Люминесцентные лампы

Для потребителей её удобнее провести по форме ламп: прямые трубчатые, фигурные и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Принцип действия состоит в использовании электролюминесценции (свечения паров металлов и газов при прохождении через них электрического тока) и фотолюминесценции (свечение вещества люминофора при его облучении другим, например, невидимым УФ светом). В люминесцентной лампе электрический разряд происходит при низком давлении ртути и некоторых инертных газов; электролюминесценция характеризуется очень слабым видимым и сильным УФ излучением. Световой поток лампы создаётся главным образом за счёт фотолюминесценции - преобразования УФ излучения в видимый свет слоем люминофора, покрывающим изнутри стенки трубчатой стеклянной колбы. Таким образом, лампа является своеобразным трансформатором невидимого света в видимый. Энергоэкономичность - это основное преимущество люминесцентных ламп. Их световая отдача, в зависимости от цветности, качества цветопередачи, мощности и типа ПРА находится в пределах от 50 до 90 лм/Вт. Наименее экономичны лампы небольшой мощности и высоким качеством цветопередачи.

По форме различаются линейные, кольцевые, U-образные, а также компактные люминесцентные лампы. Диаметр трубки часто указывается в восьмых частях дюйма (например, T5 = 5/8'' = 15, 87 мм). В каталогах ламп диаметр в основном указывается в миллиметрах, например, 16 мм для ламп T5. Большинство ламп имеет международный стандарт. Люминесцентные лампы, как и все газоразрядные лампы, из-за их отрицательного внутреннего сопротивления не могут работать непосредственно с сетевым напряжением и нуждаются в соответствующих пускорегулирующих аппаратах, которые с одной стороны, ограничивают и регулируют электрический ток лампы, с другой стороны обеспечивают надежное зажигание. По способу нагрева электродов до необходимой для работы ламп температуры различаются следующие режимы работы:

- Предварительный подогрев, управляемый током, при работе с дросселем и стартером, преимущественно в странах с высоким сетевым напряжением (> 200В). Он все больше применяется почти во всех ЭПРА.

- Предварительный подогрев, управляемый напряжением через дополнительную обмотку трансформатора при так называемом быстром запуске.

- Без предварительного подогрева (холодный пуск, например, при так называемых slimline-лампах (плоской формы)). Этот режим зажигания приводит к сильному сокращению срока службы и не рекомендуется поэтому для систем с большим количеством повторных включений/выключений.

- Электронные ПРА преобразовывают сетевое напряжение в высокочастотные колебания примерно от 35 до 50 кГц. Вследствие этого 100-герцевое мерцание, возникающее, как стробоскопический эффект, например, при вращающихся деталях машин, будет более слабым или практически невидимым.

В комплекте с ПРА лампы обычно рассчитаны на питание от сети переменного тока промышленной частоты. Для питания от сети постоянного тока требуются специальные ПРА.

Лампы отличаются высоким сроком службы, достигающим 15000 ч. Некоторые производители приводят с учётом оптимизации расходов на освещение рентабельный срок службы, который может быть в два раза меньше. Указанные в техдокументации значения срока службы значительно меньше продолжительности жизни лампы до полного отказа. В режиме частых включений срок службы лампы сокращается.

Люминесцентные лампы - наиболее массовый источник света для создания общего освещения в помещениях общественных зданий: офисах, школах, учебных и проектных институтах, больницах, магазинах, банках, предприятиях текстильной и электронной промышленности и др.. Весьма целесообразно их применение в жилых помещениях: для освещения рабочих поверхностей на кухне, общего или местного (около зеркала) освещения прихожей и ванной комнаты. Нецелесообразно применение ламп в высоких помещениях, при температуре воздуха ниже 5°С и при затруднённых условиях обслуживания.

Еще одним преимуществом работы с ЭПРА является дополнительная экономия энергии около 25 % при равных световых потоках, складывающаяся из:

- на 10 % увеличенной световой отдачи лампы при работе с высокой частотой

- сокращения потерь более, чем в 2 раза, при использовании ЭПРА по сравнению с использованием электромагнитных ПРА.

Регулировка светового потока

Так называемые ЭПРА с регулировкой светового потока работают с отсечкой фазы по переднему фронту, значительно улучшая светорегулировочные свойства люминесцентных ламп. Они используют свойство дросселя повышать сопротивление при увеличении частоты. Последовательно подключенный к лампе дроссель подает понижающийся по мере повышения рабочей частоты электрический ток через интерфейс 1-10В или DALI. Ток с рабочей частотой, вырабатываемый отдельным исполнительным элементом, должен быть подведен отдельно к каждому ЭПРА. ЭПРА с регулировкой светового потока должны и при низком токе поддерживать постоянное горении электродной спирали, чтобы электроды лампы и в этом случае оставались способными к излучению.

При использовании ЭМПРА и обычных стартеров тлеющего разряда срок службы при росте количества включений/выключений сильно снижается. То же явление наблюдается при так называемом включении ЭПРА из холодного состояния, которые имеют такое преимущество, как мгновенный запуск лампы. При этом, однако, в результате немедленного перехода от тлеющего разряда к температуре эмиссии сильно повреждаются электроды и при большим количестве повторных включений/выключений сокращается срок службы люминесцентных ламп. При эксплуатации приборов запуска из горячего состояния происходит обратное: электроды нагреваются электрическим током перед зажиганием, вследствие чего повреждение электродов практически исключается. Связанные с этим задержки зажигания около 1 сек. (в зависимости от ЭПРА) вполне допустимы.

Физические характеристики люминесцентных ламп зависят от температуры окружающей среды. Это обусловлено характерным температурным режимом давления паров ртути в лампе. При низких температурах давление низкое, из-за этого существуют слишком малое количество атомов, которые могут участвовать в процессе излучения. При слишком высокой температуре высокое давление паров ведет к всевозрастающему самопоглощению произведенного ультрафиолетового излучения. При температуре стенки колбы около 40°C лампы достигают максимального напряжения индуктивной составляющей искрового разряда и таким образом самой высокой световой отдачи. излучения, лампы ультрафиолетового излучения; по форме колбы — на трубчатые и фигурные; по светораспределению — с ненаправленным светоизлучением и с направленным, например, рефлекторные, щелевые, панельные и др.