактного типа выпускаются под традиционные цоколи E27, E14, E40 и очень активно вытесняют с рынка классические лампы накаливания за счет обеспечения качественного света при существенно меньшем потреблении электроэнергии
КЛЛ в большинстве случаев оснащаются электронным дросселем и могут использоваться в осветительных приборах специфического типа. Также применяются для замены в новых и раритетных светильниках простых и привычных ламп накаливания.
При всех достоинствах у компактных модулей есть такие специфические недостатки, как:
- стробоскопический эффект или мерцание – основные противопоказания здесь касаются эпилептиков и людей с различными заболеваниями глаз;
- выраженный шумовой эффект – в процессе пролонгированного применения появляется акустический фон, способный вызвать определенный дискомфорт у человека, находящегося в помещении;
- запах – в некоторых случаях изделия издают едкие, неприятные ароматы, раздражающие обоняние.
Последняя позиция чаще наблюдается у безымянных поделок китайского происхождения, а первыми двумя часто страдают даже брендовые приборы, изготовленные согласно всем правилам и современным требованиям. Рейтинг лучших производителей КЛЛ мы привели в этой статье.
Преимущества и недостатки
Преимущества люминесцентных ламп:
- Более долговечные по сравнению с лампами накаливания (продолжительность эксплуатации в часах в 10–20 раз выше), но только при отсутствии существенных перепадов напряжения.
- Высокая светоотдача.
- Разнообразие цветовых решений.
- Световой поток по спектру приближен к солнечному свету.
- Рассеянное свечение по всей площади колбы (в лампах накаливания излучение идет от вольфрамовой нити).
Недостатки, которые обязательно нужно учитывать:
- Более высокая стоимость.
- Представляют собой источник угрозы, поскольку в колбе содержится ртуть — это усложняет их утилизацию, а в случае утечки вредит здоровью человека.
- Высокая чувствительность к влажности, пониженной или повышенной температуре. Эксплуатация возможна в диапазоне температур от –20 или выше +50 °C.
- При включении наблюдается задержка — требуется дополнительное время для разогрева.
- При малейших дефектах (или в дешевых китайских изделиях) создается мерцание, вредное для глаз человека.
Определение нужной мощности
Рассмотрим как определить мощность светодиодной лампы в Ваттах. Существует ряд рекомендательных норм по освещенности тех или иных помещений. На них ориентируются проектировщики для обустройства официальных объектов, но в частном секторе это тоже может быть актуальным. Вот несколько примеров (в люксах):
Какое освещение Вы предпочитаете
ВстроенноеЛюстра
Если рассматривать отдельные помещения и различные лампы, то на освещение 1 кв.метра площади потребуется такая мощность (в Вт):
| Лампа | Детская | Спальня | Кухня | Гостиная |
| Накаливания | 40 | 20 | 30 | 25 |
| Энергосберегающая | 10 | 5 | 7 | 6 |
| Галогеновая | 30 | 15 | 25 | 20 |
| Светодиодная | 5 | 2 | 4 | 3 |
В этой таблице представлено соотношение мощности светодиодных ламп и ламп накаливания.
| Светодиодные | Накаливания |
| 1,8 | 10 |
| 3 | 30-40 |
| 4 | 35-40 |
| 4,2 | 45 |
| 5 | 50-55 |
| 5,4 | 55 |
| 6 | 55-65 |
| 7 | 65-75 |
| 8 | 70-80 |
| 9,5 | 80-90 |
| 10 | 90-100 |
| 12 | 110-120 |
| 14 | 140-150 |
Подключение
В зависимости от типа активного балласта подключение люминесцентных ламп к сети будет разным. В электромеханической конструкции питание подается на стартер, постепенно нагревающий и приводящий к замыканию электрода (при нагреве компонент деформируется, изгибается и замыкает цепь). Далее повышается температура электродов, после чего цепь размыкается. Балласт периодически включается и выключается, но данный процесс сопровождается посторонним шумом и мерцанием.
Электронные лампы не используют стартер. Прибор включается плавно, а прогрев осуществляется электроникой, что устраняет мерцание. Пользователь задает настройки балласта, от которых зависит, как быстро электротехнический элемент будет выходить на рабочий режим.
Внимание! Основная причина, по которой ломаются изделия, — механический износ вольфрамовой нити, расположенной в колбе.
Электромагнитные люминесцентные лампы при сильном износе начинают резко мерцать, в то время как электронные отключаются незамедлительно.
Возможные поломки
Рассмотрим основные возможные неисправности люминесцентных светильников и пути их устранения:
- Срабатывает защита. Причиной этому может быть замыкание в электросети за автоматом или же неисправность в работе конденсатора на входе. Такое часто бывает при попытке замены лампочки на светодиодные элементы. Помочь решить проблему можно путем замены конденсатора. В обязательном порядке нужно проверить контакты стартера и патронов. Осуществляется замена люминесцентных ламп.
- Не зажигается. Это указывает, что в патроне нет совсем либо очень слабое напряжение. Следует проверить показатель с помощью индикатора или тестера. Если светильник не зажигается, а на концах трубки есть свечение, то это свидетельствует о неисправности стартера, который нужно заменить. Если же свечения нет, причинами могут быть поломки дросселя, того же стартера, испорченность самой лампочки. Если свечение замечено только в одном конце, то это явный признак ошибки, проверки требует схема подключения.
- Постоянное мигание. Такой вид неполадки свидетельствует о поломке стартера или сниженном напряжении в сети электросистемы.
- Постоянное самопроизвольное зажигание и погасание лампы говорит о необходимости ее замены.
Область применения
Люминесцентные лампы используются во всех сферах человеческой жизнедеятельности. Доступность на рынке и экономичность при эксплуатации делают КЛЛ выбором номер один для общественных организаций, административных центров.
Нередко их можно встретить в учебных заведениях, торговых центрах, спортивных залах и медицинских или банковских учреждениях. Люминесцентные лампы с резьбовым цоколем используются даже в быту.
Важно! Для повышения долговечности люминесцентного изделия необходимо гарантировать стабильное напряжение без перепадов, а также свести к минимуму количество включений и выключений.
Для бытового применения рекомендуется покупать лампы с электронным балластом, что исключает мерцание. Из-за небольшого содержания ртути в колбе приборы следует утилизировать отдельно от остального мусора.
Проверка светильника
Вначале проверяют исправность работы лампы с помощью мультиметра или тестера. Существуют определенные нюансы в четырехламповых и двухламповых светильниках. К примеру, в светильнике Армстронг ЭПРА на 4 лампы в случае выхода из строя одной лампочки не будут гореть все четыре. То же самое касается устройств с одним стартером на две трубки. В светильниках, где на каждую лампу имеется выделенный стартер, светильник будет без проблем функционировать при выходе из строя других ламп.
Если электропитание подключено, но светильник не включился, проверяют поступление напряжения. Делают это с клеммника на вводе.
Работоспособность люминесцентных источников света оценивают по целостности их компонентов, обеспечивающих транспортировку тока:
- Дроссель не должен издавать каких-либо звуков.
- Стартер проверяют присоединением его к лампочке накаливания и розетке.
- Проверяют емкость конденсатора.
Диагностику осуществляют только на отключенном из электросети приборе. Оптимальные средства для проведения замеров — мультиметр или омметр. Для проведения проверки изымают стартер из патрона, состыковать контакты. Щупы подводят к выводам проводов светильника. В результате на приборе отобразится общее сопротивление лампы.
