Как работает светильник дневного света

Обновлено: 13.05.2024

Как выбрать лампочку для освещения: технические особенности источников света

Во второй части статьи мы попробуем выявить важные технические характеристики и функциональные отличия различных лампочек, чаще всего используемых для реализации бытового освещения. Отдельным пунктом рассмотрим вопросы экономии.

Сейчас на рынке представлено огромное количество ламп, предназначенных для комплектации не менее обширного ассортимента осветительных приборов. Чтобы сделать правильный выбор из доступной продукции и купить лампочку, идеально подходящую для конкретных условий, нужно чётко сформулировать задачи, которые должно решать наше искусственное освещение. Также следует понимать технологические особенности различных источников света. В первой части статьи мы обсуждали качество светового потока, что выдаётся различными электрическими источниками света, теперь определимся с характеристиками самих лампочек, как сложных электротехнических изделий.

Отложим в сторону вопросы дизайна и обратимся к строительным требованиям. Уже выполняя разводку проводов освещения, нам необходимо знать некоторые исходные данные, например, какого типа лампочки будут использоваться в осветительных приборах. Это поможет выбрать правильную схему разводки (пучком, параллельно, последовательно), подобрать оптимальное сечение проводников, запланировать применение подходящих электроустановочных элементов (количество клавиш на выключателе, диммер, проходные выключатели). Чтобы понять, какая лампочка подойдёт лучше, придётся заранее определиться с условиями эксплуатации, конструкцией стен и потолков, типом светильников, материалом, из которого будут изготовлены финишные слои отделок.

Как видим, множество факторов переплетено и тесно взаимосвязано, следует знать всё и сразу. Если кто-то считает, что нужно сначала выбрать светильник, а затем поставить в него самую дорогую и модную лампочку, и на этом можно закрывать тему — серьёзно ошибается. Алгоритм должен быть иным:

определяемся с необходимой степенью освещённости;
рассматриваем вопросы цветопередачи и теплоты свечения;
определяемся с особенностями эксплуатации (улица/сауна/санузел/детская…);
принимаем во внимание пространственное исполнение конструкций (стена/потолок/пол, пустотелая/монолит);
определяемся с отделочными материалами несущих конструкций (например, особое внимание уделяется натяжным потолкам);
подбираем тандем «лампочка + светильник».

10 нюансов, которые нужно учесть, чтобы лампочка работала долго и эффективно

1. Форма лампочек и габариты

«Висит груша — нельзя скушать» — это уже не актуально, традиционные лампы накаливания по экономическим соображениям отходят в прошлое. В первую очередь геометрические характеристики источников света зависят от их мощности, а уже под конкретные типоразмеры лампочек разрабатываются посадочные места светильников. Сейчас на первый план выходит минимизация габаритов при повышении яркости, что даёт возможность устанавливать осветительные приборы в зажатых местах (например, в ступенях и подиумах, пустотах мебели, узких арках и нишах), создавать эффекты «звёздного неба».

Наиболее разнообразными являются люминесцентные лампы. В частности, энергосберегающие лампы подходят для основных цоколей (Е27, Е14, Е40) и имеют форму свечи, груши, шара, спирали, нескольких U-образных дуг, кольца-руля, таблетки. Ртутные и натриевые лампы исполняются с колбой в виде эллипса, последние могут иметь вид продолговатой трубки. Знакомые многим лампы дневного света — это длинные трубки различной толщины, которые отлично подходят для реализации скрытого освещения в потолочных коробах, но есть также и кольцевые конфигурации данных источников света. Галогенные лампочки довольно компактны, часто имеют форму «пальчика» или «палочки» (для прожекторов), иногда защищены конусообразной колбой. Светодиодные лампы также довольно разнообразны по форме, начиная от стандартной колбы — заканчивая кольцом, бочонком или длинной лентой. Сейчас их изготавливают с различными цоколями, как резьбовыми, так и штырьковыми, что позволяет их применять практически в любом светильнике.

Цоколь служит для фиксации лампы и играет роль запитывающего проводника. Отдельно говорить о них не будем, заметим лишь, что выбор лампочки с тем или иным цоколем зависит только лишь от конфигурации патрона в светильнике, косвенно — от габаритов самой лампы.

2. Форма светового потока

По этому показателю можно выделить три типа лампочек:

сфокусированный, точечный свет
направленный свет
широкоугольный, рассеянный свет

Характер излучения подбирается в зависимости от поставленных перед осветительным прибором задач. Зависит он от формы лампы и типа колбы. Так фольгированные отражатели и различные оптические линзы на колбе фокусируют свет, ребристые диффузоры сужают поток в определенной плоскости, а всевозможные непрозрачные напыления и фильтры — рассеивают свечение и преобразуют цветовые параметры.

3. Рабочее напряжение лампы

Лампочки на 220 вольт не требуют установки в цепь понижающих устройств и готовы к установке «из коробки». Всё большую популярность набирают низковольтные источники света, работающие на напряжении в 6, 12, 24, 36 вольт. Они более устойчивы к перепадам параметров тока в общих сетях и реже перегорают. Также такие источники меньше нагреваются, что особенно актуально для галогенных ламп, эксплуатируемых в небольших полостях. Однако следует учитывать, что для понижения напряжения понадобится установить трансформатор, причём с возможностью его обслуживания/замены (то есть в полостях). Как правило, трансформаторы устанавливают возле монтажного отверстия одного из светильников, он запитывает сразу несколько источников света. Кстати, светодиодные лампы работают на постоянном токе, но понижающие устройства могут быть либо встроенными в них, либо вынесенными, если нужна миниатюрная лампочка. И ещё, в некоторых странах (Канада, США) напряжение сети отличается от нашего, но их лампочки мы не сможем использовать по ошибке, так как там и цоколи используются своеобразные.

4. Температура, которая выделяется лампочкой

Лампы накаливания генерируют много тепла, поэтому в некоторых условиях не могут применяться. Например, они не подходят для натяжных потолков из ПВХ-полотна. Также могут возникать проблемы с галогенками, которые эксплуатируются в небольших плоскостях, например, известны случаи расплавления светильников и проводов, расположенных в гипсокартонных конструкциях с изоляционными материалами внутри. В таких случаях стоит применять низковольтные цепи, либо использовать другие источники света, допустим, люминесцентные. Светодиодные лампы также нагреваются, но там для отвода тепла применяются специальные радиаторы.

5. Температура окружающего пространства

В данном случае нас интересует устойчивость лампочек к морозу и высоким температурам. Некоторые люминесцентные плохо переносят низкие температуры и на улице зимой быстро перегорают, тогда как другие могут работать годами, но не дают номинальной яркости. Светодиодные источники света нормально переносят морозы, но не любят слишком высоких температур (для них насущным вопросом является эффективный отвод тепла), поэтому не используются в таких помещениях, как баня, сауна, сушильная камера и т. п.

6. Устойчивость к влаге и пыли

Не все лапочки одинаково хорошо переносят повышенный влажностный режим. Многие образцы ламп накаливания быстро выходят из строя, если на колбу попадают холодные капли, поэтому, например, для санузла лучше использовать запаянные в колбу галогенные лампочки. Галогенки ещё хороши для влажных помещений тем, что часто запитываются через трансформатор и работают на безопасном низком напряжении. Люминесцентные источники боятся влаги, так как пары могут окислять печатные платы. Есть ограничения и по использованию светодиодов. Вообще, существуют специальные влагозащищённые источники света даже с нитью накаливания, в которых надёжно защищено примыкание цоколя к колбе, и сама колба изготовлена из сверхпрочного стекла. В любом случае необходимо обращать внимание на показатель IP — для умеренно влажного помещения подойдёт продукция с маркировкой IP44, для тяжёлых условий и улицы — IP65 и более.

Касательно запылённых помещений, то тут всё просто — высокотехнологичные светодиодные и энергосберегающие люминесцентные источники света лучше не использовать без специальных светильников или в полуоткрытых светильниках, так как пыль может проникать в устройство и вносить «коррективы» в работу электронных элементов.

7. Устойчивость лампочки к вибрациям

В производственных и технических помещениях, на транспорте, при освещении спортивных объектов — лампы накаливания не выдерживают вибрационных нагрузок, их слабым местом является спираль. А вот газоразрядные и светодиодные, дуговые источники света не так уязвимы. Светодиодная продукция может похвастаться даже некоторой степенью противоударности, тогда как у конкурентов может разбиваться колба. Кстати, разбитые люминесцентные лампы опасны для здоровья, так как эти лампы содержат энное количество ртути, поэтому нуждаются в специальной утилизации.

8. Ограничение по расположению лампочки в пространстве

Большинство источников света могут устанавливаться в любом направлении — колбой вверх/вниз/горизонтально. А вот, допустим, металлогалогенные лампочки могут быть рассчитаны на определенную ориентацию и в неправильном положении либо недолго служат, либо не запускаются.

9. Задержка включения, прогрев, мерцание

После щелчка клавишей выключателя лампы накаливания мгновенно загораются и сразу выдают проектное количество света. Быстро срабатывают и светодиоды. А вот металлогалогенные лампочки и некоторые другие из категории газоразрядных нуждаются в прогреве — они сначала светят тускло, набирают полную яркость через определённое количество времени. Иногда эта задержка довольно длинная. Кроме того, сам запуск тоже может производиться с паузой — поэтому, покупая люминесцентные лампочки и проверяя их в магазине, обратите на это внимание. Известно ещё одно неприятное свойство металлогалогенных ламп: после выключения они должны полностью остыть в течение 3–5 минут, и только тогда их можно снова включить (поэтому с ними применяют специальные «ступенчатые» выключатели). Для некачественных люминесцентных ламп дневного света (трубчатые длинные колбы) свойственны свои возможные недостатки — это заметное мерцание и шумная работа балласта.

10. Возможность подключения управляющих устройств

Возможность регулировать параметры светового потока существенно расширяет функциональность лампочек, но далеко не все они могут работать в режиме ограничения/увеличения мощности или изменять цветовые характеристики. Самое распространённое управляющее устройство — это диммер, обеспечивающий менее интенсивное и более экономичное освещение. Он нормально сочетается с лампами накаливания и галогенками на 220 вольт. Но, во-первых, диммер для светодиодной лампы применяется специальный (здесь изменяется сила тока, протекающего через кристаллы). Во-вторых, некоторые трансформаторы для понижения напряжения низковольтных галогенных лампочек не сочетаются с диммерами. В-третьих, бывают лампы, в которых яркость невозможно регулировать, поэтому данный момент необходимо уточнять.

Заметим, что при регулировании яркости свечения светодиодной лампы меняется и «цветность» свечения. Их диммеры могут управляться с помощью пульта на расстоянии — радиосигналом, инфракрасным лучом. Более продвинутые модели диммеров подключаются к Интернет (их называют базовыми станциями), и мы через домашнюю сеть Wi-Fi можем работать со своими лампочками, используя любое мобильное устройство, например, на iOS или Android. Кстати, иногда умные лампочки (точнее умные диммеры) можно настроить в режиме вспышки для фотографирования или установить для них таймер включения/выключения, иногда пользователю доступны функции цветомузыки. Есть также смарт-лампочки, управляемые через Bluetooth.

Насколько экономичны различные типы лампочек

Часто в один и тот же светильник можно установить разного типа лампочки, поэтому актуальным становится вопрос — «какие из них будут выгоднее в эксплуатации». Тут нужно учитывать сразу несколько моментов.

Энергоэффективность лапочки, её КПД

То есть, какую яркость можно получить при заданной потребляемой мощности. В данном случае безоговорочно лидируют светодиодные устройства. В целом картина выглядит так: стоваттная лампочка накаливания даёт такое же количество света, как 50-ваттная галогенка, 25-ваттная «экономка», или светодиодный источник, потребляющий 8 ватт.

Срок службы лапочки

И снова впереди светодиоды. Показатели имеем следующие: лампа накаливания — до 1000 часов, галогенка — до 2000 часов, экономка — до 10000 часов, светодиодные лампочки — до 100000 часов. Нужно понимать, что это идеальное, расчётное время работы источников света, на практике, эксплуатационные ограничения, вернее их несоблюдение, могут быстро выводить из строя лампочки, которые в принципе заявлены как долговечные. Допустим, слишком частые включения/выключения энергосберегающей лампочки сокращают срок её службы. А ещё некоторые газоразрядные лампочки не сразу выходят на пик своего КПД (может потребоваться более ста часов), а, отработав какое-то количество времени, начинают терять яркость, меняют цветность. Срок службы многих лампочек (в частности, накаливания и галогенок) можно увеличить применением устройств плавного пуска.

Стоимость лампочки

Самые эффективные источники света являются одновременно и самыми дорогими. Светодиодная лампа от известного европейского производителя мощностью в 10 ватт стоит от 200–350 рублей (в зависимости от типа исполнения), аналогичная по КПД 24-ваттная «экономка» — 100–150 рублей, 50-ваттная галогенка с отражателем — чуть более 50 рублей, стандартная лампа накаливания «сотка» — порядка 20 рублей. Как видим, разброс цен большой, но на практике доказано, что у светодиодных источников света лучшее соотношение «КПД/долговечность/цена/функциональность».

Принцип работы ламп дневного света

Люминесцентные осветительные приборы являются уникальным сочетанием эффективности и экономного использования электрической энергии. Потолочные и настенные лампы дневного света применяются для растений, освещения рабочей поверхности и жилых комнат.

Плюсы и минусы

Энергосберегающие газоразрядные люминесцентные лампы – это модели осветительных приборов для создания дневного света в помещениях, где нет солнечных лучей. Если модели накаливания или диодные не используют для горения специальные соединения газов, то люминесцентные излучают свет благодаря реакции смеси газов, которые находятся в колбе с фитилем.

Ранее считалось, что такие лампы приносят вред зрению, и они редко применялись в бытовых условиях. В большинстве случаев, ими оборудовали производственные помещения (для склада, гаража). Но специальные газовые смеси, в которые входит галофосфат кальция позволяют произвести спокойные желтые лучи, которые отлично воспринимаются глазными кристалликами.

Достоинства ламп дневного света:

Флуоресцентные модели могут обеспечить световую отдачу, которая будет гораздо превышать показатель у ламп накаливания;
Несмотря на яркое свечение, они экономят электроэнергию;
Плафоны часто изготавливаются из прочных материалов, которые являются довольно прочными. Они могут не разбиться даже при падении;
Долговечность газоразрядных светильников в разы больше, чем обычных;
В данный момент у этих приборов освещения довольно широкая цветовая температура. Если раньше они выпускались исключительно низкой (свет был яркого белого цвета), то сейчас в продаже можно найти желтые и естественные варианты.

Недостатки:

Утилизация ламп дневного света может выполняться только специалистами, либо если их сдать в определенные учреждения, т. к. в состав газовой смеси входят опасные для организма компоненты (к примеру, газ фосфор или ртутные соединения). В отличие от их аналогов без газа, их нельзя просто выбросить в мусорное ведро, а для демонтажа нужно вызывать специальных рабочих;
Как и некоторые светодиодные светильники, люминесцентная лампа дневного света не включается сразу, она несколько секунд мигает, а после нагрева газоразрядной смеси происходит полное включение;
Можно вставлять только в специальные патроны;
Любая модель немного гудит, а иногда и моргает во время работы;
Не всегда можно осуществить подключение лампы естественного дневного света своими руками, требуется электронная схема. В некоторых случаях нужен довольно серьезный подход, чтобы обеспечить монтаж и работу светильника. В то время как простой экономный светильник можно вкрутить в патрон в течение нескольких минут.

Бывают разные виды осветительных приборов. Их можно классифицировать по мощности, температуре и форме. В частности, сейчас наибольшей популярностью пользуются:

Линейные варианты (вытянутая электрическая модель, подойдет для освещения коридоров или официальных кабинетов);
Кольцевые (их еще называют круглыми). Идеально подходят для освещения жилых помещений и кухни.

Иногда они распределяются по типу установки. Например, могут быть переносные, подвесные и настенные предложения, которые можно закрепить на любой поверхности. Сейчас в особенности популярная аккумуляторная настольная лампа дневного света, которая позволяет в любом углу комнаты обеспечить естественное мягкое свечение.

Принцип работы

Лампа дневного света работает благодаря наличию дугового разряда между двумя электродами, которые необходимы для её питания. Внутри колба заполнена газовой смесью из инертных компонентов, в том числе, фосфора и ртути. Освещение обеспечивается благодаря тому, что когда электрический ток проходит через газовое пространство, смесь загорается и начинает производить ультрафиолетовое излучение, практически идентичное натуральному.

Как известно, ультрафиолетовое излучение незаметно для человеческого глаза, поэтому необходим специальный компонент, который сможет сделать свет видимым. Для этого используется вещество, которым покрывается корпус изнутри, чаще всего это производные кальция или цинка. Оно поглощает ультрафиолет и производит видимый световой поток. Светильники в зависимости от вида этого вещества, могут излучать разный цвет: теплый или холодный.

Если прибор мерцает при работе, это значит, что есть определенные проблемы с дуговым разрядом. Для контроля горения электродов используется своеобразный держатель или балласт, который контролирует поток направленных частиц. Устройство лампы дневного света таково, что для включения ток должен пройти через катод, нагреть его и далее удерживать температуру контактов на определенном уровне.

Маркировка

Для того чтобы выбрать нужную модель светильника, нужно знать, как расшифровывается маркировка ламп дневного света. Современные промышленные модели обозначаются кодом, который состоит из трех пунктов:

На первом месте расположено определение индекса свечения. В зависимости от того, какой указан показатель, можно определить, как горит лампа. Чем выше цифра – тем более естественный свет получится в итоге;
Следующие числа помогут определить конкретные показатели температуры, в большинстве случаев, также указывается люмены и мощность светильника.

Но отечественные производители посчитали, что такая маркировка будет сложно читаться, и сейчас в продаже есть более простые и понятные модели типа ЛБ. Эти виды не отличаются от импортных за исключением обозначения.

Л – первая буква, означает «люминесцентное свечение»;

Следующие буквы могут быть такими:

Б – белый цвет;
Х – холодный;
Т – теплый. Выходит, лампа ЛБТ – это холодный белый светильник.

Иногда также можно увидеть букву Е (естественный иди дневной). Нужно отметить, что именно с такой цветопередачей производится любая дневная автомобильная фара, но только для авто нужна кругла светодиодная модель. Еще есть типы для особых случаев, скажем, для освещения выставок нужны ЦЦ – особо яркие.

Как подключить лампу

Для того, чтобы подсоединить лампу, необходимо использовать довольно дорогой дроссель, который является слабой частью устройства. Его нити часто перегорают, а поменять их очень сложно. Поэтому сейчас многие электрики используют бездроссельное подключение ламп дневного света, при котором их характеристики не изменяются, но зато продлевается срок эксплуатации. Для его воспроизведения Вам понадобится схема:

Также перед тем, как подключить лампу дневного света, нужно купить все нужные радиоэлементы.

Предлагаем ознакомиться со схемами, где для подключения энергосберегающей лампы дневного естественного света не нужен трансформатор и стартер, вместо них потребуется конденсатор. Она тогда включается так:

Нужно быть осторожным, если запуск производится таким образом. Следите за тем, чтобы не потемнели провода контактов, иначе им потребуется замена. Нужно отметить, что у этой схемы есть серьезный недостаток – если зажечь лампу таким образом, то её управление будет невозможным.

Видео: как зажеть лампу дневного света без дросселя

Проверка и ремонт светильников

В случае, если лампа перегорела, её отремонтировать очень сложно, все же это вполне реально. Для начала нужно выяснить, в чем именно неисправность работы. Для того осуществляется проверка дросселя ламп дневного света. Нужно использовать контрольный светильник накаливания. Подключаете два провода от контактов в цоколь проверочной, и включаете конструкцию в сеть. Если пускатель цел, то контрольная модель начинает греть в полную силу, иногда она немного коротит.

При необходимости также можно осуществить ремонт дросселя лампы, но тогда нужно обращать внимание на мощность прибора дневного света, спектр излучения и размеры проводов (их сечения). Если подсоединить несоответствующие части – то она гореть не будет.

При полной неисправности всегда можно купить новые лампы дневного света, тем более их цена часто довольно доступная. Продажа осуществляется в любых магазинах электрической техники и комплектующих. Особой популярностью пользуются китайские Осрам (Osram) и Филипс (Philips), а также отечественные ЭПРА и ОКПД. При покупке всегда обращайте внимание на технические характеристики выбранных моделей, а также их потребление электроэнергии.

Что делать если не включается люминесцентная лампа — причины неисправности

Лампами дневного света принято называть люминесцентные источники освещения. Они отличаются низким энергопотреблением, высоким сроком службы. Спектр излучения визуально близок к солнечному. Существенным недостатком ламп дневного света служит то, что их нельзя подключать непосредственно к сети. Необходимо использовать специальную пускорегулирующую аппаратуру (ПРА). Устройства ПРА создают возможность возникновения устойчивого газового разряда и равномерность светового потока во время работы.

Содержание

Конструкция светильника

Лампы накаливания и люминесцентные подключаются по-разному, но сгорать могут любые, даже самые качественные источники света. Причин неработоспособности ламп дневного много. Чтобы их выявить, необходимо кратко ознакомиться с конструкцией и действием.

Принцип работы люминесцентных ламп заключается в электрическом разряде, который происходит в парах ртути. Излучаемый ультрафиолетовый свет преобразуется в видимый специальным веществом – люминофором, который нанесен на внутреннюю поверхность колбы светильника.

Чтобы возник газовый разряд, необходимо высокое напряжение, которое создается во время включения светильника за счет использования ПРА.

Существует два принципиально различных типа пускорегулирующей аппаратуры:

электромагнитный, в котором используется дроссель и стартер;
электронный, собранный на радиоэлектронных компонентах.

Любое несоответствие параметров или выход из строя одного из элементов приводит к полной неработоспособности светильника.

Электромагнитный балласт

Данный тип ПРА имеет наиболее простую конструкцию, в которую входит дроссель и стартер на основе неоновой лампы с подвижными контактами внутри.

Электронный балласт

Электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА) выполняет преобразование напряжения питающей сети с высокой частотой (порядка десятка и сотен килогерц) в сочетании с выпрямлением, поэтому при использовании такой аппаратуры мерцание отсутствует.

ЭПРА отличается малыми габаритами, массой и высокой надежностью. К сожалению, ряд производителей для снижения себестоимости использует в производстве низкокачественные компоненты, что приводит к выходу ЭПРА из строя.

Наиболее частая причина поломки электронных устройств – потеря емкости электролитических конденсаторов и пробой переходов высоковольтных ключевых транзисторов. Самостоятельное исправление работоспособности электронных блоков требует высокой квалификации и недоступен большинству потребителей.

С такими же трудностями сопряжено изготовление самодельных устройств для запуска светильников, хотя существует множество схем, использование которых позволяет увеличить срок службы люминесцентных ламп.

Кроме неисправностей, связанных с выходом из строя ПРА, отсутствие свечения может быть вызвано самой лампой. Люминесцентные светильники имеют в конструкции электроды, которые покрыты специальным составом для облегчения запуска. Со временем состав выгорает и кратковременный импульс высокого напряжения, снимаемый со стартера и дросселя, уже не в состоянии поджечь газовый разряд. В таком случае происходит повторный поджиг разряда. Со временем лампочка начинает моргать и перестает запускаться.

Выгорание люминофора приводит к постепенному снижению яркости свечения. Наиболее быстро этот процесс происходит вблизи электродов. При этом люминесцентная лампа не горит или ее яркость не равномерна по всей длине светильника.

Как отремонтировать люминесцентный светильник

В большинстве случаев наиболее простой выход состоит в замене неисправных элементов. Проверить можно путем установки заведомо исправного элемента. Полноценный ремонт люминесцентного светильника сопряжен с рядом трудностей и требует наличия определенной квалификации и опыта. Перед тем как разобрать светильник дневного света, необходимо убедиться, что он отключен от сети и электричество на него не подано.

Проще всего найти замену неисправному стартеру. Заставить светильник включиться можно, установив вместо него кнопку. Данный способ опасен тем, что удержание кнопки сверх необходимого времени может вызвать перегорание нитей накаливания электродов.

Сложнее использование ламп без дросселя. Разработано несколько работоспособных вариантов такого включения. Большинство схем использует принцип умножения напряжения сети для устойчивого запуска. В данных схемах применяются выпрямительные диоды и батареи конденсаторов, что вызывает увеличение габаритов самодельной ПРА. В качестве дросселя для ограничения тока используется мощный резистор или лампа накаливания 25-40 Вт, в зависимости от мощности люминесцентного светильника.

Преимущество резисторов в малых габаритах, но проблема состоит в высоком тепловыделении на нем во время работы. Лампы накаливания создают дополнительный световой поток, но поскольку они работают при сниженном напряжении, срок их службы практически не ограничен.

Отдельные схемотехнические решения электронных балластов или схем с умножением позволяют использовать лампочки с перегоревшими нитями накаливания. Однако, за счет того, что во время запуска используется высокое напряжение, а ток после поджига слабо ограничен, время работы таких люминесцентных ламп довольно непродолжительное.

Продление срока службы

Срок службы ламп дневного света можно увеличить, если знать причины их перегорания:

Работа при низкой температуре приводит к увеличению продолжительности нагрева нитей накаливания до начала возникновения устойчивого газового разряда, в результате осветительный прибор может сгореть быстрее заявленного срока службы.
Частые включения также могут вызвать преждевременное старение и перегорание электродов, поскольку пусковые броски тока намного выше, чем в установившемся режиме.
Низкокачественные ПРА используют упрощенную схемотехнику и, кроме низкой стоимости, не дают никаких преимуществ.

Рекомендации для увеличения срока службы:

Не использовать люминесцентные лампы в помещениях с низкой температурой.
Избегать частых включений. Рассматриваемые источники света потребляют малое количество электроэнергии, по сравнению с лампами накаливания, поэтому в некоторых случаях есть смысл оставлять их включенными постоянно.
Использовать электронные ПРА с плавным пуском. Такие устройства несколько дороже и вызывают задержку включения (порядка 1-2 секунд), но зато снижают скорость старения электродов и допускают возможность частого включения.
Приобретать светильники дневного света надежных производителей. Высокая стоимость оправдана продолжительностью безотказной работы.

Внутри колбы светильника содержится высокотоксичная ртуть. Утилизация неисправных ламп должна соответствовать требованиям законодательства.

Оцените статью

Добавить комментарий Отменить ответ Борис 04.05.2019 в 22:55

Хорошая статья для тех,кто хочет больше знать о источниках света.

Алексей Кузнецов 06.10.2019 в 21:33

Того инженера, кто в прошлом впервые предложил для зажигания люминесцентных ламп стартёр тлеющего разряда с биметаллическими контактами нужно как преступника перед человечеством было-бы призвать к суровой ответственности . Из-за его изобретения стартёра люминесцентные лампы одна за другой выходят из строя от осыпания оксидного слоя эмиттера с их подогревных катодов вследствие многократных контакрирований стартёра при каждом включении лампы с перепадами температуры её спиралей подогревных катодов с растрескиванием и осыпанием, как мука, с них оксидного слоя эмиттера из окиси бария. И из-за этого изобретения человечество и наплодило множество ртутных отходов, которых могло и не быть, из-за преждевременного выхода этих ламп из строя . Во-вторых, подогревные катоды люминесцентной лампы при её зажигании не должны перекаливаться до такой чрезмерной пусковой температуры, что в стартёрной схеме необходимо делать для большей продолжительности их остывания после размыкания биметаллических контактов стартёра, что повышает надёжность её зажигания. В-третьих является вопиющим инженерным варварством использовать подогревные катоды люминесцентной лампы только при её пуске, а при её работе их вообще ничем не подогревать, используя их только в режиме разрушительных катодных пятен на автоэлектронной эмиссии без их подогрева во время работы лампы, вместо термоэлектронной эмиссии в режиме их подогрева источником низкого напряжения накала катодов и симметрированием подводимого к ним рабочего тока лампы. Даже при включении люминесцентной лампы в сеть переменного тока промышленной частоты через обычный индуктивный электромагнитный балласт нужно ставить трёхобмоточный понижающий накальный трансформатор, а не какие не стартёры . Первичная обмотка этого накального трансформатора подключена параллельно лампе после её балластного дросселя, а обе вторичных его обмотки подключены к выводам соответствующего подогревного катода ламп через диодные выпрямительные мосты в качестве симметрирующего элемента питающего рабочего тока лампы по обоим концам спиралей её подогревных катодов. При пуске лампы в такой бесстартёрной схеме её включения в сеть подогрев её катодов с накального трансформатора поступает сразу при её включении, и держится непрерывно при одновременно приложенном между её катодами напряжении сети сколь угодно долго, пока она не загорится, поэтому здесь полностью отпадает и необходимость в тепловой инерции для надёжности её зажигания, что снижает до безопасной величины их пусковой подогрев. Но после того, как лампа загорится, и напряжение на ней, и на включённой параллельно с ней первичной обмотке накального трансформатора подогрева её катодов садится в балластном дросселе лампы, и в связи с этим снижается и подогрев катодов лампы с пусковой его величины на рабочую, но не пропадает совсем, обеспечивая тем самым поддержание дугового разряда в лампе термоэлектронной эмиссии всей поверхности её катодов вместо их пережигающих катодных пятен . А это уже мне позволило получить на практике даже при частых включениях продолжительность горения люминесцентных ламп часто больше, чем в ряде случаев у светодиодных ламп. Алексей.

Устройство люминесцентной лампы и принцип работы

Применение светильников дневного света позволяет экономить электроэнергию по сравнению с использованием обыкновенных осветительных приборов накаливания. О принципе работы люминесцентной лампы необходимо знать специалистам, занятым работой с электричеством.

Историческая справка

Газоразрядная колба появилась еще в 1856 году и называлась трубкой Гейслера. Использование высоковольтной катушки позволило возбудить в ней свечение газа зеленого цвета. Через несколько лет предложено было покрыть внутреннюю поверхность колбы люминофором.

Изделия более яркого белого спектра появились лишь в 1926 году благодаря исследованиям Эдмунда Гермера. По своему устройству они уже стали похожи на те, которые можно видеть сегодня.

Устройство люминесцентной лампы

Для того чтобы понять принцип работы однолампового светильника, надо познакомиться с его схемой. Светильник состоит из следующих элементов:

стеклянная цилиндрическая трубка;
два цоколя с двойными электродами;
стартер, работающий на начальном этапе поджига;
электромагнитный дроссель;
конденсатор, подключенный параллельно питающей сети.

Колба изделия выполнена из кварцевого стекла. На начальном этапе ее изготовления из нее откачан воздух и создана среда, состоящая из смеси инертного газа и паров ртути. Последняя находится в газообразном состоянии за счет избыточного давления, созданного во внутренней полости изделия. Стенки покрыты изнутри фосфоресцирующим составом, он превращает энергию ультрафиолетового излучения в видимый человеческому глазу свет.

К выводам электродов на торцах устройства подводится переменное напряжение сети. Внутренние вольфрамовые нити покрыты металлом, который при разогреве испускает со своей поверхности большое количество свободных электронов. В качестве таких металлов могут применяться цезий, барий, кальций.

Электромагнитный дроссель представляет собой катушку, намотанную для повышения индуктивности на сердечнике из электротехнической стали с большой величиной магнитной проницаемости.

Стартер работает на начальном этапе процесса тлеющего разряда, протекающего в газовой смеси. В его корпусе находятся два электрода, один из которых биметаллический, способный под действием температуры изгибаться и изменять свои размеры. Он выполняет роль замыкателя и размыкателя электрической цепи, в которую включен дроссель.

Принцип работы люминесцентного светильника

Как работает люминесцентная лампа? Сначала образуются свободно движущиеся электроны. Это происходит в момент включения питающего переменного напряжения в областях вокруг вольфрамовых нитей накаливания внутри стеклянного баллона.

Эти нити за счет покрытия их поверхности слоем из легких металлов по мере нагрева создают эмиссию электронов. Внешнего напряжения питания пока недостаточно для создания электронного потока. Во время движения эти свободные частицы выбивают электроны с внешних орбит атомов инертного газа, которым заполнена колба. Они включаются в общее движение.

На следующем этапе в результате совместной работы стартера и электромагнитного дросселя создаются условия для увеличения силы тока и образования тлеющего разряда газа. Теперь наступает время организации светового потока.

Движущиеся частицы обладают достаточной кинетической энергией, необходимой для перевода электронов атомов ртути, входящей в состав лампы в виде небольшой капли металла, на более высокую орбиту. При возвращении электрона на прежнюю орбиту высвобождается энергия в виде света ультрафиолетового спектра. Преобразование в видимый свет происходит в слое люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы.

Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе

Это устройство работает с момента старта и на протяжении всего процесса свечения. На разных этапах задачи, выполняемые им, различны и могут быть разделены на:

включение светильника в работу;
поддержание нормального безопасного режима.

На первом этапе используется свойство катушки индуктивности создавать импульс напряжения большой амплитуды за счет электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции при прекращении протекания переменного тока через ее обмотку. Амплитуда этого импульса напрямую зависит от величины индуктивности. Он, суммируясь с переменным сетевым напряжением, позволяет кратковременно создать между электродами напряжение, достаточное для разряда в лампе.

При созданном постоянном свечении дроссель выполняет роль ограничивающего электромагнитного балласта для цепи дуги с низким сопротивлением. Его цель теперь – стабилизация работы для исключения дугового замыкания. При этом используется высокое индуктивное сопротивление обмотки для переменного тока.

Принцип работы стартера люминесцентной лампы

Устройство предназначено для управления процессом запуска светильника в работу. При первоначальном подключении сетевого напряжения оно полностью прикладывается к двум электродам стартера, между которыми существует небольшой промежуток. Между ними возникает тлеющий разряд, в котором температура увеличивается.

Один из контактов, выполненный из биметалла, имеет возможность под действием температуры изменять свои размеры, изгибаться. В этой паре он выполняет роль подвижного элемента. Возрастание температуры приводит к быстрому замыканию электродов между собой. По цепи начинает протекать ток, это приводит к понижению температуры.

Через небольшой промежуток времени происходит разрыв цепи, что является командой для вступления в работу ЭДС самоиндукции дросселя. Последующий процесс был описан выше. Стартер понадобится только на этапе следующего включения.

Варианты исполнения

Существует большое разнообразие электролюминесцентных ламп, но все они могут иметь различие по:

форме исполнения;
виду балласта;
внутреннему давлению.

Форма исполнения может быть как у обычных люминесцентных ламп – линейная трубка либо трубка в виде латинской буквы U. К ним добавились компактные варианты, выполненные под привычный цоколь с использованием различных спиральных колб.

Советуем почитать:Опасны ли энергосберегающие лампы для здоровья

Балласт является приспособлением, стабилизирующим работу изделия. Электронный и электромагнитный виды являются самыми распространенными схемами включения.

Внутреннее давление определяет область использования изделий. В бытовых целях или общественных местах нашли применение лампы низкого давления или энергосберегающие образцы. В промышленных помещениях или местах с пониженными требованиями к цветопередаче используют экземпляры высокого давления.

Для оценки способности освещения применяют показатель мощности лампы и ее светоотдачи. Можно привести еще много различных параметров классификации и вариантов исполнения, но их количество постоянно увеличивается.

Читайте также: