Wietlówka: urządzenie, zasada działania, rodzaje, oznakowanie

Wśród ogromnej różnorodności sztucznych urządzeń oświetleniowych dość znaczącą niszę zajmują lampy fluorescencyjne. Ten rodzaj oprawy oświetleniowej został po raz pierwszy wprowadzony w 1938 roku, rzucając wyzwanie jedynym monopolistom tamtych czasów, żarówce żarowej. Od tego czasu ich cechy konstrukcyjne uległy znaczącym zmianom i udoskonaleniom, dzięki czemu świetlówki przeszły do ​​kategorii energooszczędnych. Aby jednak zrozumieć wszystkie zalety i wady, aby szczegółowo zapoznać się z cechami ich działania w życiu codziennym i przemyśle, szczegółowo przestudiujemy ten rodzaj opraw oświetleniowych.

Urządzenie i zasada działania

Strukturalnie świetlówki to szklana kolba, której wewnętrzna powierzchnia pokryta jest specjalną kompozycją – luminoforem. Składa się z halofosforanu wapnia i innych zanieczyszczeń, niektóre warianty zawierają pierwiastki ziem rzadkich – terb, europ lub cer, ale takie kombinacje są dość drogie.

Na etapie produkcji całe powietrze jest wypompowywane z kolby, a pojemnik jest wypełniony mieszaniną gazów obojętnych, najczęściej argonu i oparów rtęci. W zależności od modelu lampy skład chemiczny zarówno gazów obojętnych, jak i luminoforu będzie się różnić. Wewnątrz mieszanki gazowej znajduje się włókno wolframowe, które jest pokryte powłoką emitującą.

Urządzenie i zasada działania świetlówki

Ryż. 1. Urządzenie i zasada działania świetlówki

Zasada działania takiej energooszczędnej lampy polega na następującej sekwencji procesów elektrochemicznych:

  • Do styków wyładowczej lampy rtęciowej przykładane jest napięcie zasilania, dzięki czemu w obwodzie żarnika zaczyna płynąć prąd elektryczny.
  • Gdy prąd elektryczny wypływa z powierzchni nici, energia cieplna i cząstki emitera zaczynają się rozprzestrzeniać, które aktywują gaz obojętny i powodują uwolnienie promieniowania ultrafioletowego.
  • Poświata gazów ma stosunkowo niski procent widma widzialnego, ponieważ większość z nich to fale ultrafioletowe. Ale kiedy ultrafiolet dociera do szklanej bańki lampy wyładowczej, luminofor jest aktywowany, a następnie świeci.

Spektrum świecenia żarówek fluorescencyjnych może zmieniać się w dość szerokim zakresie. Wybór odcieni blasku w urządzeniach oświetleniowych odbywa się poprzez zmianę procentu magnezu i antymonu w składzie luminoforu.

Ważnym punktem jest również wskaźnik temperatury, dlatego wielkość przyłożonego napięcia i przepływającego prądu musi mieć stałą wartość dla każdej średnicy żarówki. To ścisłe przestrzeganie właściwości elektrycznych w odniesieniu do jego parametrów geometrycznych w świetlówce pozwala uzyskać pożądany kolor i jasność blasku.

Odmiany

Cała gama świetlówek charakteryzuje się dość dużym zakresem parametrów. Ale w tym artykule rozważymy najbardziej charakterystyczne z nich.

READ
Gniazdo GSM z czujnikiem temperatury, kartą SIM i pilotem: zalety i wady, przegląd możliwości modułu i możliwości konfiguracji zrób to sam

Ze względu na wielkość ciśnienia gazu wewnątrz kolby w praktyce rozróżnia się lampy wysoko i niskociśnieniowe:

  • Wysokie ciśnienie – takie urządzenia luminescencyjne dają gęsty strumień świetlny o nasyconych odcieniach kolorów. Są stosowane w wystarczająco mocnych modelach o mocy od 50 do 2000 W, charakteryzujących się żywotnością od 6 tysięcy do 15 tysięcy godzin.
  • Niskie ciśnienie – wyróżnia się stosunkowo niską gęstością gazu w zbiorniku, służy do oświetlania pomieszczeń w życiu codziennym lub w pracy.

Zgodnie z kształtem żarówki żarówki energooszczędnej – żarówka może mieć klasyczny kształt gruszki ze szklaną spiralą w środku, podłużny, wydłużony kształt, wygląd rurki spiralnej skręconej wokół osi, pierścieniowej i inne kształty.

Odmiany kolby

Ryż. 2. Odmiany kolbowe

Zgodnie z konstrukcją podstawy rozróżnia się świetlówki o standardowej podstawie E z oznaczeniem liczbowym wskazującym średnicę podstawy źródła wyładowania gazowego. G – pin, w którym liczba po oznaczeniu literowym pokazuje odległość między stykami, a przed liczbą par styków. Można również znaleźć modele z podstawą typu W i F, ale są one używane dość rzadko.

Odmiany cokołów

Ryż. 3. Odmiany cokołów

W zależności od temperatury barwowej poświaty rozróżnia się urządzenia fluorescencyjne o gorącym żółtym i zimnym niebieskim widmie. Istnieją również opcje neutralnego koloru blasku. Temperatury barwowe dobierane są zgodnie z zadaniami: ciepła dla mieszkań, zimna dla obiektów przemysłowych.

Temperatura barwowa

Ryż. 4. Temperatura barwowa

cechowanie

System oznaczeń żarówek fluorescencyjnych określa ich główne parametry, jednak w zależności od kraju produkcji standardy w oznaczeniu również będą się różnić. Dla porównania rozważmy obie opcje znakowania na przykładzie producentów krajowych i zagranicznych.

Patriotyczny

Oznakowanie krajowe zawiera oznaczenie alfanumeryczne, które obejmuje cztery pozycje dla liter i jedną dla cyfr. Na przykład: LBCK-60.

Pierwsza litera w oznaczeniu L oznacza lampę. Druga pozycja jest bardziej złożona, może być wyrażona jako jedna lub para kombinacji liter, oznacza wskaźniki oddawania barw, możliwe są w niej następujące opcje:

  • D – widmo dzienne;
  • HB – zimna biała poświata;
  • B – biały;
  • TB – białe ciepłe odcienie;
  • EB – biel naturalnego widma;
  • UV – widmo ultrafioletowe;
  • G – niebieski;
  • C – niebieski odcień;
  • K to czerwone widmo emisyjne;
  • J – żółty
  • Z – zielony.

Trzecia pozycja określa jakość odwzorowania kolorów, ale są tylko dwie opcje dla C – poprawiona jakość lub CZ – szczególnie podwyższona, która jest często stosowana w oświetleniu dekoracyjnym.

READ
Oprawy łazienkowe (131 zdjęć): designerskie opcje oświetlenia, kinkiety lustrzane, Odeon Light i Arte Lamp, jak wybrać i ustawić

Czwarta pozycja wskazuje na konstrukcję lampy. Istnieje pięć głównych pozycji:

  • A – typ amalgamatu;
  • B – z szybkim startem;
  • K – typ pierścienia;
  • R – lampy reflektorowe
  • U – w kształcie litery U.

zagraniczny

Lampy fluorescencyjne obcej próbki mają identyczną zasadę znakowania. Na początku wskazana jest moc produktu w watach, łatwo ją rozpoznać po łacińskiej literze W.

Rodzaj blasku określa kod cyfrowy z objaśnieniem alfabetycznym w języku angielskim:

  • 530 to ciepły odcień świetlówek, ale stosunkowo słabe oddawanie barw;
  • 640/740 – niezbyt zimny, ale zbliżony do przeciętnego poziomu odwzorowania kolorów;
  • 765 – niebieski odcień o przeciętnym poziomie odwzorowania kolorów;
  • 827 – blisko żarówki, ale z dobrym odwzorowaniem kolorów;
  • 830 – blisko żarówki halogenowej, z dobrym odwzorowaniem kolorów;
  • 840 – biały odcień z dobrym odwzorowaniem kolorów;
  • 865 – widmo dnia z dobrym oddawaniem kolorów;
  • Widmo 880-dniowe o doskonałej przepuszczalności światła;
  • 930 – ciepły odcień o doskonałych parametrach barwnych i słabym strumieniu świetlnym;
  • 940 to chłodny ton o doskonałej reprodukcji kolorów i średniej mocy światła.
  • 954/965 – urządzenia fluorescencyjne o widmie ciągłym.

Технические характеристики

Ważnymi cechami technicznymi lamp fluorescencyjnych są:

  • Moc lampy – może wahać się od 10 do 80 W dla klasycznych potrzeb domowych, modele przemysłowe mogą osiągnąć 2000 W;
  • Napięcie znamionowe – w większości przypadków napięcie wynosi 220V;
  • temperatura światła barwowego – waha się od 2700 do 6500°K;
  • Moc światła – ilość emitowanego strumienia świetlnego w przeliczeniu na 1 W zużytej energii elektrycznej dla urządzeń luminescencyjnych wynosi od 40 do 60 lm/W, ale zdarzają się modele wydajniejsze;
  • Wymiary – zależą od konkretnego modelu świetlówki;
  • Typ podstawowy – E14 (minion), E27 (rozmiar standardowy), wzór męski G10 i G13 i inne.

Funkcje połączenia sieciowego

Ze względu na trudności związane z jonizacją szczeliny gazowej w świetlówkach można zastosować kilka wariantów obwodu przełączającego, które upraszczają zapłon wyładowania. Najpopularniejsze są obwody elektryczne statecznika elektromagnetycznego i elektronicznego, które rozważymy dalej.

statecznik elektromagnetyczny

Jest to najstarszy wariant stosowany do uruchamiania świetlówek z zimną katodą.

Schemat połączeń ze statecznikiem elektromagnetycznym

Ryż. 5. Schemat połączeń ze statecznikiem elektromagnetycznym

Jak widać, w tym obwodzie lampa jest podłączona przez dławik elektromagnetyczny i rozrusznik. W momencie podania napięcia rozrusznik składający się z płytki bimetalicznej jest obwodem o bardzo małej rezystancji, więc prąd w nim wzrasta w dużym stopniu, ale nie osiąga wartości zwarcia na skutek dławika. Proces ten rozpoczyna wyładowanie elektryczne w lampie fluorescencyjnej, a po podgrzaniu elektrody rozruchowe otwierają się.

READ
Oznaczenie gniazd i przełączników na rysunkach i schematach

Statecznik elektroniczny

Ta metoda połączenia polega na zastosowaniu specjalnego samooscylatora zamontowanego na transformatorze i jednostce tranzystorowej zdolnej do dostarczania napięcia o wysokiej częstotliwości, co umożliwia uzyskanie strumienia świetlnego bez migotania.

Korzystanie ze statecznika elektronicznego

Ryż. 6. Korzystanie ze statecznika elektronicznego

Jak widać, stosowany jest gotowy statecznik elektroniczny do zasilania lamp fluorescencyjnych zgodnie ze schematem połączeń, który jest wskazany bezpośrednio na obudowie produktu.

Przyczyny niepowodzenia

Dość często konsumenci, którzy borykają się z problemem przerwania pracy lub pogorszenia parametrów świecenia świetlówek, zastanawiają się nad znalezieniem przyczyn awarii.

Najczęstsze przyczyny awarii świetlówek to:

  • wypalenie żarnika – charakteryzuje się całkowitym brakiem luminescencji;
  • naruszenie integralności styków – zapobiega również zapaleniu się lampy;
  • rozhermetyzowanie kolby, a następnie uwolnienie gazu obojętnego – charakteryzujące się błyskami koloru pomarańczowego;
  • przepalenie rozrusznika, awaria jego kondensatora – migotanie, niemożność uruchomienia przez długi czas, czarna plama w pobliżu styków;
  • pęknięcie uzwojenia cewki indukcyjnej lub awaria na ciele – nie włącza się lub daje naprzemienne włączanie / wyłączanie podczas pracy lampy fluorescencyjnej;
  • zwarcie we wkładzie świetlówki lub jej stykach – charakteryzuje się miganiem, ale bez późniejszego uruchomienia.

Plusy i minusy

Ze względu na ostrą konkurencję na rynku, świetlówki są zwykle porównywane z parametrami pracy lamp o innej zasadzie działania.

Do zalet urządzeń luminescencyjnych należą:

  • Wystarczająco wysoka wydajność, w porównaniu z tymi samymi żarówkami, dają o rząd wielkości większy strumień świetlny na wat zużytej energii elektrycznej;
  • Posiada kilka wariantów spektrum kolorów, co sprawia, że ​​ich wykorzystanie do różnych celów jest uzasadnione;
  • Żywotność MTBF jest 10 do 15 razy wyższa niż w przypadku żarówek i lamp halogenowych;
  • Dość duża różnorodność wzorów – zwarta, duża, wydłużona itp.

Istnieje jednak wiele wad świetlówek:

  • Znacznie wyższy koszt;
  • Obecność rtęci, która po zniszczeniu kolby dostaje się do otaczającej przestrzeni;
  • Nawet ocalałe zużyte lampy wymagają specjalnej utylizacji, co wiąże się również z dodatkowymi kosztami;
  • Stabilność pracy w dużej mierze zależy od temperatury i wilgotności otoczenia;
  • Żarówki fluorescencyjne powodują zwiększone zmęczenie oczu podczas dłuższego czytania lub zmęczenia oczu;
  • W porównaniu z lampami LED bój się uszkodzeń mechanicznych;
  • Nie nadaje się do klasycznych metod kontroli jasności.
READ
8 najlepszych przełączników bezprzewodowych – ranking 2022

Aplikacje

Lista obszarów, w których można zainstalować świetlówki, jest dość duża. Najczęściej można je spotkać w pomieszczeniach domowych lub biurach jako oświetlenie główne. W sklepach lub centrach handlowych są instalowane jako urządzenia oświetleniowe do witryn sklepowych, ścian i innych elementów wnętrz i mogą z łatwością zastąpić żarówkę neonową. Często można je znaleźć w oświetleniu korytarzy i dużych powierzchni wydłużonymi rurowymi lampami fluorescencyjnymi.

W branży przemysłowej są często wykorzystywane jako lampy do naświetlania, które obejmuje dużą powierzchnię. Luminescencyjne urządzenia projektorowe mają doskonałą transmisję światła, pomimo dużej odległości od oświetlanej powierzchni.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: