Появление вакуумной стеклянной трубки в 1856 году положило начало созданию люминесцентной лампы. В 1901 году впервые колба лампы была заполнена парами ртути, но из-за сине-зелёного свечения такое изделие не получило широкое распространение. Только в 1927 году Эдмунд Джермер предложил покрыть ультрафиолетовую лампу слоем люминофора, в результате чего получился белый яркий свет.
Световая отдача такой лампы в несколько раз превышает эту величину у ламп с вольфрамовой нитью аналогичной мощности. Такое изделие получило широкое применение как в быту, так и на производстве, позволяя экономить средства на электроосвещении.
Принцип действия
Люминесцентный источник света — это газоразрядный прибор. В середине устройства создан вакуум и помещён редкий газ с малым содержанием ртути. В торцы осветительного прибора припаиваются выводы, электроды. На них впоследствии подаётся электрический ток. Под его действием происходит ионизация газа и ультрафиолетовое свечение. Люминофор, нанесённый по всему основанию стекла, поглощает это свечение и создаёт видимый свет.
С изменением содержания люминофора меняется окрас свечения лампы. В качестве люминофора применяют такие вещества, как галофосфаты кальция и ортофосфаты кальция-цинка. Чтобы устройство включилось, ему перед этим необходимо разогреть свой катод. Для этого применяют пропускание тока или ионную бомбардировку в тлеющем разряде высокой разности потенциалов. Поэтому используется приспособление, включающее в свой состав стартер и дроссель.
При подаче напряжения на катод происходит эмиссия свободных электронов. Затем стартер разрывает цепь прогрева, в то же время дроссель обеспечивает импульс напряжения. Этого импульса хватает для пробоя газа в лампе. Дросселем также ограничивается ток разряда.
Люминесцентные лампы классифицируют по следующим показателям:
- Тип разряда: тлеющий и дуговой.
- Температура излучения: естественная, тёплая, холодная.
- По виду стеклянной трубки: трубчатая и фигурная.
- По направлению светового потока: ненаправленные и направленные.
- Степени энергосбережения.
Преимущества и недостатки
Выпускаемые в настоящее время осветительные приборы такого вида претерпели ряд изменений в лучшую сторону, чем они были изначально. За счёт применения качественного люминесцентного покрытия диаметр стеклянной трубки уменьшился в два раза при том же показателе световой силы.
К основным достоинствам относят:
- коэффициент полезного действия (КПД);
- множество разных оттенков освещения;
- большая светоотдача (например, световой поток люминесцентной лампы 36 Вт соответствует лампе с вольфрамовой нитью с мощностью 150 Вт и составляет около 1800 люмелей);
- увеличенный срок службы (больше от 2 до 20 раз, чем у обычной лампы накаливания);
- рассеянное освещение.
Но кроме, плюсов в использовании, есть и свои минусы. К основным недостаткам стоит отнести:
- опасность нанесения вреда здоровью за счёт наличия ртути в колбе до 1 г;
- диапазон света нелинейный, что приводит к искажённому восприятию цвета освещённых объектов;
- выгорание люминофора ведёт к снижению светосилы, а значит, и снижению со временем КПД;
- мерцание лампы;
- использование совместно с ней дополнительных устройств (дроссель, стартер, ЭПРА);
- чувствительность к частым запускам и выключениям — это может повлиять на срок службы приборов;
- полную рабочую мощность набирают по истечении около 45 секунд.
Выбор люминесцентной лампы
Для понимания того, какими свойствами обладает люминесцентная лампа 36 Вт, применяется специальная маркировка. Первая буква всегда стоит «Л», обозначающая, что устройство люминесцентное, а вторая указывает на цвет лампы:
- Б — белый.
- Д — дневной.
- Е — естественный.
- ХБ — холодный белый.
- ТБ — тёплый белый цвет.
Лампы специального назначения маркируются, как:
- Г, К, З, Ж, Р, ГР — цветное свечение.
- УФ — ультрафиолетовое свечение.
- СР — синего света.
Иностранные производители вместо буквенных обозначений используют цифровой код, он несёт информацию о качестве света. Первая цифра — цветопередача, последующее число обозначает температуру изделия.
Мощность лампы зависит от её длины. Сама колба может иметь разный цоколь, т. е. отличается расстояние между выводами электрода. Обычно оно обозначается цифрами после буквы G и E.
- Е14 — мини-цоколь с резьбой.
- Е27 — обычный цоколь с резьбой.
- G5 — для ламп Т5.
- G9 — съёмный цоколь для люстр и декоративных светильников.
- G13 — для ламп Т8.
- G23 — для U-образных конструкций.
Так, мощности 36 Вт для колбы с цоколем G13, будет соответствовать длина 1200 мм.
Одним из популярных видов источников освещения являются светильники. Они состоят из двух частей: электрической лампы и арматуры. Люминесцентные светильники дневного света выпускаются с различными характеристиками, размером и весом. Рассмотрим пример источника света, который может быть применён с ним.
Светильник люминесцентный Osram L 18W/840 G13.
Производитель: OSRAM.
- Мощность: 18 ватт.
- Тип цоколя: G13.
- Напряжение, В: 220.
- Частота сети, Гц: 50.
- Цвет свечения: холодный белый.
- Световой поток, Лм: 3350.
- Цветовая температура, К: 4000.
- Срок эксплуатации, ч.: 18000.
- Длина, мм: 800.
Для приведённого светильника понадобятся две такие лампы.
На какие же технические характеристики люминесцентной лампы 36 Вт необходимо обратить при выборе в первую очередь? Конечно, это цветность. Приборы тёплого цвета рекомендуется применять в различных декорациях для создания атмосферы уюта. Лучше всего их устанавливать в спальнях или зонах отдыха.
Для большинства кабинетов в офисе свет должен быть как можно более холодным. Обстановка, выполненная в стекле или мраморе, отлично смотрится в этом цвете.
Нейтрально белые источники увеличивают ощущение прохлады от холодных тонов и охлаждают тёплые тона. Их лучше использовать там, где необходимо объединить искусственный свет с натуральным, это различные офисы, кабинеты, классы, спортивные залы, магазины.
Источники дневного света обеспечат правильную визуализацию цветов, их лучше устанавливать в коридорах, дизайн-студиях, изостудиях, лабораториях. При этом зелёные и синие цвета будут становиться более яркими, а красные, оранжевые и жёлтые — блёкнуть.
Выбирать стоит из известных производителей, качество их изделий гарантируется сертификатами. Вот основные из них: GE, OSRAM, Phillips, Lisma, Sylvania.
Утилизация люминесцентных источников света
Немаловажной является утилизация отработанных светильников, так как они в своей конструкции содержат пары ртути, поэтому важно обращаться с ними аккуратно, не допускать нарушения их целостности. Содержание паров ртути может достигать 2 г. Эта величина находится в пределах допустимой нормы. Ненужные изделия необходимо передавать в ДЭЗ или РЭУ по месту проживания. Там должны быть специальные боксы для содержания таких отходов.
Организации обязаны передавать отработанные светильники в специально предназначенные для этого пункты сбора, а оттуда они попадают на заводы, которые занимаются непосредственно утилизацией. Само уничтожение происходит следующим образом: изделие разделяется на цоколь, стеклобой и люминофор под действием потока воздуха и вибрации. Снятый люминофор отправляется в боксы, которые засыпают цементным порошком и заливают демеркуризирующим составом для связывания ртути.
