1. Начало
  2. В интериора
  3. Презентация по технология на тема луминесцентна лампа. Луминесцентни лампи

Презентация по технология на тема луминесцентна лампа. Луминесцентни лампи

Флуоресцентната лампа е газоразряден източник на светлина, в който електрически разряд в живачни пари създава ултравиолетова радиация, която се превръща във видима светлина с помощта на фосфорна смес от фосфор и други елементи. Светлинната мощност на флуоресцентна лампа е няколко пъти по-голяма от тази на лампи с нажежаема жичка с подобна мощност. Флуоресцентните лампи могат да издържат до 10 пъти по-дълго от лампите с нажежаема жичка, при условие че са спазени ограниченията за захранване, баласт и превключване.


Най-разпространени са газоразрядните живачни лампи с високо и ниско налягане. лампите с високо налягане се използват предимно в улично осветление и в осветителни инсталации с висока мощност; Лампите с ниско налягане се използват за осветление на жилищни и производствени помещения. Газоразрядна живачна лампа с ниско налягане (GRLND) е стъклена тръба с фосфорен слой, нанесен върху вътрешната повърхност, напълнена с аргон под налягане от 400 Pa и живак (или амалгама). Плазмените дисплеи също са вид флуоресцентна лампа.


Популярността на флуоресцентните лампи се дължи на техните предимства (пред лампите с нажежаема жичка): значително по-голяма светлинна мощност ( луминесцентна лампа 20 W осигурява същата осветеност като 100 W лампа с нажежаема жичка) и по-висока ефективност; спектър на излъчване на лампата, близък до естествения; разнообразие от нюанси на светлината; дифузна светлина; дълъг експлоатационен живот (часа, за разлика от 1000 за лампи с нажежаема жичка), при условие че е осигурено достатъчно качество на захранването, баласта и се спазват ограниченията за броя на включванията и изключванията (следователно не се препоръчват за използване на обществени места с автоматични превключватели със сензори за движение). Недостатъците включват: химическа опасност (LL съдържат живак в количества от 10 mg до 1 g); неравномерен линеен спектър, неприятен за окото и причиняващ цветови изкривявания на осветените обекти, влошаването на луминофора с течение на времето води до промяна в спектъра, намаляване на светлинния поток и, като следствие, намаляване на ефективността на LL; мигане на лампа с двойна честота на захранващата мрежа наличието на допълнително устройство за стартиране на баластната лампа много нисък фактор на мощността на лампите такива лампи са неуспешен товар за електрическата мрежа


LED лампиили LED лампи използват светодиоди като източник на светлина и се използват за битово, индустриално и улично осветление. LED лампата е един от най-екологичните източници на светлина. Принципът на светене на LED позволява използването на безопасни компоненти при производството и работата на самата лампа. LED лампите не съдържат вещества, съдържащи живак, така че не представляват опасност в случай на повреда или разрушаване. Разграничават се комплектни устройства, лампи и елементи за лампи, резервни лампи. LED лампата е самостоятелно устройство. Корпусът на лампата най-често е уникален, специално проектиран за LED източник на осветление. Структурно такава лампа се състои от корпус, LED източник на светлина и електронен драйвер (преобразувател на мощност).


Всички видове лампи могат да бъдат разделени на три групи: 1. LED лампи за улици, паркове, пътища, за архитектурно осветление. Те се извършват в корпус, защитен от влага и прах; освен това корпусът обикновено действа като радиатор и е направен от материали, които провеждат топлина. 2. Лампи за промишлени цели, жилищно-комунални услуги и офиси. Такива лампи често се произвеждат във вандалоустойчив дизайн, оборудвани със специална отвертка и специални винтове, които предпазват корпуса от неразрешено отваряне. Разсейвателят на съвременните антивандални лампи за жилищни и комунални услуги е изработен от поликарбонатен материал, който е десетки пъти по-здрав от традиционното стъкло. 3. Лампите за битови нужди обикновено се произвеждат с ниска мощност, но трябва да отговарят на многобройни изисквания за качество на осветлението, електрическа безопасност, пожароопасност и до голяма степен външен вид. често битови лампиимат сменяеми лампи.


Предимството на LED лампата е ниска консумация на енергия, дълъг експлоатационен живот от 30 000 до 50 000 часа или повече, лесен монтаж, по-ниска телесна температура в сравнение с лампа с нажежаема жичка със сравнима яркост, висока механична якост и често малки размери. LED лампите са много подходящи за осветяване на музеи и редки предмети, тъй като спектърът на лампата не съдържа ултравиолетов компонент. Основният недостатък е високата цена. Освен това, ако някой от елементите се повреди, лампата най-често трябва да бъде заменена с подобна. Тези недостатъци най-често се компенсират с енергоспестяване и спестяване на поддръжка (смяна на лампи), което е особено важно за уличното осветление.


Индукционната лампа е електрически източник на светлина, на който се основава принципът на работа електромагнитна индукцияи газоразряд за генериране на видима светлина. Всъщност това е подобрена модификация на флуоресцентна лампа, основната разлика от която е безелектродният дизайн - липсата на термични катоди и нишки, което значително увеличава експлоатационния живот.


Индукционната лампа се състои от три основни части: газоразрядна тръба, чиято вътрешна повърхност е покрита с фосфор, магнитен пръстен или прът (ферит) с индукционна намотка, електронен баласт (генератор на високочестотен ток). Има два възможни типа конструкции на индукционни лампи в зависимост от вида на индукцията: 1. Външна индукция: около тръбата е разположен магнитен пръстен. 2. Вътрешна индукция: магнитният прът се намира вътре в крушката. Има два типа конструкции на индукционни лампи въз основа на метода на поставяне на електронния баласт: 1. Индукционна лампа с отделен баласт 2. Индукционна лампа с вграден баласт Електронният баласт произвежда високочестотен ток, който протича през индукционна бобина на магнитен пръстен или пръчка. Електромагнит и индукционна намотка създават газов разряд във високочестотно електромагнитно поле и под въздействието на ултравиолетовото лъчение от разряда луминофорът свети. Структурно и по отношение на принципа на работа лампата прилича на трансформатор, където има първична намотка с високочестотен ток и вторична намотка, която представлява газов разряд, протичащ в стъклена тръба.


Изключително дълъг експлоатационен живот (до 18 години непрекъсната работа) Светлинна мощност от повече от lm/W, в сравнение с LED лампи; Висока ефективност (0,9); Намаляване светлинен потокдо края на експлоатационния му живот с 10-15% (за светодиоди с по-малък експлоатационен живот с 20-30%); Висока фотооптична ефективност Flm/W. светодиодите имат 40-90; Цената е 3-5 пъти по-ниска от LED лампа със същата мощност; Ниска температура на нагряване на лампата, само градуси по Целзий и широк диапазон от работни температури от -40 до +60; Ниско съдържание на твърд живак - няколко пъти в сравнение с конвенционалните луминесцентни лампи. Екологично чист. За разлика от LED лампите, индукционната лампа дава мека и естествена светлина, тя издържа много по-добре на пренапрежения на напрежението.


Така че индукционните лампи в сравнение с LED и флуоресцентни лампи имат редица значителни предимства. Основните предимства са 2-3 пъти по-голямо средно време между отказите, по-дълъг гаранционен срок, по-голяма светлинна мощност и по-приятна и естествена светлина и екологичност. Ето защо в момента се смята, че при избора между LED, флуоресцентни и индукционни лампи (лампи) трябва да се даде предимство на последните. Все пак бих искал да отбележа, че цената индукционна лампас гнездо E27 с мощност 20 W е приблизително рубли, а енергоспестяваща лампа със същата мощност, която вече е станала обичайна, струва рубли. Изминаха около 120 години от изобретяването на индукционното осветление. Днес се използва широко в развитите страни: САЩ, Канада; V Латинска Америка, Европа и Югоизточна Азия. Най-накрая тази технология дойде в страните от ОНД - Русия, Беларус, Украйна. Индукционното осветление е бъдещето на светлинното енергоспестяване.



Това е източник на светлина на базата на фосфор (те са отговорни за "преобразуването" на ултравиолетовото лъчение във видима светлина). По правило лампите от този тип се използват за създаване на общо осветление в стаята.

Видове луминесцентни лампи

Модерен луминесцентни лампиПредлага се в голямо разнообразие от модификации, размери и основи. Основните видове такива лампи са следните:
- линейни (или тръбни);
- пръстен;
- U-образна.

В допълнение, такива лампи са разделени на високо налягане (за улично осветление) и ниско налягане (за апартаменти или промишлени съоръжения). Освен това има класификация на флуоресцентните крушки според „сенката“ на светлината, която излъчват:
- бяла светлина (маркировка LB) – студена (LHB) или топла (LTB);
- естествен (LE);
- дневно (LD).

Предимства и недостатъци на флуоресцентните лампи

Флуоресцентните източници на светлина имат много предимства, включително:
- висока надеждност;
- отлична светлинна мощност;
- дълъг период на експлоатация (приблизително 5 години);
- доста висока ефективност;
- много области на приложение;
- ефективност;
- компактни размери;
- няма силно нагряване на повърхността;
- различен спектър на излъчване (от студена светлина до близка до дневната).

В допълнение към несъмнените предимства на използването луминесцентни лампи, има и недостатъци, характерни за този метод на осветление.

Първо, необходимостта от специално изхвърляне. Това се дължи на факта, че луминисцентните модели съдържат известно количество живак (около 3 mg). Когато се използват правилно, лампите не вредят на човешкото здраве.

На второ място, необходимо е да се вземе предвид фактът, че флуоресцентните лампи излъчват ултравиолетова радиация. Но съдържанието му е толкова незначително, че не може да повлияе отрицателно на човешкото тяло.

Също така, трептенето на такива източници на светлина често е дразнещо за очите и дори може да причини изкривяване на формите и цветовете (особено при хора с лошо зрение).

Области на приложение на луминесцентни лампи

Лампите от този тип се използват за общо осветление на различни институции. Това са офис помещения и магазини, медицински центрове и болници, промишлени съоръжения и жилищни сгради. Освен това те използват луминесцентни лампии за рекламни цели (включително улична реклама).

IN последните годиниПолитиката на преход към енергоспестяващи технологии доведе до появата на голям брой флуоресцентни лампи в продажба. Въпреки че този тип се използва осветителни телаот доста време дебатите за тяхната безопасност не са престанали и до днес. И така, какви са вредите и ползите от енергоспестяващите флуоресцентни лампи, нека се опитаме да го разберем в тази статия.

Свойства на живака

Всички опасения относно използването на флуоресцентно осветление не са възникнали от нищото. В края на краищата, производството на лампи използва малко количество живачни пари, които според повечето са отровни за хората. Разбирането на значението на този стереотип ще позволи познаването на свойствата на този само естествено течен метал.

От курса по химия знаем, че при стайна температура живакът е в течно състояние. Сам по себе си този тежък сребърен метал не е опасен. Живакът обаче е способен да се изпари и при толкова ниска температура, да не говорим за по-сериозните му стойности. Тези изпарения могат не само да се разпределят независимо във въздуха на закрито, но и да образуват летливи съединения с органични вещества и да се абсорбират върху домакински предмети, мебели и дори върху обикновени прахови частици.

Изпаренията могат да проникнат строителни материали, дебелина на водата и почвата. Течният живак има нисък вискозитет и високо повърхностно напрежение, което помага да се раздели една капка на много по-малки. Това допълнително увеличава площта на изпарение. Частиците от течен живак са много подвижни, което прави демеркуризацията на помещението много трудна. Те се разтварят лесно в органични разтворители и дори във вода при липса на свободен кислород. При pH = 8, разтворимостта е минимална. Когато този индикатор се промени във всяка посока, разтворимостта се увеличава. Течният живак може лесно да разтвори някои метали, дори благородни. В този случай се образуват така наречените амалгами. В тази връзка е естествено това вещество да има разрушителен ефект върху металните конструкционни материали.

Химичните свойства на живака са такива, че той е много силно йонизиран и това създава големи трудности при превръщането на неговите пари в относително безопасни соли. При стайна температура окисляването му на въздух е невъзможно. Необходими са много силни окислители. Дори разредените киселини, като сярна и солна, не са подходящи. Необходима е концентрирана азотна киселина или царска вода, за да протече реакцията на окисление на живак. Именно трудността на неутрализирането на това токсично вещество налага необходимостта от предприемане на сериозни мерки за безопасност при използване на живак в различни устройства, включително флуоресцентни лампи.

Предимства и недостатъци на флуоресцентните лампи

След като разбрах химични свойстваживак ни става ясно защо луминесцентните енергоспестяващи лампи, при всичките си предимства, имат и сериозни недостатъци.

Днес вече не можем да си представим живота си без да използваме изкуствено осветление. Каквото и да е, за създаването му се използват лампи. Най-често от началото на 20 век използваме обикновени лампи с нажежаема жичка, които са с различна мощност - 40 W, 60 W, 100 W. С такава доста висока мощност лампите с нажежаема жичка имат малка осветеност, което значително влияе върху тяхната ефективност, която едва ли достига дори 50%. Тоест плащаме пари не само за осветление, но и половината за отопление на нишката в лампата.

Такова прахосничество в съвременните условия става все по-неуместно, така че се роди сложната луминесцентна лампа. Нарича се още енергоспестяване.

Как една енергоспестяваща лампа е фундаментално различна от лампата с нажежаема жичка?

Лампата с нажежаема жичка е достатъчно проста, за да могат повечето хора да я разберат и знаят за нея. Поставена в стъклена колба, от която е изпомпан въздухът, волфрамовата нишка се нагрява до ярко сияние под въздействието на електрически ток, преминаващ през нея. Не всеки разбира структурата на флуоресцентната лампа. Енергоспестяващата лампа е стъклена колба, пълна с живачни пари и инертен газ аргон. Комплектът може да включва, но не е задължително, баласт или стартер. Вътрешната повърхност на колбата е покрита със специално фосфорно вещество. Излъчва видима светлина под въздействието на ултравиолетовото лъчение. Когато включите енергоспестяваща крушка, електромагнитно излъчване, което провокира живачните пари да създават ултравиолетова радиация. Тя от своя страна, преминавайки през луминофора, нанесен върху повърхността на лампата, се превръща в обикновена видима светлина.

Спектърът на видимата светлина може да бъде изместен в една или друга посока. Следователно има луминесцентни лампи, които имат светлина, чийто спектър е по-близък до жълто, а има други, по-близо до синьо. Първите са по-естествени, тъй като техният спектър е подобен на спектъра на слънчевата светлина. Съвременните лампи имат същата основа като лампите с нажежаема жичка, вътре в които е скрит електромагнитен излъчвател. Диаметърът на основата е 14 или 27 мм. това стандартни размери, което позволява такива лампи да се завинтват във всякакви модерни лампи и полилеи.

Предимства на съвременните енергоспестяващи лампи

Сега можем да изброим всички предимства на енергоспестяващите флуоресцентни лампи:

  • Сериозни икономии на енергия. Поради факта, че ефективността на такива лампи е много висока, те произвеждат 5 пъти повече светлинна енергия от лампите с нажежаема жичка. Флуоресцентна лампа с мощност само 20 W произвежда същото количество светлина като лампа с нажежаема жичка от 100 W. Спестяванията са около 80%. С течение на времето не се наблюдава намаляване на осветеността, за разлика от лампите с нажежаема жичка.
  • Висококачествените луминесцентни лампи имат експлоатационен живот няколко пъти (от 5 до 15) по-дълъг от този на обикновените крушки. Производителят посочва 5 – 12 хиляди часа работа. Това се дължи на факта, че те не съдържат части, които се нагряват до високи температури. Това свойство е удобно на места, където честата смяна на лампите е проблематична.
  • Флуоресцентните лампи имат нисък топлообмен, тъй като цялата им енергия се превръща в светлинен поток. Такива лампи леко се нагряват. Следователно те могат да се използват във всякакви полилеи и лампи, дори и такива, при които обикновена лампа с по-висока мощност може да стопи цокъла.
  • Повишената светлинна мощност се дължи на факта, че енергията не се губи при отопление волфрамова нишка, както при лампите с нажежаема жичка. Енергоспестяващата лампа излъчва светлина от абсолютно цялата си повърхност. Светлината му е по-мека и по-разсеяна, което е полезно за очите. Различните нюанси на фосфора позволяват производството на лампи с мека или студена, жълта или бяла светлина. Всеки е свободен да избере нюанс, който е по-подходящ за него.

Изброените по-горе предимства до голяма степен определят популяризирането на луминесцентните лампи през последните години. Това беше улеснено от обединяването на основата с конвенционални електрически крушки. Има обаче недостатъци, които досега не позволяват пълната замяна на лампите с нажежаема жичка с флуоресцентни лампи.

Недостатъци на енергоспестяващите лампи

В момента основният недостатък на енергоспестяващите лампи е тяхната твърде висока цена, която е 10 до 20 пъти по-висока от цената на лампите с нажежаема жичка. Този недостатък обаче се компенсира от рентабилността и продължителността на употреба. Според изчисленията, в някои случаи висококачествената флуоресцентна лампа може да се изплати за по-малко от година. Това се отнася за места, където осветлението се изисква ежедневно. В този случай важно условие е използването на висококачествени лампи, тъй като някои китайски копия имат същия експлоатационен живот като лампите с нажежаема жичка, ако не и по-кратък.

Има още една важна характеристика на енергоспестяващите лампи, която несъмнено трябва да се счита за недостатък. Това са живачни пари, с които е изпълнен. По-горе вече разгледахме опасността от тези изпарения и трудността при неутрализирането им. Ето защо е твърде опасно да се счупят лампи в апартамент или други помещения. С тях трябва да се работи много внимателно. Това налага те да бъдат класифицирани като опасни за околната среда устройства, поради което изхвърлянето им се регулира от специални разпоредби и представлява известно неудобство за потребителя. Забранено е изхвърлянето на използвани лампи.

Начини за правилно изхвърляне на енергоспестяващи лампи

Важен недостатък на енергоспестяващите лампи е използването на живачни пари в дизайна им. Това прави недопустимо изхвърлянето им в улея или контейнера за боклук. Изхвърлянето им е строго регламентирано. Има два известни метода за изхвърляне:

  • Изгорелите енергоспестяващи лампи трябва да бъдат отнесени в районния DEZ или REU. Те трябва да имат монтирани специални контейнери. Приемането в Москва се извършва безплатно въз основа на Заповедта на правителството на Москва „За организацията на работата по събирането, транспортирането и преработката на отпадъчни луминесцентни лампи“ от 20 декември 1999 г. № 1010-RZP. Други региони може да имат свои собствени регионални разпоредби, регулиращи изхвърлянето.
  • Ако има много лампи (това се отнася за предприятия или офиси), тогава се сключва подходящо споразумение с организации, които се занимават със събиране и изхвърляне на продукти, съдържащи живак. На уебсайта на Грийнпийс можете да намерите списък с пунктове за събиране на флуоресцентни лампи.

Трябва да се помни, че нашата екологична безопасност зависи от правилното изхвърляне на опасни устройства.

На какво трябва да обърнете специално внимание, когато купувате луминесцентни лампи

Когато избирате енергоспестяващи лампи за покупка, трябва да имате представа какви характеристики и свойства трябва да обърнете внимание:

  • Мощността е много важен параметър. За флуоресцентни лампи тя варира от 3 до 90 W. В този случай е необходимо да умножите мощността по 5, за да разберете каква осветеност ще има тази лампа в сравнение с лампа с нажежаема жичка. Ето защо, когато купувате лампа за конкретно устройство, трябва да погледнете какъв вид крушка с нажежаема жичка съдържа. Ако там беше завинтена лампа от 100 W, тогава ще бъдете доволни от 20 W флуоресцентна крушка.
  • Спектрални характеристики на светлината на лампата. Те могат да бъдат идентифицирани по следните маркировки: 2700 K - топла бяла светлина, 4200 K - дневна светлина, 6400 K – студена бяла светлина. При понижаване на цветната температура спектърът се измества към червено, а при повишаване - към синьо. Следователно първо трябва да изберете подходящ цвятза вас. Само след това можете да закупите електрически крушки от същия спектрален клас.

  • Формата на лампата е спираловидна и U-образна. Няма фундаментална разлика в тяхната работа и характеристики. Просто първите са по-малки и по-скъпи от вторите. Също така е необходимо да се вземат предвид характеристиките на вашата лампа. В крайна сметка не всяка крушка може да се побере по размер.
  • Видът на основата на лампата също се различава. Повечето от тях са предназначени за фасунга Е27, а някои и за фасунга Е14. Съответно, ако полилеят има големи гнезда, тогава първият тип е подходящ, ако е малък, тогава вторият. Лампите за офис осветление могат да бъдат под формата на дълги тънки тръби. Те имат коренно различен тип база и контакти.

Всички изброени характеристики са налични на опаковката на крушките. Например, маркировката ESS-02A 20W E27 6400K на опаковката означава, че лампата е с мощност 20 W, с голяма основа (E27), излъчва студена бяла светлина (6400K).

Обобщавайки горното, можем да стигнем до извода, че основните предимства на енергоспестяващите флуоресцентни лампи са тяхната висока ефективност и много дълъг експлоатационен живот. Това дава много сериозни спестявания, особено в мащаба на цяло домакинство. Асортиментът от такива лампи в магазините е доста голям, което дава възможност на всеки да избере подходящ продукт. В същото време могат да възникнат трудности при изхвърлянето на лампи, съдържащи живак, тъй като не всички градове имат специализирани предприятия, занимаващи се с тази дейност.



















Назад Напред

внимание! Визуализациите на слайдове са само за информационни цели и може да не представят всички характеристики на презентацията. Ако се интересувате от тази работа, моля, изтеглете пълната версия.

През ноември 2009 г. президентът подписа федерален закон (N 261-FZ) за енергоспестяване и повишаване на енергийната ефективност. Този закон по-специално въвежда ограничения върху циркулацията на лампи с нажежаема жичка и установява изисквания за етикетиране на продуктите, като се вземе предвид тяхната енергийна ефективност. Според документа се планира да се спре производството и продажбата в Руската федерация на лампи с нажежаема жичка с мощност от 100 вата или повече от 2011 г., от 2013 г. - с мощност от 75 вата или повече, а от 2014 г. - с мощност 25 вата. В същото време правителството се приканва да приеме правила за изхвърляне на използвани енергоспестяващи лампи.

Така, искаме или не, скоро ще трябва да преминем към енергоспестяващи лампи. Новите неща винаги плашат и предизвикват недоверие. Но наистина ли е толкова страшно? Нека се опитаме да го разберем!

(Слайд 1) Флуоресцентни лампиТе използват в работата си принципа на електрическия разряд в газова среда, подобно на други газоразрядни лампи.

През 1856 г. Хайнрих Гайслер за първи път провежда електрически ток през газ, като го прекъсва през соленоид, свързан към веригата. Процесът беше придружен от синьо сияние от стъклена тръба, пълна с газ. Още тогава беше внедрена стандартна схема за включване на газоразрядна лампа - за получаване на напрежение, което прониква в газа и възбужда разряда, беше използван прототипът на модерен електромагнитен баласт - индуктивното съпротивление на соленоид.

Флуоресцентните лампи се различават от конвенционалните газоразрядни лампи по това, че източникът на светлина в тях не е самият разряд, а вторичното лъчение, създадено от специално покритие на крушката - фосфор. Това вещество излъчва видима светлина, когато е изложено на ултравиолетово лъчение, което е невидимо за окото. Като промените състава на фосфора, можете да промените сянката на получената светлина. Явлението луминесценция е известно на човека от доста дълго време, от осемнадесети век. Практическият интерес към него обаче започва да възниква едва от края на деветнадесети век.

(Слайд 3)Това не би могло да се случи без неуморимия и многостранен изобретател Томас Едисон, който, след като дава „старт в живота“ на лампата с нажежаема жичка, се интересува от други принципи на излъчване на светлина и през 1893 г. представя електрическа флуоресцентна лампа на Световното изложение в Чикаго .

През 1894 г. M.F. Мур създава лампа, която използва азот и въглероден диоксид, за да произведе розово-бяла светлина. Тази лампа имаше умерен успех.

(Слайд 4)През 1901 г. Питър Купър Хюит демонстрира живачна лампа, която излъчва светлина синьо-зелен цвяти следователно беше неподходящ за практически цели.

За разлика от лампите с нажежаема жичка, луминесцентните лампи не са били широко разпространени по онова време – били са трудни за производство, скъпи, обемисти и са излъчвали неравномерна и не много приятно оцветена светлина. Първите, които си пробиха път, бяха газоразрядните лампи, в които парите на металите (живак и натрий) бяха добавени към газовете, които изпълниха колбата (азот и въглероден диоксид), за да се получи видима светлина.

Флуоресцентните лампи се използват на практика едва от 1926 г., когато развитието на химическите технологии направи възможно създаването на флуоресцентен прах, който при абсорбиране на енергия излъчва равномерна светлина със спектър, близък до дневната.

(Слайд 5)Затова Едмънд Гермър се счита за изобретател на флуоресцентната лампа, който разработва първата такава лампа за масово производство.

В газоразрядна лампа той увеличи налягането на газа и покри вътрешността на колбата с прах. Патентът на Germer е придобит от известния General Electric и до 1938 г., под ръководството на George E. Inman, той довежда флуоресцентните лампи до широко разпространена търговска употреба. Собствениците на търговски фирми и индустриални предприятия, тъй като на работните места на чиновници или машинни оператори осветлението беше по-естествено и по-малко уморително за очите.

Така луминесцентните лампи започнаха своето победно шествие в обществените пространства. Оказа се, че луминесцентните лампи са значително по-икономични от лампите с нажежаема жичка - те изискват няколко пъти по-малко електроенергия, за да създадат същата осветеност. А по-дългият им експлоатационен живот изплаща относително високата им цена многократно.

Характеристики на връзката.

От гледна точка на електротехниката луминесцентната лампа е устройство с отрицателно съпротивление (колкото повече ток преминава през нея, толкова повече пада съпротивлението й). Следователно, когато е директно свързана към електрическата мрежа, лампата много бързо ще се повреди поради огромния ток, преминаващ през нея. За да се предотврати това, лампите са свързани чрез специално устройство (баласт).
(Слайд 6)В най-простия случай това може да бъде обикновен резистор, но в такъв баласт се губи значително количество енергия. За да се избегнат тези загуби при захранване на лампи от мрежа с променлив ток, реактивното съпротивление (кондензатор или индуктор) може да се използва като баласт.
В момента са най-разпространени два вида баласти - електромагнитни и електронни.

Електромагнитен баласт.

(Слайд 7)Електромагнитният баласт е индуктивен реактор (дросел), свързан последователно с лампата. За стартиране на лампа с този тип баласт е необходим и стартер. Предимствата на този тип баласт са неговата простота и ниска цена. Недостатъци: сравнително дълго време за стартиране (обикновено 1-3 секунди, времето се увеличава с износването на лампата), по-висока консумация на енергия в сравнение с електронния баласт. Дроселът може също да издава нискочестотно бръмчене. В предприятието някак си не обръщате много внимание на тихото бръмчене, което придружава флуоресцентните лампи. Има достатъчно шум и без него. Но у дома, в тишина и спокойствие, неприятното бръмчене на ядрото на електромагнитния баласт може да ви подлуди. В същото време „с възрастта“ флуоресцентните лампи започват да бръмчат по-интензивно и блясъкът им може вече да не е равномерен - докато изгаря, фосфорът губи свойствата си на последващо сияние и лампата започва да „пулсира“. AC честотата е дразнеща за човешкото око.

В допълнение към горните недостатъци може да се отбележи още един. Когато наблюдавате обект, който се върти или осцилира с честота, равна или кратна на честотата на трептене на флуоресцентни лампи с електромагнитен баласт, такива обекти ще изглеждат неподвижни поради стробиращия ефект. Например, този ефект може да засегне шпиндела на струг или бормашина, циркулярен трион, бъркалка за кухненски миксер, вибриращ електрически нож за бръснене и др.
За да се избегнат наранявания по време на работа, е забранено използването на луминесцентни лампи за осветяване на движещи се части на машини и механизми без допълнително осветлениелампи с нажежаема жичка.

Така че не всеки искаше да купи флуоресцентни лампи за дома до средата на 80-те години на ХХ век. Какво се промени? Прогресът не стои неподвижен. Развитието на електрониката направи възможно създаването на електронни баласти.

Електронен баласт.

(Слайд 8)Електронният баласт е електронна схема, която преобразува мрежовото напрежение във високочестотен (20-60 kHz) променлив ток, който захранва лампата. Предимствата на такъв баласт са липсата на трептене и бръмчене, по-компактни размери и по-малко тегло в сравнение с електромагнитния баласт. При използване на електронен баласт е възможно да се постигне незабавно стартиране на лампата (студен старт), но този режим влияе неблагоприятно на експлоатационния живот на лампата, така че схема с предварително нагряване на електродите за 0,5-1 секунди (мек старт) също се използва. В този случай лампата светва със закъснение, но този режим ви позволява да увеличите експлоатационния живот на лампата.

Миниатюризацията на електронните компоненти доведе до факта, че електронният баласт може да бъде поставен в обема на кибритена кутия. (Слайд 9)Освен това, в резултат на създаването на високо стабилни теснолентови луминофори, стана възможно да се разработят компактни флуоресцентни лампи (CFL) за домашна употреба (за жилищно осветление).

Възможно е значително да се намали диаметърът на изпускателната тръба. Що се отнася до намаляването на размерите на лампите по дължина, този проблем беше решен чрез разделяне на тръбите на няколко по-къси секции, разположени успоредно и свързани помежду си или чрез извити секции на тръбата, или чрез заварени стъклени тръби.

(Слайд 10) Енергоспестяващи лампи (ESL) са вид газоразрядни лампи с ниско налягане, а именно компактни луминесцентни лампи. Но енергоспестяващите лампи имат значителна разлика от традиционните лампи с вграден баласт.
Енергоспестяващите лампи се състоят от няколко основни части.

БазаЕнергоспестяващата лампа може да бъде изработена от метализирана пластмаса, но най-често се прави от мед и нейните сплави.

Колба.(Слайд 11)Крушката на енергоспестяващата лампа е тръба, запечатана от двете страни, пълна с живачни и аргонови пари. Вътрешността на тръбата е покрита със слой фосфор. Електродите са разположени в два противоположни края на тръбата.
Електродите на енергоспестяващата лампа са тройна спирала, покрита с оксиден слой. Именно този слой придава на електродите техните свойства да създават поток от електрони (термоелектродна емисия).
Най-често трилентовите луминофори се използват в енергоспестяващи лампи - това създава оптимално съотношение на добро цветопредаване и добра светлинна ефективност.

Как работи колбата? При подаване на напрежение към електродите през тях започва да тече нагряващ ток. Този ток загрява електродите преди да започне излъчването на термоелектрода. Когато се достигне определена повърхностна температура, електродът започва да излъчва поток от електрони. В този случай електродът, който излъчва електрони, се нарича катод, а електродът, който приема - анод. Електроните, които се сблъскват с живачни атоми, произвеждат ултравиолетово лъчение (UV лъчение), което, когато се удари от фосфор, се превръща във видима светлина. Процесът на сблъсък на поток от електрони с живачни атоми се нарича ударна йонизация. Електрони, които се сблъскват с живачни атоми, изхвърлят най-външния електрон от тяхната орбита, превръщайки молекулата на живака в тежък йон. Ако електроните се движат срещу електрическото поле, чийто вектор е насочен от анода към катода, йоните се движат по посока на вектора електрическо поле. това. Веднага след като електродът превключи на катоден режим, тежките живачни йони започват да го бомбардират, разрушавайки оксидния слой. Частиците от оксидния слой реагират с газа, който изпълва колбата, изгарят и се утаяват върху колбата близо до електрода. Ето защо не можете да използвате постоянно напрежение за захранване на CFL, защото единият електрод винаги ще бъде анод, а другият катод, което означава, че последният ще се разваля двойно по-бързо. Оксидният слой значително намалява съпротивлението на електрода, което означава, че когато се разруши, съпротивлението на електрода се увеличава. Визуално последният етап от процеса на разрушаване на електрода изглежда така. Енергоспестяващата лампа стартира с много забележимо трептене. Светлинният поток се увеличава значително. За кратко време енергоспестяващата лампа излиза от строя.
По принцип по време на работа в колбата възниква доста интензивно, хаотично движение на електрони и йони. Следователно фосфорният слой също е подложен на разрушаване и с течение на времето светлинният поток на лампата намалява. Струва си да се отбележи, че колбата използва живачни пари, а живакът е много токсично вещество. Но от друга страна, колбата съдържа изключително малко живак (не повече от 3 mg, което е стотици пъти по-малко, отколкото в домакинския термометър).
Газът вътре в колбата е под много ниско налягане и има малка промяна в температурата среда, води до промяна в налягането вътре в крушката и, като следствие, до намаляване на светлинния поток. За да намалят влиянието на околната температура, някои производители използват амалгама (съединение на живак с метал) вместо живак, което прави светлинния поток по-стабилен.

Баласт.(Слайд 12)Баласт или баласт е осветителен продукт, който се използва за захранване на газоразрядни лампи от електрическата мрежа, осигурявайки необходимите режими на запалване, отопление и работа на газоразрядни лампи. Както бе споменато по-горе, модерните енергоспестяващи лампи използват електронен баласт.
Основни функционални елементи на баласта:
– предпазител;
– токоизправител;
– филтър за шум;
– ВЧ генератор;
– стартова верига;
– RTS;
– капацитивен филтър на захранващата мрежа.

Баластът е доста прост електронно устройство, изграден върху активни елементи.
Основният елемент на електронния баласт е RF генератор или по-скоро блокиращ генератор с положителен трансформатор обратна връзка. Основният елемент на генератора са два транзистора, които изпълняват функцията на RF ключове. Правилният избор на транзистори определя надеждността и експлоатационния живот на генератора. Основната цел на генератора е да преобразува директно напрежение в променливо напрежение 320V 50KHz (стойностите на напрежението и честотата зависят от производителя, мощността на лампата и конструкцията на баласта). Това напрежение намалява износването на електродите и елиминира пулсациите на светлинния поток (стробоскопичен ефект).
Постоянното напрежение се подава на входа на генератора от пълновълнов токоизправител, изпълнен с 4 диода. След токоизправителя формата на постояннотоковото напрежение е далеч от идеалната и има значителни вълни. За намаляване на тези пулсации се използва капацитивен филтър под формата на електролит. Тъй като генераторът произвежда високочестотно напрежение (50 KHz), е необходимо да се изключи възможността за навлизане на радиочестотни смущения в захранващата мрежа. За тази цел се използва филтър за шум. Състои се от индуктор и кондензатор.
Напрежението от HF генератора, през стартовата верига (PC), се подава към клемите на електрода.
Необходим е компютър за създаване на високо напрежение за стартиране на лампата. Но е неприемливо да се прилага напрежение към слабо нагрети електроди, т.к това ускорява процеса на разрушаване на електрода. За да се осигури принудително нагряване на електродите, се използва PTC позистор (термистор с положителен температурен коефициент). Осигурява закъснение при стартиране на лампата от 2-3s.
Процесът на стартиране на енергоспестяваща лампа протича така. Когато се подаде напрежение към лампата, RF генераторът започва. Той започва да произвежда RF напрежение. От RF генератора се подава напрежение към компютъра. През електродите и RTS започва да тече нагряващ ток. Стартовият дросел съхранява енергия. За да създадете задействащо напрежение (приблизително 1000V), веригата трябва да бъде в резонанс с RF генератора. Студеният RTS заобикаля стартовата верига и я предпазва от навлизане в резонанс. Но тъй като през RTS протича нагревателен ток, температурата на RTS започва да се увеличава и съпротивлението също се увеличава съответно. В един момент съпротивлението на RTS става толкова високо, че престава да заобикаля стартовата верига. До този момент електродите вече са се затоплили достатъчно. Компютърът резонира с RF генератора и възниква скок стартово напрежениесъздавайки разряд в крушката на лампата. Лампата стартира. Както беше отбелязано по-рано, използването на RTS значително намалява износването на електродите и увеличава експлоатационния живот на лампата. Използването на RTS е личен избор на всеки производител, но без RTS лампата няма да издържи повече от 6000 часа.
Струва си да се отбележи още един важен елемент от баласта - предпазителят. Поради некачествен монтаж или компоненти може да възникне късо съединение (късо съединение) или пожар на енергоспестяващата лампа. Предпазителят прави енергоспестяващите лампи огнеупорни и предпазва захранването от късо съединение. Използването на предпазител е допълнителна, но не и основна мярка за безопасност. Основната мярка за сигурност е да се осигури високо качествомонтаж и използване на качествени компоненти.

(Слайд 13)Предимства на енергоспестяващите лампи.

Икономия на енергия.Ефективността на енергоспестяващата лампа е много висока и светлинната ефективност е приблизително 5 пъти по-голяма от тази на традиционната крушка с нажежаема жичка. Например 20 W енергоспестяваща крушка произвежда светлинен поток, равен на този на обикновена 100 W лампа с нажежаема жичка. Благодарение на това съотношение енергоспестяващите лампи ви позволяват да спестите 80%, без да губите осветеността на стаята, с която сте свикнали. Освен това, по време на продължителна работа от обикновена крушка с нажежаема жичка, светлинният поток намалява с течение на времето поради изгарянето на волфрамовата нишка и осветява стаята по-лошо, докато енергоспестяващите лампи нямат такъв недостатък.

Дълъг експлоатационен живот.В сравнение с традиционните лампи с нажежаема жичка, енергоспестяващите лампи издържат няколко пъти по-дълго. Конвенционалните крушки с нажежаема жичка се провалят поради изгарянето на волфрамова жичка. Енергоспестяващите лампи, които имат различен дизайн и принципно различен принцип на работа, издържат много по-дълго от лампите с нажежаема жичка, средно 5-15 пъти. Това е приблизително от 5 до 12 хиляди часа работа на лампата (обикновено експлоатационният живот на лампата се определя от производителя и се посочва на опаковката). Поради факта, че енергоспестяващите лампи издържат дълго време и не изискват честа смяна, те са много удобни за използване на места, където процесът на смяна на крушките е труден, например в стаи с високи тавани или в полилеи с сложни конструкции, където за да смените електрическата крушка трябва да разглобите тялото на самия полилей .

Ниско разсейване на топлината.Благодарение на високата ефективност на енергоспестяващите лампи, цялата изразходвана електроенергия се превръща в светлинен поток, докато енергоспестяващите лампи отделят много малко топлина. В някои полилеи и лампи е опасно да се използват обикновени крушки с нажежаема жичка, поради факта, че излъчват големи количестваТоплината може да разтопи пластмасовата част на гнездото, съседните проводници или самия корпус, което от своя страна може да причини пожар. Следователно енергоспестяващите лампи просто трябва да се използват в лампи, полилеи и аплици с ограничени температурни нива.

Голяма светлинна мощност.В конвенционалната лампа с нажежаема жичка светлината идва само от волфрамова жичка. Енергоспестяващата лампа свети по цялата си площ. Благодарение на това светлината от енергоспестяващата лампа е мека и равномерна, по-приятна за окото и по-добре разпределена в стаята.

Избор на желания цвят.Благодарение на различните нюанси на фосфора, покриващ тялото на електрическата крушка, енергоспестяващите лампи имат различни цветове на светлинен поток, може да бъде мека бяла светлина, студено бяла, дневна светлина и др.

(Слайд 14)Недостатъци на енергоспестяващите лампи.

Единственият съществен недостатък на енергоспестяващите лампи в сравнение с традиционните лампи с нажежаема жичка е тяхната висока цена. Цената на една енергоспестяваща крушка е 10-20 пъти по-висока от обикновената крушка с нажежаема жичка. Но енергоспестяващата крушка се нарича енергоспестяваща с причина. Като се има предвид икономията на енергия при използването на тези лампи и техния експлоатационен живот, в крайна сметка използването на енергоспестяващи лампи ще стане по-изгодно.

Има още една особеност на използването на енергоспестяващи лампи, която трябва да се припише на техния недостатък. Енергоспестяващата лампа е пълна с живачни пари вътре. Живакът се счита за опасна отрова. Ето защо е много опасно да се счупят такива лампи в апартамент или стая. Трябва да сте много внимателни, когато боравите с тях. По същата причина енергоспестяващите лампи могат да бъдат класифицирани като вредни за околната среда и следователно изискват специално изхвърляне, а изхвърлянето на такива лампи всъщност е забранено. Но по някаква причина, когато продават енергоспестяващи лампи в магазин, продавачите не обясняват къде да ги поставят по-нататък.

На какво трябва да обърнете внимание, когато купувате енергоспестяващи лампи?

(Слайд 15)Мощност.Енергоспестяващите лампи се произвеждат с различна мощност. Обхватът на мощността варира от 3 до 90 W. Трябва да се има предвид, че ефективността на енергоспестяващата лампа е много висока и светлинната ефективност е приблизително 5 пъти по-голяма от тази на традиционната крушка с нажежаема жичка. Ето защо, когато избирате енергоспестяваща лампа, трябва да се придържате към правилото - разделете мощността на обикновена лампа с нажежаема жичка на пет. Ако сте използвали обикновена крушка с нажежаема жичка от 100 W във вашия полилей или лампа, ще бъде достатъчно да закупите енергоспестяваща крушка от 20 W.

(Слайд 16) Цвят на светлината.Енергоспестяващите лампи могат да светят в различни цветове. Тази характеристикаопределя се от цветната температура на енергоспестяващата лампа.

Най-често срещаните компактни луминесцентни лампи имат цветни температури 2700K, 3300K, 4200K, 5100K, 6400K.

Типични диапазони на цветовата температура при максимална светлинна ефективност на съвременните луминесцентни лампи с многослоен луминофор:

  • 2700 K – топла бяла светлина.
  • 4200 K – дневна светлина.
  • 6400 K – студена бяла светлина.

Колкото по-ниска е цветовата температура на енергоспестяващата лампа, цветовият спектър се измества към червено; колкото по-висока е цветната температура, цветовият спектър се измества към синьо. В такава ситуация е по-добре да експериментирате с избора на цвета, от който се нуждаете, преди да смените всички крушки в апартамента с един цвят. Изберете цвета, от който се нуждаете, въз основа не само на интериорните характеристики на вашия апартамент или офис, но и на характеристиките на вашето виждане и виждането на хората около вас. Просто цветът се създава енергоспестяваща крушка, се различава от обичайната светлина от крушка с нажежаема жичка и много хора не могат веднага да свикнат с нея, ако цветът е избран неправилно. За дома и апартамента се препоръчва използването на по-топли цветове - меки бяло(топъл блясък).

(Слайд 17) Цветни и специални лампи.В допълнение към лампите с бели нюанси, предназначени за общо осветление, се произвеждат и:

Лампи с цветен луминофор (червен, жълт, зелен, син, индиго, лилав) - за осветителен дизайн, художествено осветление на сгради, табели, витрини.

Така наречените „месни” лампи с розов луминофор - за осветяване на витрини с месни продукти, което повишава тяхната визуална привлекателност.

Ултравиолетови лампи - за нощно осветление и дезинфекция в лечебни заведения, казарми и др., както и "черна светлина" за осветяване на нощни клубове, дискотеки и др.

(Слайд 18) Разнообразие и размер.Енергоспестяващите лампи се предлагат в две основни форми: U-образна и спирална. Няма разлика в принципа на работа на тези видове лампи, разликите са само в размера. U-образните лампи са лесни за производство, по-евтини от спиралните лампи, но малко по-големи по размер. Когато купувате такива лампи, трябва предварително да определите дали избраната U-образна енергоспестяваща лампа ще пасне на вашия полилей, свещ или лампа. Лампите със спираловидна форма са по-трудни за производство, те са малко по-скъпи от U-образните лампи, но имат традиционните размери на крушките с нажежаема жичка и в резултат на това са подходящи за всички осветителни устройства, които преди това са използвали крушки с нажежаема жичка.

Базов тип.Енергоспестяващите лампи, подобно на традиционните крушки с нажежаема жичка, имат различни видове цокли. Повечето осветителни тела са предназначени за фасунга E27. Но има и устройства, които имат база E14. Ако във вашия полилей е била завинтена голяма крушка с нажежаема жичка, тогава това е основа E27. Ако имате лампа с малка или средна крушка с нажежаема жичка, това може да е основа E14.

(Слайд 19)Производителите пишат всички посочени характеристики на енергоспестяващите лампи върху опаковката. Например надписът ESS-02A 20W E27 6400K върху опаковката на крушка DeLux означава, че лампата е с мощност 20 W, с голяма основа (E27) и излъчва студена бяла светлина (6400K).

Те са вторият най-популярен източник на осветление след лампите с нажежаема жичка. Такива устройства използват живак, който при нагряване в пара създава електрически разряд, който генерира ултравиолетово лъчение. След това специално вещество (луминофор) абсорбира това лъчение, освобождавайки светлина в познатия на човешкото око спектър. Дължината и напречното сечение на тръбата на луминесцентната лампа определят работното и запалителното напрежение, както и тока. Колкото по-дебел е продуктът, толкова по-ниско е съпротивлението и съответно по-голяма мощност.

Днес бяха намерени луминесцентни лампи широко приложениепри осветяване на търговски обекти, обществени сгради, търговски и офис центрове, филмови студия. Те са не по-малко популярни за домашна употреба.


Положителните страни на флуоресцентните лампи

Сред основните предимства на луминесцентните лампи са:

  1. Икономичен. Тъй като ефективността на тези източници на осветление е много по-висока от тази на лампите с нажежаема жичка, тяхната консумация на енергия е по-ниска (около 5 пъти). По икономичност на луминесцентните лампи могат да се конкурират само светодиодите, но те имат своите специфики.
  2. високо светлинна ефективност, което ви позволява да осветявате големи площи.
  3. Дълъг експлоатационен живот. Срокът на експлоатация на източниците на осветление, използващи фосфор, е няколко десетки хиляди часа, при условие че няма чести включвания и изключвания. За разлика от лампите с нажежаема жичка, те не се повредят в резултат на изгаряне на нишката.
  4. Минимално отопление, което позволява използването на луминесцентни лампи за осветителни тела с ограничено ниво на максимално допустима температура.
  5. Голяма площ, поради което светлината в стаята се разпределя много по-равномерно.

Експлоатационните предимства на флуоресцентните лампи са придружени от естетически предимства - разнообразието от осветителни нюанси ви позволява да изберете решение за всеки интериор. Същото важи и за нивото на осветеност, което може много лесно да се промени чрез замяна на източници на светлина с по-мощни.



Недостатъци на флуоресцентните лампи

Има и определени недостатъци. Основното е съдържанието на живак, поради което има повишени изисквания за тяхното обезвреждане. Трябва също да се отбележи, че евтините луминесцентни лампи с многокомпонентен луминофор имат линеен (неестествен) светлинен спектър. В допълнение, разграждането на веществото е неизбежно при продължителна употреба - проявява се чрез намаляване на топлообмена и "спектрален дрейф" (трептене, което уморява очите). Ако електродите изгорят, цялата лампа се проваля. За да избегнете негативни аспекти, се препоръчва да купувате само висококачествени и сертифицирани продукти от надеждни доставчици.

Също така ще бъде важно правилен изборлуминесцентни лампи. В този случай трябва да вземете предвид не само размера на осветителното тяло и вида на основата, но и цветна температурагенерирана светлина. Цветът, разбира се, трябва да бъде избран така, че да съответства на интериора.

По този начин флуоресцентните лампи ще бъдат отличен източник на осветление за големи помещения, където ще се наблюдава най-изразеният икономически ефект. Освен това, поради дългия си експлоатационен живот, те са идеални за монтаж на труднодостъпни места (ще трябва да се сменят много рядко).

Избирайки висококачествена луминесцентна лампа, вие ще си осигурите надежден и издръжлив източник на светлина, който буквално ще радва окото!