Świetlówki: parametry, urządzenie, obwód, zalety i wady w porównaniu do innych

Nowoczesne świetlówki (FL) doskonale sprawdzają się w oświetlaniu dużych pomieszczeń mieszkalnych, roboczych i technicznych, mogąc zmniejszyć całkowite zużycie energii elektrycznej o 50-83%, zmniejszając w ten sposób rachunki za media.

W tym artykule rozważymy charakterystykę działania LL, ich konstrukcję oraz przeanalizujemy główne zalety i wady w porównaniu z innymi typami urządzeń oświetleniowych. Ponadto udostępnimy tematyczne zdjęcia i schematy, a także filmy wideo dotyczące zasady działania świetlówek i cech ich zastosowania.

Zasada działania i urządzenie LL

Urządzenie luminescencyjne to źródło światła naładowane gazem, w którym wyładowanie elektryczne w parach rtęci wytwarza intensywne promieniowanie ultrafioletowe.

Kompaktowe moduły świetlówkowe posiadają standardową podstawę, co czyni je wygodnym zamiennikiem jasnych, ale bardziej energochłonnych żarówek.

Jak działa żarówka fluorescencyjna?

Przekształca się ono w światło widzialne dla ludzkiego oka dzięki specjalnej kompozycji zwanej fosforem, składającej się z halofosforanu wapnia zmieszanego z dodatkowymi pierwiastkami.

Po podłączeniu świetlówki do centralnego źródła zasilania, wewnątrz szklanej bańki należy utrzymać tzw. wyładowanie jarzeniowe.

Umożliwia zapewnienie świecenia warstwy luminoforu w trybie ciągłym, a nawet podczas krótkotrwałej awarii centralnego zasilania.

Wcześniej klasyczna lampa fluorescencyjna wyglądała jak uszczelniona z obu stron rurka, wewnątrz której znajdowały się pary rtęci. Urządzenia są teraz dostępne w szerszej gamie kształtów i konfiguracji.

Cechy konstrukcyjne urządzenia

Tradycyjna lampa fluorescencyjna to szklany cylinder o średnicy zewnętrznej 12, 16, 26 i 38 mm, zwykle przedstawiany jako:

• prosta przedłużona rura;
• zakrzywiony moduł w kształcie litery U;
• pierścień;
• złożona postać.

Nogi są hermetycznie wtopione w krawędzie końcowe. Po ich wewnętrznej stronie znajdują się elektrody wolframowe, które strukturalnie przypominają korpusy z spiralnych włókien wbudowanych w żarówki Iljicza.

Niektóre typy świetlówek wykorzystują bardziej zaawansowane tri-spirale, które są skręconą bi-spiralą. Urządzenia w nie wyposażone charakteryzują się podwyższonym poziomem sprawności oraz niższym progiem strat ciepła, co znacząco podnosi ogólną efektywność przepływu światła

Od zewnątrz elementy elektrody są przylutowane do metalowych kołków metalu cokół, do którego przykładane jest napięcie robocze.

Urządzenia w kształcie litery U i proste wyposażane są najczęściej w podstawy G5 i G13, gdzie kod literowy wskazuje rodzaj pinu elementu podstawy, a liczba wskazuje odległość od siebie elementów roboczych.

Medium przewodzące prąd elektryczny znajdujące się wewnątrz bańki szklanej ma opór ujemny. Kiedy między dwiema przeciwległymi elektrodami następuje wzrost prądu wymagający ograniczenia, objawia się to zmniejszeniem napięcia roboczego.

Schemat obwodu włączania konwencjonalnej żarówki fluorescencyjnej zawiera przepustnica lub balast. Odpowiada za wytworzenie wysokiego napięcia impulsowego niezbędnego do prawidłowego załączenia lampy.

Rysunek przedstawia wewnętrzne rozmieszczenie świetlówki i jasno wyjaśnia podstawową zasadę działania jej głównych elementów

Oprócz tej części, statecznik elektroniczny jest wyposażony w rozrusznik. Jest to element wyładowania jarzeniowego, wewnątrz którego znajdują się dwie elektrody otoczone środowiskiem gazu obojętnego.

Jeden z nich składa się z płyty bimetalicznej. W trybie uśpienia obie elektrody są otwarte.

Typowe typy takich żarówek

Podstawowa klasyfikacja produktów na bazie fluorescencji opiera się na poziomie ciśnienia podstawowego. Urządzenia wysokociśnieniowe stosowane są w instalacjach oświetleniowych dużej mocy oraz w zewnętrznym oświetleniu ulicznym.

Lampy niskociśnieniowe są stosowane w życiu codziennym do oświetlania pomieszczeń przemysłowych, technicznych i mieszkalnych do różnych celów.

Typ nr 1 – moduły wysokociśnieniowe

Urządzenia wysokociśnieniowe wytwarzają bogaty strumień światła o dobrej gęstości. Wewnętrzna powierzchnia elementu bańkowego pokryta jest specjalną powłoką fosforową wykonaną z fluorermanianu lub arsenianu magnezu.

Moc robocza takich świetlówek waha się od 50-2000 W.

Wysokociśnieniowe moduły rtęciowe wymagają do prawidłowego działania nominalnego napięcia sieciowego o mocy 220 W. Ich współczynnik pulsacji wynosi zwykle od 61 do 74%

Pełny zapłon modułu oświetleniowego następuje w ciągu 3 sekund.Żywotność produktów o mocy 80–125 W wynosi około 6000 godzin, a lampy o mocy 400 W i większej mogą pracować do 15 000 godzin, jeśli ściśle przestrzegane są zasady działania ustalone przez producenta.

Typ nr 2 – produkty niskociśnieniowe

Niskociśnieniowe LL służą do zapewnienia przepływu światła do pomieszczeń mieszkalnych, technicznych i przemysłowych.

Konstrukcyjnie urządzenie to rurka wykonana z wytrzymałego szkła zawierającego wewnątrz argon pod ciśnieniem 400 Pa i niewielką ilość rtęci lub amalgamatu. Jest oferowany na rynku w szerokiej gamie modyfikacji i jest wyposażony w dwa elementy elektrodowe.

Najniższa temperatura, jaką tolerują niskociśnieniowe pompy LL, wynosi -15°C. Dlatego te źródła światła uważa się za nieistotne do stosowania na terenach otwartych.

Szklana kolba może mieć szeroką gamę średnic. Poziom strumienia świetlnego zmienia się w zależności od mocy samego urządzenia. Do jego prawidłowego działania wymagany jest rozrusznik przepustnicy. Średnia żywotność wynosi 10 000 godzin.

Cechy kompaktowych LL

Kompaktowe świetlówki typu LL to produkty hybrydowe, które łączą w sobie niektóre specyficzne cechy charakterystyczne lamp żarowych i cechy świetlówek.

Dzięki zaawansowanym technologiom i rozbudowanym możliwościom innowacyjnym posiadają małą średnicę i średnie wymiary charakterystyczne dla żarówek Ilyich, a także wysoki poziom energooszczędności charakterystyczny dla linii urządzeń LL.

Kompaktowe świetlówki produkowane są na tradycyjne gniazda E27, E14, E40 i aktywnie wypierają z rynku klasyczne żarówki, zapewniając wysokiej jakości światło przy znacznie niższym poborze prądu

Świetlówki kompaktowe są w większości przypadków wyposażone w dławik elektroniczny i mogą być stosowane w określonych typach opraw oświetleniowych. Stosowane są również do zastąpienia prostych i konwencjonalnych żarówek nowymi i rzadkimi lampami.

Pomimo wszystkich zalet, moduły kompaktowe mają takie specyficzne wady, jak:

• efekt stroboskopowy lub migotanie - główne przeciwwskazania dotyczą tutaj epileptyków i osób z różnymi chorobami oczu;
• wyraźny efekt dźwiękowy – podczas długotrwałego użytkowania pojawia się tło akustyczne, które może powodować pewien dyskomfort u osoby znajdującej się w pomieszczeniu;
• zapach – w niektórych przypadkach produkty wydzielają ostry, nieprzyjemny zapach, który drażni zmysł węchu.

Ta ostatnia pozycja jest częściej obserwowana w bezimiennych rzemiosłach chińskiego pochodzenia, a nawet markowe urządzenia wykonane zgodnie ze wszystkimi zasadami i współczesnymi wymaganiami często cierpią na pierwsze dwa. Podaliśmy ranking najlepszych producentów świetlówek kompaktowych W tym artykule.

Podstawowy zakres temperatur barwowych

Barwa blasku jest jednym z najważniejszych parametrów, zależnym bezpośrednio od składu luminoforu przekształcającego promieniowanie ultrafioletowe w światło.

Obecnie najczęściej spotykanych jest 7 definicji odcieni strumienia wytwarzanego przez świetlówki:

• LEB – naturalna biel z zauważalnym zimnym odcieniem;
• LDC – naturalny dzień z poprawioną jakością oddawania barw;
• LTB - ciepły biały;
• LD – tradycyjna dzienna biel;
• FUNT – klasyczna biel;
• LE C – naturalny o najwyższej jakości oddaniu odcieni;
• LHB – prosta, chłodna biel.

Do pomieszczeń mieszkalnych, w których ludzie spędzają dużo czasu, odpowiednie są ciepłe odcienie lub lampy o naturalnym świetle dziennym i wysokim stopniu oddawania barw.

Biel i odcienie dzienne są zwykle obecne w biurach, miejscach pracy, przestrzeniach przemysłowych, klasach i klasach. Promują koncentrację, zwiększają aktywność mózgu i poprawiają ogólną zdolność uczenia się i produktywność.

Najfajniejsze odcienie stosowane są w placówkach medycznych, laboratoriach, szpitalach i pomieszczeniach technicznych. Dodają obiektom dodatkowej wyrazistości i poprawiają ostrość widzenia.

Luminescencje do ekspozycji mięs w sklepach spożywczych wyróżniają się specjalnie dobranym różowym widmem emisyjnym. Podkreśla naturalne odcienie produktów, czyniąc je bardziej atrakcyjnymi w oczach kupujących.

Składniki barwne dodane do luminoforu pozwalają uzyskać różowe, niebieskie, zielone i inne nietypowe abażury.

Urządzenia tego typu wykorzystywane są w celach projektowych, reklamowych i komercyjnych. Za ich pomocą tworzą oryginalny blask, niezbędny w konkretnym, indywidualnym przypadku.

Napisaliśmy więcej informacji na temat temperatury barwowej światła, specyfiki ludzkiego postrzegania kolorów i niuansów wyboru w następnym artykule.

Mocne i słabe strony urządzeń

Jak każde urządzenie techniczne przeznaczone do oświetlania przestrzeni domowych i roboczych, świetlówki mają swoje mocne i słabe strony.

Na podstawie tych informacji można określić, gdzie mądrzej jest je stosować, a w jakich przypadkach warto preferować źródła światła innego typu.

Pozytywne strony lamp

Za główną zaletę produktów luminescencyjnych uważa się zwiększoną moc świetlną i dobry poziom wydajności. Zapewniają pomieszczeniu niedrażniące dla oczu oświetlenie i wykazują normalną trwałość nawet przy intensywnym użytkowaniu.

Moduł ma około 5 razy większą moc bazową niż konwencjonalna żarówka Iljicza. Świetlówka o mocy 20 W wytwarza strumień świetlny równy strumieniowi światła emitowanemu przez żarówkę o mocy 100 W.

Różne temperatury odcieni światła, zbliżone w gamie do naturalnego światła słonecznego, pozwalają dobrać odpowiednie urządzenie oświetleniowe do różnych celów i pomieszczeń o dowolnym przeznaczeniu.

Strumień światła wytwarzany przez moduł nie jest ukierunkowany, lecz rozproszony. Spokojny, przyjemny dla oka blask pochodzi nie tylko od umieszczonego wewnątrz żarnika wolframowego, ale także od całej zewnętrznej powierzchni kolby.

Pozwala to na wykorzystanie źródeł luminescencyjnych zarówno do tworzenia ogólnego oświetlenia tła, jak i do organizowania światła strefowego.

Do stosowania w miejscach, gdzie oświetlenie włącza się automatycznie, na podstawie sygnałów z czujników ruchu, nie nadają się świetlówki. Są one ograniczone pod względem dopuszczalnej liczby aktywacji w określonym czasie i mogą ulec awarii, jeśli są uruchamiane zbyt często.

Żywotność produktów luminescencyjnych różni się w zależności od modelu i sięga do 20 000 godzin lub do 5 lat.

Kupujący powinien jednak wiedzieć, że lampa wytwarza ten zasób tylko wtedy, gdy spełnione są następujące warunki:

• dostępność wystarczającej ilości wysokiej jakości zasilania bez przepięć i spadków;
• jakościowy balast;
• określoną liczbę aktywacji, zwykle nie więcej niż 2000 przez pierwsze 2 lata użytkowania, czyli tylko 5 aktywacji dziennie.

Naruszenie tych podstawowych warunków znacznie obniży wydajność oprawy oświetleniowej i znacznie skróci jej żywotność.

Moduły można wykorzystać do oświetlenia szklarni.Zapewniają naturalne światło jak najbardziej zbliżone do światła słonecznego, nie pobierają dużo prądu i wykazują dobrą odporność na skoki napięcia typowe dla podmiejskich sieci elektroenergetycznych.

Poziom zużycia energii przez lampy luminescencyjne jest prawie 5 razy niższy niż w przypadku tradycyjnych produktów, dlatego można je zaliczyć do oszczędzanie energii źródła światła.

Za ich pomocą możliwe będzie skuteczne oświetlenie dużego pomieszczenia bez wydawania dużych pieniędzy na rachunki za media.

Temperatura robocza na powierzchni kolby nie przekracza 50 stopni. Dzięki temu możliwe jest użytkowanie lampy w pomieszczeniach, w których stawiane są podwyższone wymagania bezpieczeństwa przeciwpożarowego.

Główne wady modułów

Pierwszą dużą wadą produktów jest nadmierna wrażliwość na zmiany temperatury. Reagują silnie na ruch słupa rtęci i mogą przestać działać, gdy temperatura spadnie poniżej -20°C.

Ciepło przekraczające +50°C nie ma najlepszego wpływu na funkcjonowanie i poważnie ogranicza zakres wykorzystania tych źródeł światła.

Wrażliwość na wilgoć również nie jest zaletą i nie pozwala na szerokie zastosowanie produktów w łazienkach i sanitariatach.

Z biegiem czasu luminofor w żarówkach ulega degradacji i zmienia się widmo emisji. Jednocześnie zmniejsza się poziom strumienia świetlnego urządzenia i zauważalnie spada wydajność

Czasami sam przepływ światła jest uważany za wadę, ponieważ ma liniowe, nierówne widmo, które zniekształca naturalne odcienie obiektów w pomieszczeniu.

Nie wszyscy odczuwają to wizualnie, ale dla tych, którzy zbyt wyraźnie dostrzegają ten minus, lampy sprzedawane są z luminoforem zbliżonym do jednolitej, bardziej naturalnej barwy widmowej. To prawda, że ​​​​ich moc świetlna jest znacznie mniejsza.

Zdarzają się sytuacje, gdy światła luminescencyjne migoczą z częstotliwością dwukrotnie większą niż częstotliwość sieci zasilającej. Problem ten można rozwiązać poprzez pewne ulepszenie urządzenia, w szczególności poprzez zastosowanie stateczniki elektroniczne przy odpowiednim poziomie pojemności kondensatora wygładzającego wyprostowanego prądu na wejściu falownika.

Ale fakt, że producenci starają się oszczędzać pieniądze i nie wyposażają urządzeń w kondensatory o wymaganej pojemności, jest nieco denerwujący.

Moduły domowe LL najlepiej sprawdzają się, gdy temperatura otoczenia mieści się w zakresie od +5 do +35 ˚С. Gdy termometr wskazuje niższe wskazania, uruchomienie urządzenia staje się znacznie trudniejsze, a czas pracy zauważalnie się skraca

Konieczność stosowania dodatkowego urządzenia rozruchowego również nieznacznie zmniejsza popularność lamp. Zdecydowanie wymagają albo zbyt hałaśliwej i dość nieporęcznej przepustnicy z rozrusznikiem o niskiej niezawodności, albo bardziej zaawansowanego statecznika elektronicznego, który ma funkcję regulacji mocy, ale jednocześnie kosztuje dużo pieniędzy.

Kolejną słabą stroną luminescencji jest ich duża wrażliwość na załączanie. Podczas bezpośredniego załączenia lampy na elektrodach wypala się i kruszy specjalna kompozycja, co zapewnia stabilność wyładowania i chroni wewnętrzne włókno wolframowe przed przegrzaniem.

Ciągłe włączanie znacznie skraca żywotność urządzenia. Dodatkowo pojawia się widoczne, irytujące migotanie, a krawędzie żarówki ciemnieją i tracą swoją estetykę.

Chemiczne zagrożenie dla zdrowia

Jedną z głównych wad fluorescencyjnych źródeł światła jest zagrożenie chemiczne. Żarówka lampy zawiera silnie toksyczną rtęć, a jej ilość waha się od 1 do 70 mg.

Opary tej substancji mogą szkodzić zdrowiu osób przebywających stale w pomieszczeniach oświetlonych urządzeniami typu LL.

Nie wolno naruszyć integralności zużytej lampy, w przeciwnym razie do środowiska zewnętrznego przedostanie się toksyczna rtęć. Za nieuprawnioną utylizację grozi kara, dlatego lepiej przekazać produkt do zakładu przetwarzającego elementy niebezpieczne dla przyrody i człowieka

Gdy moduł ulegnie awarii, w żadnym wypadku nie należy go rozbijać ani wyrzucać do zwykłego kosza na śmieci. Jest niezbędne utylizować zgodnie z przepisami oraz zasady jasno opisane w obowiązującym prawodawstwie.

Na przykład wywożone na wysypiska śmieci, gdzie od ludności pobierane są materiały toksyczne w celu ich prawidłowego zniszczenia lub recyklingu.

Porównanie z innymi źródłami światła

Produkty typu LL różnią się znacznie zarówno od starzejących się żarówek, jak i progresywnych lamp LED.

W porównaniu do pierwszych zużywają 5 razy mniej prądu, zapewniając przy tym ten sam poziom nasycenia strumienia świetlnego. Są jednak nieco gorsze od urządzeń LED pod względem mocy w połączeniu ze zużyciem energii.

Tabela wyraźnie pokazuje w liczbach o ile bardziej opłacalne jest stosowanie nowocześniejszych źródeł wysokiej jakości oświetlenia zamiast tradycyjnych żarówek Edisona

To prawda, że ​​​​lampa żarowa pali się z tą samą intensywnością przez cały okres działania, podczas gdy świetlówki tracą część swojego nasycenia z powodu wypalenia wewnętrznej warstwy odbijającej światło ultrafioletowe.

Produkty LED stają się nieco przyćmione podczas pracy z powodu degradacji diod roboczych. W niektórych modelach istnieje możliwość regulacji jasności oświetlenia za pomocą ściemniacza.

Żarówki i świetlówki nie zapewniają tej funkcji.Ale ten wygodny tryb w urządzeniach LED nie jest darmowy i trzeba będzie za niego zapłacić dodatkową kwotę.

Pod względem poziomu kruchości konstrukcji żarówki i świetlówki są podobne, ponieważ mają szklaną żarówkę. Pod tym względem moduły lodowe są bardziej odporne na wstrząsy i uszkodzenia mechaniczne. A brak jakichkolwiek szkodliwych lub toksycznych elementów wewnątrz czyni je znacznie atrakcyjniejszymi do użytku w domu.

Największe koszty w całym okresie eksploatacji ponosi zastosowanie lamp żarowych. Luminescencje zużywają energię w rozsądnych granicach, a diody LED pozwalają obniżyć koszty do minimum.

Jeśli chodzi o stronę finansową, początkowo żarówka kosztuje mniej niż inne. Jednak biorąc pod uwagę jego żywotność wynoszącą zaledwie 1000 godzin, trudno to uznać za wyraźną zaletę.

Podstawowa cena świetlówek jest jednak wyższa, a ich trwałość jest znacznie dłuższa. Jak podają renomowani producenci, wytrzymują one 10 000-15 000 godzin, jeśli liczba dziennych aktywacji nie przekracza 5-6 razy.

Moduły LED mogą pochwalić się jeszcze lepszą wydajnością, ale za tę przyjemność trzeba będzie też zapłacić znacznie więcej, a nie w każdym przypadku jest to wskazane. Choć tendencję do zastępowania jednych źródeł światła innymi widać wszędzie. O konieczności wymiany świetlówek na diody LED i sposobie wykonywania tej pracy pisaliśmy tutaj.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Na jakiej zasadzie działają lampy luminescencyjne? Szczegółowe wyjaśnienie wszystkich niuansów funkcjonowania ekonomicznych i energooszczędnych urządzeń oświetleniowych:

Jakie są główne różnice pomiędzy świetlówkami a prostymi i tradycyjnymi żarówkami? Porównanie mocy, strumienia świetlnego i zużycia energii dwóch nowoczesnych produktów oświetleniowych:

Czym są świetlówki kompaktowe i energooszczędne? Jak działają, ile watów zużywają i do jakich celów są wykorzystywane:

Urządzenie typu fluorescencyjnego jest praktycznym odpowiednikiem klasycznej żarówki. Za jego pomocą możesz zapewnić wysokiej jakości przepływ światła do pomieszczenia o dowolnej wielkości, jednocześnie zmniejszając zużycie energii. Posłuży długo i nie sprawi właścicielom większych kłopotów..

Następnie, gdy okres użytkowania lamp dobiegnie końca, trzeba będzie je wyrzucić i w zamian zakupić nowe, bardziej zaawansowane moduły.

Jaki rodzaj żarówek wolisz i co sądzisz o świetlówkach? Podziel się swoją opinią z innymi użytkownikami, opowiedz nam, co Twoim zdaniem jest główną zaletą LL, a co dla Ciebie osobiście jest znaczącą wadą tych urządzeń.

Jeśli posiadasz dobrą wiedzę teoretyczną na temat powyższego artykułu i chcesz uzupełnić nasz materiał o przydatne niuanse, napisz swoje uwagi w bloku poniżej.