Длина лампы дневного света

Среди различных газоразрядных источников освещения, лампы дневного света низкого давления занимают ведущее место, благодаря своей широкой популярности. Они отличаются качественным спектральным составом, высокой световой отдачей и большими сроками эксплуатации. Чаще всего используются линейные люминесцентные лампы, размеры которых дают возможность применять их во многих областях.

Высокие показатели световой отдачи выдает дуговой разряд в ртутных парах, сочетаясь с ультрафиолетовым излучением, преобразующимся в слое люминофора. В результате, по сравнению с обычной лампочкой, получается более ровный и устойчивый свет, максимально приближенный к естественному освещению.

Конструкция люминесцентной лампы

Лампа линейная люминесцентная относится к газоразрядным светильниками низкого давления, где электрический разряд образуется в газовой среде, смешанной с ртутными парами.

Основным конструктивным элементом является стеклянная колба со стандартными диаметрами 12, 16, 26 и 38 мм. В обычных лампах она имеет прямую форму, а в компактных применяется более сложная конфигурация. На концах цилиндра установлены стеклянные ножки, герметично впаянные в торцы. Они предназначены для размещения электродов, изготовленных из вольфрамовой проволоки. В свою очередь, электроды соединяются методом пайки со штырьками цоколя.

Во внутреннем пространстве колбы создается вакуум, после чего сюда закачивается инертных газ, чаще всего аргон. К нему добавляется небольшое количество ртути или ртутного сплава. Поверхность электродов покрывается активными веществами, содержащими окислы бария, кальция, стронция и других элементов. Их работа заметно влияет на коэффициент пульсации.

Под действием приложенного напряжения в газовой среде возникает разряд электричества, значение которого ограничено компонентами пускорегулирующей аппаратуры. Одновременно из электродов начинает испускаться поток электронов, подвергающих ионизации атомы ртути. В результате, возникает видимое свечение и ультрафиолетовое излучение, невидимое обычным зрением. Далее, ультрафиолет попадает на слой люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы. Под его воздействием возникает световое излучение в видимой части спектра.

Таким образом, свечение лампы происходит за счет электрического разряда (в меньшей степени) и светящегося люминофорного покрытия, выдающего основную часть светового потока. В зависимости от состава люминофора можно получать любые цвета, начиная от обычного белого, и заканчивая разнообразными тонами и оттенками, количество которых постоянно увеличивается.

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.

Большие размеры люминесцентных ламп изначально делали их не совсем удобными в использовании, поскольку им требовались и светильники с аналогичными габаритами. Производители всегда хотели уменьшить это соотношение, используя различные способы. Однако нельзя было просто снизить длину колбы и увеличить ток разряда, чтобы достичь установленной мощности. Это привело бы к возрастанию температуры внутри колбы и увеличению давления ртутных паров. При таких параметрах световая отдача ламп заметно снижается.

Инженерная мысль пошла другим путем, и размеры изделий были снижены путем изменения их конфигурации. Длинные цилиндры сгибались пополам или соединялись в кольцо, что позволило получить источники света U-образной и кольцевой формы с уменьшенными габаритами без потерь мощности. Одновременно удалось повысить коэффициент мощности и снизить коэффициент пульсации.

Окончательно проблема разрешилась лишь с появлением люминофоров, устойчивых к высоким электрическим нагрузкам. В результате, диаметр колб значительно снизился и достиг 12 мм. Общая длина ламп еще больше сократилась за счет многократных изгибов тонких стеклянных цилиндров. Появились компактные изделия, с таким же внутренним устройством и принципом работы, как у обычных ламп линейного типа.

Виды ламп дневного света

Все стандартные люминесцентные лампы разделяются на два основных типа – высокого и низкого давления, определивших различия и особенности конструкции каждого из них. Описание каждой из них приложено в инструкции по эксплуатации.

Первый вариант представлен лампами ДРЛ, получившими широкое распространение в уличных светильниках. Они отличаются высокой мощностью и низкой цветопередачей, поэтому и применяются на больших площадях, где не требуется высокое качество света. Существуют изделия с повышенной светоотдачей и различной цветовой гаммой. Они используются в качестве мощных точечных источников света и декоративной подсветки, выделяющей архитектурные элементы зданий.

Более всего оказалась востребована люминесцентная лампа низкого давления, которая используется повсеместно – в быту и на производстве. Преимущественно, это изделия цилиндрической формы, успешно заменяющие традиционные лампы накаливания. В настоящее время рынок электроники все больше заполняется компактными люминесцентными лампами. Независимо от конструкции, все они работают вместе со пускорегулирующей аппаратурой электромагнитного или электронного типа, снижающей коэффициент пульсации. Последний вариант представляет собой миниатюрную электронную схему, способную разместиться в цоколе лампы.

Пускорегулирующая аппаратура

Любые типы газоразрядных ламп не могут быть напрямую подключены к электрической сети. Находясь в холодном состоянии, они обладают высоким уровнем сопротивления и для создания разряда им требуется импульс высокого напряжения. После того как появляется разряд в осветительном устройстве возникает сопротивление с отрицательным значением. Для его компенсации нельзя обойтись простым включением сопротивления в цепи. Это приведет к короткому замыканию и выходу из строя источника освещения.

Для преодоления энергетической зависимости, вместе с лампами дневного света применяются балласты или пускорегулирующая аппаратура.

С самого начала и до сих пор в светильниках применяются устройства электромагнитного типа – ЭмПРА. Основой прибора служит дроссель, обладающий индуктивным сопротивлением. Он подключается вместе со стартером, обеспечивающим включение и выключение. Параллельно подключается конденсатор с высокой емкостью. Он создает резонансный контур, с помощью которого формируется продолжительный импульс, зажигающий лампу.

Существенным недостатком такого балласта является высокое потребление электроэнергии дросселем. В некоторых случаях работа устройства сопровождается неприятным гудением, возникает пульсация люминесцентных ламп, отрицательно влияющая на зрение. Данная аппаратура отличается большими размерами, имеет значительный вес. Она может не запуститься при отрицательных температурах.

Все негативные проявления, в том числе и пульсации люминесцентных ламп удалось преодолеть с появлением электронного балласта – ЭПРА. Вместо громоздких компонентов здесь использованы компактные микросхемы на основе диодов и транзисторов, что позволило заметно снизить их вес. Данное устройство также обеспечивает лампу электрическим током, доводя его параметры до нужных значений, снижая разницу в потреблении. Создается нужное напряжение, частота которого отличается от сетевой и составляет 50-60 Гц.

На некоторых участках частота достигает 25-130 кГц, что позволило устранить мигание, негативно влияющее на зрение и снизить коэффициент пульсации. Прогрев электродов осуществляется за короткий промежуток времени, после чего лампа сразу же загорается. Использование ЭПРА существенно увеличивает срок годности и нормальной эксплуатации люминесцентных источников света.

Параметры ламп и их маркировка

Все типы люминесцентных ламп обладают своими параметрами и техническими характеристиками, отображаемыми в маркировке изделий. В основном это показатели мощности и цветопередачи, а также различные виды типоразмеров.

В маркировке первая буква Л означает лампу, а следующие буквенные обозначения – это характеристика и соответствующие параметры изделия:

• Д – дневной свет.
• Б – белый.
• ХБ – холодно-белый.
• ТБ – тепло-белый.
• Е – естественных тонов.
• ХЕ – холодный естественный свет.
• Г, К, З, Ж, Р – свет различных цветов и оттенков, которые более подробно отражает таблица.

На некоторых изделиях присутствует буква Ц или ЦЦ, что соответствует люминофору с улучшенной цветопередачей.

Цифровые обозначения наносятся по международным стандартам и включают в себя три цифры. Первая соответствует качеству цветопередачи, 2 и 3 – обозначается цветовая температура люминесцентных ламп. Чем выше первая цифра, тем лучше качество цветопередачи. Повышение остальных цифр делает оттенки цветов более холодными.

Все люминесцентные лампы имеют размеры и диаметр отражаемый следующим образом: Т5 – диаметр 5/8 дюйма или 1,59 см; Т8 – 8/8 или полный дюйм 2,54 см; Т10 – 10/8 дюйма или 3.17 см и т.д. Штырьковые цоколи маркируются как G23, G24, G27, G53 или 2D, а резьбовые – E14, E27, E40. В первом случае цифры означают сколько будет расстояние между штырьками, а во втором – диаметр резьбы цоколей. Для более точного выбора используется специальная таблица.

На каждом изделии указано питающее напряжение и способ его запуска. Например, маркировка люминесцентной лампы RS или rapid start указывает на отсутствие необходимости в дополнительных элементах для пуска, а вся аппаратура уже находится внутри корпуса изделия.

Сетевое напряжение и мощность лампы

Для нормальной работы источников освещения требуется рабочее напряжение сети 220В с частотой 50 Гц. Это стандартные параметры, отклонение от которых отрицательно влияет на технические характеристики люминесцентных ламп, снижая их функциональность и качество освещения.

От напряжения практически полностью зависит потребляемая мощность. Его воздействие проявляется следующим образом:

• Значительные перепады напряжения приводят к изменению мощности в люминесцентной лампе как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Даже очень мощный прибор будет слабо светить при недостаточном напряжении, произойдет снижение энергоэффективности ламп. Поэтому, прежде чем говорить о неисправности, следует замерить сетевое напряжение.
• Резкие колебания напряжения значительно снижают качество светового потока. В случае изменения частоты возрастает коэффициент пульсации и лампа начинает мерцать.
• Нестабильность сетевого напряжения приводит к быстрому износу и снижению работоспособности источника освещения. Колебания не должны превышать 10% от номинала, в противном случае срок службы люминесцентных ламп снизится и они быстро выйдут из строя.

Поэтому, выбирая лампу для конкретного места хранения и установки, следует обращать внимание на то, сколько мощности она потребит. При отсутствии маркировки нужно произвести замеры и уже потом принимать решение об использовании данной лампы.

Освещение играет большую роль в обустройстве жилых домов и различных учреждений. На смену обычным лампам накаливания приходят лампы дневного света. Они имеют большую мощность и эффективность. Но в сравнении с обычными таят в себе большую опасность из-за наличия ртути в трубках. В продаже имеются различные виды осветительного оборудования данного типа, начиная от классических энергосберегающих и заканчивая беспроводными лампами дневного света.

Что это такое

Лампа ДВС — это источник света, в котором в результате прохождения разряда в ртутных парах происходит образование ультрафиолетового излучения. При помощи люминофора (соединения галофосфата кальция) излучение преобразовывается в видимый свет.

Эффективность ламп дневного света выше, чем у ламп с нитью накаливания, в несколько раз. Срок службы данных ламп составляет примерно 5 лет.

Важно! Для максимального срока эксплуатации количество пусков должно составлять не более 2000 раз, то есть не более 5 раз в день в течение двухлетнего гарантийного периода.

Преимущества и недостатки

Люминесцентные источники света имеют следующие преимущества перед галогенными и лампами накаливаниями:

• Высокая эффективность.
• Отличная светоотдача, позволяющая при небольшой мощности создавать достаточно яркий свет.
• Качество освещения (рассеянный свет).
  Опять же, энергопотребление ниже по сравнению с лампами накаливания
• Длительная эксплуатация (в среднем 6000-9000 часов), срок службы таких ламп может быть увеличен в несколько раз (до 20 000 часов), если соблюдаются идеальные условия работы.

У ртутьсодержащего источника света есть один главный недостаток — наличие вредных веществ в составе газовой заправки. Содержание ртути в колбе линейного осветительного элемента может достигать 1 грамма на единицу продукции. Поскольку габариты довольно большие, а стекло ламп очень тонкое, при использовании данного вида освещения следует соблюдать осторожность. Также лампы дневного света имеют и некоторые другие менее значительные недостатки:

• Диапазон рабочих температур узок, поскольку этот тип осветительных элементов характеризуется пониженной эффективностью работы в условиях холода, а при отрицательных температурах и вовсе такие лампы могут перестать работать
• Мигание при работе из-за конструктивных особенностей (решить эту проблему поможет использование специальных устройств, именуемых электронными балластами).
• Через некоторое время испускаемый свет ухудшается из-за истончения слоя люминофора в процессе эксплуатации и изменения из-за этого цветовой температуры.

Важно! Несмотря на значительное количество проблем с такими осветительными элементами, они используются достаточно широко из-за своей высокой эффективности в сравнении с аналогами.

Принцип работы

Принцип работы такого устройства заключается в следующем:

1. В начале оба электрода, включенные в конструкцию, находятся в разомкнутом положении.
2. При подключении к электросети внутри устройства возникает тлеющий разряд, сила которого изменяется между 20 и 50 мА.
3. Результирующий разряд воздействует на биметаллический электрод и вызывает его постепенный нагрев.
4. Нагретый материал вызывает изгиб электрода привода. Из-за этого происходит исчезновение тлеющего разряда, что помогает затем замкнуть цепь.
5. Ток начинает двигаться в замкнутом контуре, что помогает нагревать дросселя и катодов люминесцентной лампы.
6. Из-за исчезновения тлеющего разряда биметаллический электрод через определенный промежуток времени начинает постепенно охлаждаться. В результате этих изменений электроды расходятся, что приводит к обрыву цепи.
7. Данное действие помогает генерировать быстрый импульс высокого напряжения, который воздействует на дроссель.
8. Дроссель имеет большую степень индуктивности, поэтому этот процесс способствует воспламенению лампы.
9. Освещенность лампы постепенно увеличивается, и она начинает потреблять большее количество напряжения от источника питания.
10. Стартер подключается параллельно с лампой, поэтому стартер начинает испытывать недостаток энергии и, следовательно, может генерировать новый тлеющий разряд. Поэтому электроды затем остаются в открытом состоянии.

Характеристики

Оценка эффективности этого типа осветительного элемента основана на соответствии его параметров запланированным условиям эксплуатации. Люминесцентные лампы имеют следующие характеристики, на которые стоит обратить внимание при покупке:

• Обозначение продукта. Дневной свет определяется буквой D.
• Диаметр колбы. Этот параметр влияет на рабочее время: чем больше значение, тем дольше срок полезного использования продукта.
• Значение мощности, по которому можно определить способность лампы освещать нужную область. По сравнению с лампами накаливания рассматриваемый продукт может сэкономить до 80% энергии из-за низкого уровня мощности при равном количестве испускаемого света.
• Вид цоколя. В линейных вариациях обычно используется тип G13.
• Напряжение питания. Дифференцированные люминесцентные лампы рассчитаны на 220 или 127 В.
• Форма колбы.
• Цветовая температура. В зависимости от модели показатель температуры компонентов освещения может превышать 5000 К.
• Индекс цветопередачи — показывает качество освещения.
• Диаметр трубки.
• Световой поток продукта.

Из чего состоит лампа дневного света

Основные конструктивные элементы:

• Колба.
• Внутри колбы располагаются электроды.
• Один или два цоколя зависимости от конструкции светильника и управляющего устройства. Последний из этих элементов может быть встроенным или удаленным.
• Электронные пусковые устройства являются новым решением, имеющим определенные преимущества. Однако современные линейные источники света в большинстве своем оснащены дистанционными электромагнитными ПРА.
• Пусковое регулирующее устройство включает в себя дроссель и стартер. Задача первого элемента состоит в том, чтобы ограничить силу тока до требуемого значения, а стартер отвечает за быстроту нагрева электродов, тем самым ускоряя реакцию лампы.

Лампы различаются по нескольким факторам: форма колбы и давление внутри. Каждый вариант имеет свои сферы применения и конструкционные особенности.

Лампы высокого и низкого давления

По величине давления внутри колбы лампочки делятся на два типа:

• Высокого давления. Применяются в основном на улице.
• Низкого давление. Используются в жилых домах и различных учреждениях.

Линейные лампочки

Линейная лампа дневного света представляет собой трубку из стекла, к концам которой приварены ножки, в которых находятся электроды. На внутренней поверхности нанесен слой люминофора.

Круглые лампы

Являются разновидностью линейных ламп. Имеют замкнутую кольцевую форму.

Трубчатые

Наиболее распространенная вариация с прямой конструкцией трубки.

U-образная лампа

Выгнутая конструкция лампы. Применяется чаще всего в различных светильниках.

Устройство

Само устройство представляет собой небольшую газоразрядную лампу, которая использует принцип тлеющего разряда во время работы. Состоит из следующих составных частей:

• Колба чаще всего изготавливается из стекла, внутри которой содержится инертный газ. В современных вариантах это может быть гелий или смесь водорода и гелия.
• Колба помещается в защитный внешний кожух. Его изготавливают ​​из металла или прочного пластика.
• Верхняя крышка может быть оснащена смотровым окном, если позволяет конструкция.
• Стартер оснащен двумя биметаллическими электродами, их устройство у разных моделей может отличаться.
• Кроме того, в конструкции всегда имеется конденсатор, который не только сглаживает ток в момент контактов замыкающего и размыкающего устройства, но и подавляет дугу, образующуюся между контактами. Если конденсатор отсутствует, существует риск приваривания электрода к дуге, что значительно сокращает срок службы стартера.

Маркировка ламп

Маркировка разработана таким образом, чтобы покупатели могли легко выбрать необходимый элемент освещения. Наиболее распространенные обозначения по российским стандартам:

• LB (белый свет);
• LD (дневной свет);
• LHB (холодный белый свет);
• LTB (теплый белый свет);
• LE (естественный свет);
• LHE (естественно холодный).

Видимый оттенок напрямую зависит от цветовой температуры. Цветовая температура LDS составляет 6400—6500K, что соответствует приблизительному цвету белого света.

В дополнение к типу лампы также указываются необходимые технические характеристики лампы: напряжение, форма, размер и тому подобное.

Трехзначный код на упаковке лампы обычно содержит информацию о качестве света (индекс цветопередачи и цветовая температура).

Первая цифра — индекс цветопередачи 1×10 Ra (компактная люминесцентная лампа имеет 60-98 Ra, поэтому чем выше индекс, тем надежнее цветопередача).

Вторая и третья цифры обозначают цветовую температуру лампы.

Поэтому метка «827» указывает индекс цветопередачи 80 Ra и цветовую температуру 2700 K (соответствующую цветовой температуре лампы накаливания).

Кроме того, индекс цветопередачи можно указывать согласно DIN 5035, где диапазон цветопередачи 20-100 Ra делится на 6 частей — от 4 до 1 A.

Коды цветопередачи согласно международной системе:

Меры безопасности

В случае, если разбилась лампа дневного света, в воздух выделяются пары ртути, которые опасны для человека. Первоначальное отравление проявляется через 8-24 часа. Симптомами являются: общая слабость, головная боль, боль при глотании и жар. После этого наблюдаются боли в деснах, боли в животе, дискомфорт в желудке и пневмония. При сильном отравлении возможна смерть.

Удаление ртути включает три обязательных процедуры:

1. Собрать ртуть механическим путем.
2. Провести процесс демеркуризации.
3. Провести работы по влажной очистке.

Данные действия необходимо совершать в промышленном противогазе марки G (на коробке с черным и желтым покрытием) или в респираторе РПГ-67-Г, РУ-60М-Г, У-2ГП, противогаз ППФМ-92.

Используйте амальгамедную медь или листья гвоздики для сбора пролитой ртути, чтобы предотвратить ее распространение и дробление либо используйте влажную щепу, песок. Иногда используется вакуумный метод — резиновые груши. Затем все места покрывают серой (мелкодисперсный порошок серы) или алюминиевой пудрой, и помещение хорошо проветривалось.

Наиболее эффективным методом удаления (нейтрализации) ртути является:

• 20% концентрированный раствор хлорида железа (200 г хлорида железа, растворенного в 1 л воды).
• 0,2% водный раствор перманганата калия (перманганат калия подкисляют соляной кислотой (5 мл кислоты на литр).
• 5% водный раствор дихлорамина или хлорамина.

Лампы дневного света — эффективное и надежное средство освещения. Из-за наличия ртути данный тип ламп является опасным и требует особых условий хранения, транспортировки и эксплуатации.

Люминесцентная лампа является газоразрядным источником света, где электрический разряд в парах ртути создаётся ультрафиолетовым излучением, которое трансформируется в свет посредством люминофора. Показатель световой отдачи изделия гораздо выше, чем у стандартных ламп накаливания с такой же мощностью. Период эксплуатации люминесцентных ламп – примерно 5 лет.

Стандартные размеры люминесцентных ламп:

Сетка размеров модели Т2 диаметром 7 (мм):

• Длина трубки: 218.3 (мм), 319.9 (мм), 421.5 (мм), 523.1 (мм).
• Тип цоколя W4.3х8.5d.

Сетка размеров модели Т5 диаметром 16 (мм):

• Длина трубки: 135.7 (мм), 211.9 (мм), 288.1 (мм), 516.9 (мм), 549 (мм), 849 (мм), 1149 (мм).
• Общая длина лампы: 150 (мм), 226.2 (мм), 302.4 (мм), 531.1 (мм), 563.2 (мм), 863.2 (мм), 1163.2 (мм), 1463.2 (мм).
• Тип цоколя G5/11х15.

Сетка размеров модели Т8 диаметром 26 (мм):

• Длина трубки: 437.4 (мм), 470 (мм), 589 (мм), 720 (мм), 894.6 (мм), 970 (мм), 1047 (мм), 1199.4 (мм), 1500 (мм).
• Общая длина лампы: 451.6 (мм), 484.2 (мм), 604 (мм), 734.2 (мм), 908.8 (мм), 984.2 (мм), 1061.2 (мм), 1213.6 (мм), 1514.2 (мм).
• Тип цоколя G13.

Сетка размеров модели Т12 диаметром 38 (мм):

• Длина трубки: 589.8 (мм), 470 (мм), 589 (мм), 720 (мм), 894.6 (мм), 970 (мм), 1047 (мм), 1199.4 (мм), 1500 (мм).
• Общая длина лампы: 451.6 (мм), 1199.4(мм), 1500 (мм), 1763.8 (мм).
• Тип цоколя G13.

Сетка размеров модели Т12 диаметром 38 (мм):

• Длина трубки: 574 (мм), 1183.5 (мм), 1484 (мм).
• Общая длина лампы: 611 (мм), 1220.5 (мм), 1521.1 (мм).
• Тип цоколя Fa6.

Важно: областью применения люминесцентных ламп является освещение школ, больниц, офисов, также они используются в местном освещении рабочих мест, световой рекламе, подсветке фасадов.