Устройство люминесцентного светильника
Люминесцентные светильники (светильники с люминесцентными лампами) бывают совершенно разнообразные. Кроме дизайна, они отличаются так же формой, количеством, размером, типом используемых люминесцентных ламп, а также электронной начинкой. И это далеко не весь список отличий между светильниками, которые в настоящее время можно купить в любом специализированном магазине. Но при всем при этом, их объединяет общий принцип работы, схема подключения и общее устройство.
Рассмотрим устройство светильника под трубчатые люминесцентные лампы T8, цоколь G13, это один из самых распространенных видов люминесцентных светильников, который вы наверняка встречали в повседневной жизни.
В качестве примера, возьмем светильник накладной люминесцентный 2х36 Вт «Айсберг» со степенью защиты ip65.
Устройство люминесцентного светильника
Конструктивно люминесцентный светильник состоит из:
1.
Пластикового корпуса.
Который закрывает и защищает все элементы электрической схемы, а также несет на себе крепежные элементы как для монтажа светильника на стену или потолок, так и для сборки всех составляющих осветительного прибора в единое целое.
2. Металлической монтажной панели – основания.
На ней располагаются все электронные составляющие, необходимые для работы светильника, а также фурнитура для установки люминесцентных ламп.
3. Светопрозрачного рассеивателя.
Который создает более комфортное для нашего зрения освещение, так как равномерно распределяет световой поток люминесцентных ламп.
Кроме этих основных компонентов, из которых состоит светильник, в комплекте поставки обычно присутствуют:
— крепежные элементы для установки люминесцентного светильника на стены или потолок.
— Фиксаторы, соединяющие светопрозрачный рассеиватель с корпусом. Позволяющие достаточно просто получать доступ к внутренностям светильника, в первую очередь к лампам, для их замены.
— Заглушки – мембраны. Которыми закрываются неиспользуемые вводные отверстия в светильник, а также герметизируется место ввода питающего кабеля.
Обратите внимание!Люминесцентные лампы, чаще всего, не входят в комплект поставки светильника и их необходимо покупать отдельно.
Устройство электрической части люминесцентного светильника
Чтобы разобраться в устройстве электрических компонентов, входящих в схему люминесцентного светильника, необходимо понимать
Обычно, люминесцентная лампа представляет собой трубку, заполненную инертным газом с парами ртути. Внутренняя поверхность лампы покрыта специальным веществом – люминофором. По краям трубки установлены электроды, между которыми, при включении электричества, образуется дуговой разряд, при этом, при прохождении электрического тока внутри лампы, образуется ультрафиолетовое (УФ) излучение, которое и воздействует на люминофор, вызывая его свечение.
Как вы понимаете, при таком сложном принципе действия, люминесцентная лампа не сможет полноценно работать при простом подключении к электрической сети. Более подробно причины этого, мы рассмотрим в одном из следующих материалах, всецелом посвященном люминесцентным лампам.
Сейчас же стоит отметить одно, для полноценной работы люминесцентых ламп в осветительных приборах, применяются специальные пускорегулирующие аппараты (ПРА) или по-другому балласты. Наиболее распространены электромагнитные балласты/пускорегулирующие аппараты (ЭмПРА) и электронные балласты/пускорегулирующие аппараты (ЭПРА).
В нашем примере, люминесцентном светильнике «Айсберг», использован электронный балласт, который установлен на монтажной панели – основании. Так же к пускорегулирующему аппарату подведены все необходимые провода. К одной из сторон балласта подходят провода идущие до гнезд подключения ламп, с другой стороны до клемм, к которым в подключается питающий кабель. На балласте присутствует схема подключения, согласно которой в любой момент можно восстановить соединение, или заменить неисправный ПРА, безошибочно подключив все провода к соответствующим клеммам.
Общую схему подключения люминесцентных светильников, которая разумеется полностью подходит для данного осветительного прибора Айсберг 2х36Вт, мы уже описывали в нашей статье «Схема подключения люминесцентного светильника».
Теперь, в общих чертах познакомившись с устройством люминесцентного светильника, можно переходить к его установке. В следующем материале «Установка люминесцентного светильника», мы подробно описываем весь процесс сборки и установки светильника с люминесцентными лампами. Для лучшего понимания устройства люминесцентного светильника, обязательно ознакомьтесь с этой статьей. Там довольно подробно оказаны все компоненты светильника, их взаимодействие и многое другое.
Все вопросы, которые у вас возникли после прочтения материала, задавайте в комментариях к статье, постараемся помочь!
Светильники с люминесцентными лампами: устройство
На фоне постоянного роста цен на электричество населению приходится экономить. Наиболее простой способ сделать это — установить люминесцентные лампы. Они потребляют в 3-4 раза меньше, чем классические, давая практически такой же световой поток. Давайте разберем, чем хорош светильник для люминесцентной лампы, есть ли смысл менять обычные лампочки накаливания на “энергосберегайки” и в чем их основные достоинства.
Содержание:
- 1 Введение
- 2 Устройство светильника
- 3 Типы ламп
- 4 Некоторые нюансы
Введение
Светильники, работающие по принципу люминесцента, были изобретены в середине 30-х годов прошлого века. Их придумали в США. Распространяться по стране они начали в 50-е годы, в 60-е они появились в Европе и СССР. Сегодня люминесцентные светильники находятся на втором месте по распространенности (первое занимают лампы накаливания), но их процентное соотношение постоянно растет. И даже светодиодные лампы не вытесняют люминесцентные с рынка — они занимают нишу обычных ламп накаливания.
Использование этих светильников долгое время было ограничено из-за их больших размеров. Если в общественных заведениях их еще можно было разместить, то для дома они не очень подходили. Но в 90-е годы ученым удалось усовершенствовать конструкцию, уменьшить ширину трубки до 12 мм и скрутить ее в спираль, создав аналог обычной лампочки. Это придало люминесцентным лампам новую жизнь.
Устройство светильника
Теперь давайте разберем, из чего состоит люминесцентная лампа (речь идет о компактных вариантах, или КЛЛ):
- Колба.
- Цоколь.
Колба представляет собой тонкую трубку, завитую в спираль. Внутри трубки расположены электроды из вольфрама, окрашенные оксидами стронция, бария и кальция. Трубка герметично закрыта, в ней находится инертный газ, смешанный с парами ртути. Именно эти пары ионизируются и испускают ультрафиолет. Принцип работы следующий: на вольфрамовые контакты подается напряжение, между ними возникает заряд и происходит запуск светильника.
Современные люминесцентные лампыВнимание: при производстве КЛЛ используются различные редкоземельные элементы, нанесенные в 3-5 слоев в качестве люминофора. Следите за тем, чтобы цоколь не разбился — в нем много вредных веществ. Именно за счет использования более дорогих люминофоров, нанесенных толстым слоем, ученым удалось добиться значительного сокращения длины трубки.
Изучая устройство светильника с люминесцентными лампами, следует рассказать про вторую часть конструкции — цоколь. Он не только удерживает светильник в патроне, но и содержит внутри ЭПРА (пуско-регулирующую аппаратуру или, в просторечии, стартер/балласт).
Они выдают токи с высокими частотами, из-за чего у комнатных ламп полностью отсутствует эффект мерцания, который хорошо заметен у обычных линейных ламп накаливания. Высокочастотные токи образуются в результате работы инвертора, выпрямляющего их и преобразующего в импульсы. Современные ЭПРА также способны усиливать мощностные коэффициенты, что позволяет создавать активные нагрузки и не компенсировать при работе косинус фи.
Внимание: по сути, срок службы лампы зависит от качества балласта. Расчетное время свечения люминофора около 20 тысяч часов, но устройство обычно работает меньше и выходит из строя в результате поломки ЭПРА.
При выборе старайтесь не экономить — дешевые лампы собираются из недорогих комплектующих, которые служат максимум полтора года. Также они крайне чувствительны к скачкам напряжения — при просадке на 10-20% балласт может выйти из строя.
Типы ламп
Все устройства можно разделить на два типа:
- Имеющие встроенный ЭПРА.
- Имеющие внешний дроссель.
Встроенные ЭПРА, входящие в состав люминесцентной лампы, обычно подключаются к классическому цоколю E27 или E14 — они могут использоваться в любых люстрах и светильниках. Лампы под внешние ЭПРА представляют собой обычную трубку с цоколем под штырьковые крепления. Обычно их используют в настольных светильниках — дроссель находится внутри корпуса, а лампа является расходным материалом.
Цоколь у них может быть рассчитан на подключение к 2 или 4 штырькам. При замене лампы нужно учитывать тип цоколя, чтобы не перепутать — промышленность выпускает более 10 видов подобных устройств.
Некоторые нюансы
Раньше люминесцентные лампы не очень любили, поскольку они давали “больничный” безжизненный белый свет. Сегодня ситуация изменилась — промышленность выпускает устройства с диапазоном работы от 2700 до 6500 градусов Кельвина, что практически полностью перекрывает возможные диапазоны от “лампового” желтого до практически голубого.
Мощность подобных светильников варьируется от 5 до 23 ватт, для жилых помещений используют 9-15 ваттные варианты. Выбирая себе качественную лампу, обязательно спрашивайте у продавца про устройство люминесцентного светильника. Чем качественнее ЭПРА, тем дольше она прослужит. Стандартный срок службы сертифицированных ламп — 10 00 часов, тогда как дешевые китайские подделки служат 1000-3000 часов. Изделия от лидеров рынка, таких как PHILIPS или OSRAM, легко выхаживают по 15 тысяч часов, особенно если в сети нет провалов напряжения.
Внимание: люминесцентные светильники не работают вместе с диммерами. Если вам важен процесс регулировки уровня освещения, то приобретайте классические лампы накаливания.
И еще один совет напоследок. Не гонитесь за дешевыми устройствами — они служат очень мало. Если хотите сэкономить, то покупайте комплекты из 2, 4, 8 светильников — они обходятся значительно дешевле, чем одиночные.
Люди часто спрашивают, какой газ в люминесцентных лампах используют и не вреден ли он. В большинстве устройств используют аргон с парами ртути. Ничего страшного не произойдет, если вы разобьете ее в доме, но лучше все же не допускать подобного и сдавать их в пункты утилизации.
3. Как работают люминесцентные лампы?
Languages:English [en]
Энергосберегающие лампы » Уровень 2 » Question 3
Previous Question
Level 2 Questions
Next Question
- Level 1: Summary
- Level 2: Details
- Level 3: Source
- About
- Links
Следующий вопрос
3.
Как работают люминесцентные лампы? Люминесцентные лампы
из стеклянной трубки, заполненной смесью под низким давлением
газы, особенно ртуть
и благородные газы, такие как
аргон, неон, ксенон и криптон. Трубки имеют покрытие на
внутри флуоресцентным материалом, обычно компаундом
содержащие фосфор. При включении тока
пусковые механизмы на каждом конце лампы производят
электроны, возбуждающие
газы внутри трубки и заставляют их высвобождаться
ультрафиолетовое излучение.
ультрафиолетовое излучение попадает на флуоресцентное покрытие и это
производит свет.
Для получения света используются различные химические покрытия. разные цвета. Например, лампы могут быть спроектированы так, чтобы производят свет, который содержит больше синего света, чем обычный лампы накаливания, а потому лучше имитируют дневной свет. Люминесцентные лампы могут иметь одинарное или двойное стекло. оболочка, которая резко снижает количество УФ-излучения излучается, так как стекло является эффективным УФ-фильтром.
Старые лампы имели пусковые механизмы, которые раньше часто выходили из строя.
Лампа делала, что требовало частой замены ламп.
Были у них и другие недостатки: они издавали гудящий звук,
мерцали и были недостаточно энергоэффективными. Все эти
недостатки были устранены в
компактные люминесцентные лампы
(КЛЛ) за счет улучшенного
конструкция пускового механизма.
Ионизация, которая возбуждает газы внутри
люминесцентные лампы не
забота о здоровье, так как это происходит только внутри лампы.
Однако некоторые
ультрафиолетовое излучение
произведенный может диффундировать через защитную стеклянную оболочку.
Покрытие лампы и стеклянная крышка влияют на количество и тип
высвобождаемого ультрафиолетового излучения, но в целом,
КЛЛ могут излучать больше
ультрафиолетовое излучение и более высокая доля синего света, чем
лампы накаливания. Например, кто-то сидит на расстоянии 20 см.
от некоторых компактных люминесцентных ламп с одним стеклянным колпаком можно получить десять
раз больше UVB, чем если бы
лампа была накаливания.
Большинство электроприборов генерировать электроэнергию и магнитные поля низкой частота. КЛЛ излучают электромагнитные поля как низкой, так и средней частоты, хотя точный диапазон зависит от типа лампы. Мало что известно о сильных сторонах из этих полей.
Поскольку электроэнергия через энергосистему находится в виде
переменный ток, т. интенсивность света, излучаемого любой подключенной к ней лампой
изменяется циклически в зависимости от
частота мощности
сетка. Если это изменение интенсивности света воспринимается
человеческого глаза, то это определяется как мерцание. Мерцание практически
незаметен в лампах накаливания, но может быть весьма выражен
в люминесцентных лампах,
особенно старые или неисправные. Современные люминесцентные лампы
в том числе КЛЛ были
предназначены для значительного уменьшения этого эффекта и поэтому
называется «без мерцания».
Подробнее…
<-- Назад на уровень 1
Дополнительная информация на уровне 3 —>
Предыдущий вопрос
Вопросы уровня 2
Следующий вопрос
Трехуровневая структура, используемая для передачи этого мнения SCENIHR, защищена авторским правом GreenFacts asbl/vzw.
История люминесцентного освещения | Shine Retrofits Lighting Blog
Хотя Томас Алва Эдисон и Никола Тесла экспериментировали с флуоресцентными лампами еще в 1890s, они никогда не производили коммерчески жизнеспособных версий этих ламп. Мы благодарим Питера Купера Хьюитта за разработку плана производства люминесцентных ламп в массовом масштабе и экономически целесообразным способом. Здесь начинается история люминесцентного освещения.
Нужна помощь в принятии решения о том, подходит ли люминесцентная технология для вашего проекта освещения? Наша команда сертифицированных экспертов по освещению будет рада помочь вам выбрать правильное направление. Позвоните нам с понедельника по пятницу с 6:00 до 18:00 по московскому времени по телефону 1-800-9.83-1315 или , сообщите нам о своем проекте в нашей контактной форме , и мы свяжемся с вами в течение следующего рабочего дня.
История флуоресцентного освещения: прорыв Питера Купера Хьюитта
Флуоресцентное освещение долгое время было популярным и экономичным источником освещения. Источник: Википедия
Работа дугового света лежит в основе технологии люминесцентного освещения. Сэр Хамфри Дэви в 1801 году открыл, как можно заставить работать дуговой свет. Однако эта лампа не могла производить постоянный поток света. Затем Чарльз П. Штайнменц, немецкий ученый, усовершенствовал модель, разработав светящуюся дугу, в которой вместо углерода использовался магнетит.
Разрядные трубки низкого давления французского ученого Эдмона Беккереля, наполненные люминесцентными материалами и порошками, больше всего напоминают современные люминесцентные лампы. Однако его конструкция была практически неосуществима и не могла быть произведена в больших масштабах с экономической точки зрения.
Французский инженер Яблочков усовершенствовал модель дуговой лампы. В 1879 году он разработал электрическую свечу, которая излучала свет, эквивалентный по яркости нескольким сотням свечей. Электрическая свеча также использовалась для освещения Авеню де Л’Опера. В то же время американский инженер по имени Чарльз Браш также работал над усовершенствованием грубой дуговой лампы.
Вышеупомянутые работы и продукты повлияли на разработку ртутной лампы Hewitt, первого прототипа современных люминесцентных ламп.
Ртутная лампа Хьюитта
По данным Смитсоновского института, на работу Хьюитта над своей ртутной лампой повлияла лампа Гейсслера, разработанная Юлиусом Плюкером и Генрихом Гайсслером в середине 19 го века.
Питер Купер Хьюитт начал работать над ртутными трубками в конце 1890 с. Он наполнил ртутью длинную стеклянную трубку, выкачал из нее весь воздух и запаял оба конца трубки. По проводам, прикрепленным к обоим концам трубки, подавался электрический ток. После включения подачи тока трубка наклонялась. В результате ртуть образовала нить, порвалась и испустила свечение, которое осветило всю трубку. На схеме ниже показан способ зажигания лампы Хьюитта с наклоном.
Инновация Хьюитта — первая значительная технологическая разработка в области освещения, проложившая путь к современным люминесцентным лампам. Однако трубки Хьюитта излучали сине-зеленый свет, который не был очень привлекательным, и поэтому его изобретение не считалось пригодным для продажи.
В первые годы 20 го века Томас Альва Эдисон и Уильям Сайм Эндрюс работали над своими собственными версиями люминесцентной лампы, которая могла излучать успокаивающий свет. Оба они использовали флуоресцентный материал для покрытия внутренней части стеклянной трубки. Но их проекты оказались коммерчески непрактичными.
Разработка коммерческой люминесцентной лампы в 20-х годах
-го века20 с. В 1926 году Жак Рислер, французский инженер, разработал покрытие для внутренней части флуоресцентного светильника, которое поглощало свет, излучаемый ртутью, и давало видимый свет успокаивающего оттенка.
В 1934 году группа ученых из GE разработала то, что мы знаем сегодня как люминесцентную лампу. Эти люди — во главе с Джорджем Инманом, в том числе Ричард Тейер, Уиллард А. Робертс и Юджин Леммерс — использовали десятилетия знаний и исследований от самых выдающихся ученых в истории, чтобы в конечном итоге найти способ для бизнеса и домов иметь новый источник света, который был более долговечным, более качественным и, как мы теперь знаем, обеспечивал экономию как затрат, так и энергии по сравнению с традиционными лампами накаливания. История люминесцентного освещения — это история о том, как они постепенно вытесняют лампы накаливания.
В 1938 году компания GE представила на рынке линейку люминесцентных ламп MAZDA. Эти лампы излучали свет разных цветов: красный, золотой, зеленый, синий, розовый, дневной и белый. Серия T12 имела мощность 15 Вт, длину 18 дюймов и диаметр 1,5 дюйма. Лампы T8 имели мощность 30 Вт, длину 36 дюймов и диаметр 1 дюйм.
Люминесцентные лампы продолжают совершенствоваться
С тех пор история люминесцентных ламп представляет собой историю постоянного совершенствования. Например, люминесцентные лампы Т-5, разработанные в 19 в. 90-е на 45 процентов и 12 процентов более энергоэффективны, чем лампы Т-12 и Т-8 соответственно. Лампы Т-5 имеют длину 50 мм и диаметр 16 мм. Эти размеры делают эти лампы идеальными для установки в небольших помещениях, таких как модульные потолки, где они могут освещать рабочее пространство внизу. Эта лампа также служит дольше своих предшественников. Например, лампы Т-8 служат в среднем 15 000 часов, а лампы Т-5 имеют средний срок службы 20 000 часов.
В 1980 году компания Phillips разработала серию люминесцентных ламп SL с ввинчиваемым цоколем и встроенным магнитным балластом. Это была самая первая ввинчивающаяся лампа, заменившая лампу накаливания. Впоследствии была разработана трубчатая компактная люминесцентная лампа штифтового типа, подходящая для коммерческих осветительных приборов, в которых балласт встроен в светильник.
Как работают современные люминесцентные лампы
источник: Википедия
Основой люминесцентной лампы является стеклянная трубка. Обычно эти трубки прямые и доступны в различных размерах. Однако сегодня нередко можно встретить люминесцентные лампы U-образной формы для определенных нужд. С появлением в 1976 году компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) эти люминесцентные лампы имеют спиралевидную форму.
На обоих концах стеклянной трубки находятся электроды. Эти электроды подключены к источнику питания, и именно через эти два электрода будет течь электрический ток — или дуга — при включении лампы.
Стеклянная трубка запаяна и заполнена в основном инертным газом. Обычно в качестве инертного газа используется аргон, но также можно использовать криптон, ксенон или даже неон. Также в трубке находится небольшое количество паров ртути, порядка 4-5 миллиграммов, однако производители постоянно ищут способы уменьшить количество ртути, используемой в люминесцентной лампе.
Ртуть необходима для того, чтобы флуоресцентная лампа излучала свет, поскольку ее атомы излучают ультрафиолетовый (УФ) свет с длиной волны, необходимой для поглощения флуоресценцией в трубке, чтобы она светилась. Что касается другого инертного газа, то он действует как автострада для электронов, созданных электрической дугой, помогая им двигаться, чтобы встретиться с атомами ртути.
Важность люминофорного покрытия
На внутренней стороне стеклянной трубки находится покрытие из люминофоров, обладающих флуоресцентными свойствами, благодаря которым флуоресцентная лампа светится. Люминофоры обычно имеют размер около 10 микрометров, что обеспечивает наилучшие результаты. Люминофоры большего размера могут привести к слабому покрытию, а более мелкие частицы могут привести к плохой светоотдаче.
Последний важный элемент в жизни люминесцентной лампы — балласт. Это дополнительное устройство помогает регулировать количество электрического тока, протекающего через стеклянную трубку от электродов. Без балласта люминесцентная лампа потребляла бы столько энергии, что в конечном итоге сгорела бы сама.
Теперь, когда мы знаем основные части люминесцентной лампы, мы можем лучше понять, как все они вместе создают свет.
Как люминесцентная лампа создает свет
Первый шаг к созданию света с помощью люминесцентной лампы — электричество. Это электричество сначала проходит через балласт, который действует как инструмент управления мощностью, поступающей в люминесцентную лампу. Это не дает ему сгореть. Количество электроэнергии для питания лампы зависит от размера лампы. Также имеет значение, холодная ли лампа при включении, или пусковой выключатель предварительно нагревает ее.
Когда лампа включена, в нее поступает электричество, которое проходит через электроды на обоих концах лампы. Это создает дугу электрического тока между ними и течет через инертный газ внутри лампы. Это то, что заставляет электроны возбуждаться и течь через инертный газ.
Эта электрическая дуга теперь начинает нагревать ртуть, которая также находится внутри лампы. Это приводит к испарению ртути. Когда электроника и ионы (также известные как заряженные атомы) проходят через испаренную ртуть, они буквально врезаются в атомы паров ртути. Это возбуждает их и заставляет электроны двигаться вверх, повышая свой энергетический уровень. Когда электроны возвращаются к своему нормальному энергетическому уровню, они создают длины волн ультрафиолетового света.
Здесь в дело вступает люминофорное покрытие внутренней части стеклянной лампы. Когда УФ-свет попадает на люминофоры, он стимулирует их электроны, высвобождая свет. На этот раз мы видим белый свет, и теперь горит флуоресцентная лампа.
Невероятно эффективная конструкция
Когда все компоненты люминесцентной лампы излучают свет, количество электричества, необходимое для ее работы, становится минимальным. Это намного меньше, чем у традиционной лампы накаливания, что делает люминесцентные лампы энергосберегающей альтернативой.
Энергоэффективность и долговечность люминесцентных ламп постепенно сделали их жизнеспособной альтернативой лампам накаливания. На рынке представлен огромный выбор люминесцентных ламп. Это позволяет владельцам коммерческих площадей выбирать те, которые точно соответствуют их потребностям и бюджету.