Осветление на растения с видима ултравиолетова светлина от флуоресцентна лампа
В продължение на много години човечеството използва флуоресцентни лампи за осветяване на сгради, улици, производства и други помещения. Причината се крие във факта, че въпреки високата цена на самите лампи, те излъчват повече светлина от лампите с нажежаема жичка с подобна мощност.
По-евтина светлина, която впоследствие води до значителни икономии, тъй като средната продължителност на живота на тези продукти е около 5 години при границите на циклите на изключенията за включване до 2000 г. Да разгледаме по-подробно какво е флуоресцентното осветление, какви предимства и недостатъци притежава ,
Обхват и характеристики на флуоресцентните лампи
Компактна енергоспестяваща лампа
Флуоресцентната лампа е газоразряден светлинен източник. В тях електрическият заряд, взаимодействащ с изпарения живак, образува ултравиолетово лъчение, което при контакт с фосфор се превръща в светлина, видима за окото. Като фосфор има различни смеси, например калциев халоген фосфат с други елементи.
Видове лампи и приложения
Има два вида лампи: високо и ниско налягане. Първите се използват в осветителни инсталации с висока мощност, както и за улично осветление. Вторият се използва за осветяване на промишлени и жилищни помещения.
Газоразрядна живачна лампа
GRLDN или газоразрядната лампа с ниско налягане е стъклена колба (тръба), приложена към вътрешнатастени с слой фосфор. Вътре такива лампи се пълнят с аргон и живак (или амалгама) под налягане от 400 Ра.
Интересно е да се знае! Плазмените панели са една от разновидностите на флуоресцентните лампи!
Флуоресцентни лампи в училищния клас
Много често срещаните флуоресцентни лампи бяха получени в:
- училища;
- офиси;
- Болници и клиники;
- И други места.
С появата на средата на 80-те години на 20-ти век, компактните басейни от тип Е14 и Е27 под лампите за данни, те започнаха да се разпространяват и в ежедневието, година след година, придобиват все по-голяма популярност.
DALI интерфейс
Използването на флуоресцентни лампи е най-добро за осветяване на големи площи. Споделянето на лампи с DALI системи ви позволява да намалите консумацията на енергия с 50 до 80% и да увеличите живота им.
Разнообразието от цветове и тонове зависи от състава на фосфора и газа
Широкото използване на флуоресцентни лампи също се получава при светлинна реклама, осветление на лични работни места и осветяване на фасадите на сгради. Те се използват и в растениевъдството при организиране на изкуствено осветление в оранжерии.
LCD телевизор на луминисцентна подсветка
Чрез масовото разпространение на светодиодите, LCD панелите от всички видове бяха осветени само от флуоресцентни лампи.
За и против
Смятаме, че не е тайна, че успехът на флуоресцентните лампи се дължи на неговите предимства пред конкурентите.
За тяхвключват:
- Висока светлинна мощност и ефективност- имайте предвид, че 20-ватова флуоресцентна лампа произвежда светлина като нормална лампа с нажежаема жичка при 100W.
- Голямо разнообразие от цветова палитра- ви позволява да създавате ярки композиции от всяка сложност.
- Излъчваната светлина е разпръсната .
Флуоресцентната лампа работи много по-дълго от лампите с нажежаема жичка
- Голям експлоатационен живот- лампите от премиум клас могат да работят до 20 000 часа, срещу 1000 литра лампи с нажежаема жичка. Но в името на справедливостта, трябва да се отбележи, че този показател може да се постигне само с отлично качество на захранването, и спазването на максималния възможен брой включвания.
Съвет! Оттук е възможно да се заключи правилото, че флуоресцентните лампи - това не е най-доброто решение за проходи, оборудвани с датчици за движение. Също така, не можете да свържете такова осветление чрез ключове с LED диодна индикация - причинява непрекъснато трептене на лампата (по същество включването - изключението), което води до бърза повреда.
Живачните пари са отровни за хората
През последните десет години луминисцентното осветление започна да дава своята позиция, като отстъпи място на по-сложно LED осветление. Тази тенденция се прояви поради недостатъците на такива лампи, които трябваше да бъдат премахнати.
Ето недостатъците на луминесцентното осветление:
- Лампите съдържат живак до 1 g . Това показва висока химическа опасност при размразяване на крушката. Хората не винаги се отказватполучават доклад за опасностите от живак и могат, без да мислят, да разрушат такава лампа. Междувременно 1 капка живак може да отрави пространството около себе си в радиус от няколко километра.
- Спектърът на тяхното сияние е неравномерен, линеен . Това означава, че той е неприятно човешко око и изкривява цветовете на обектите, които изсветлява. Има лампи с непрекъснато осветление, но сиянието им не е толкова светло, т.е. спестяването на електроенергия е намалено.
- Впоследствие ефективността на флуоресцентната лампа падавъв връзка с влошаването на фосфора - цветният спектър се променя, пропускането на светлина намалява.
- Друг недостатък на луминесцентното осветление е трептенето на лампи , което се случва два пъти по-често, тъй като се захранва от електричеството, т.е. в нашите мрежи ще бъде 100 Hz. Проблемът е решен чрез използването на ESPA (Electronic Starting Regulators), при условие че кондензаторите му са с достатъчен капацитет.
Големи трептения на лампи
- Необходимост от задействащ механизъм за лампа.
- Коефициентът на мощност на ниската лампасе счита за неуспешен за електрическата мрежа.
- Висока цена в сравнение с лампите с нажежаема жичка.
Размерът на фаровете днес също играе важна роля. И ако това не е много важно за вътрешното осветление, тогава за електрониката - напротив.
Преминаването към светодиодите направи възможно LCD дисплеите да бъдат много компактни. Разполагаме с ултра-тънки телевизори, смартфони и таблети с висококачествени ярки дисплеи и много другиповече.
История на появата на флуоресцентни лампи
Модерна луминесцентна лампа
Първите модерни луминесцентни лампи са газоразрядни лампи, използвани през 19-ти век. Осветлението на газовете под въздействието на ток беше първото в света, което гледаше Михаил Ломоносов - той пропусна електричество през топката, напълнена с водород.
- Първата работеща газоразрядна лампа е изобретението на германския физик Хенри Гейслер. През 1856 г. той получава синя светлина на тръба, пълна с газ.
- През 1891 г. осветителната система за газоразрядни лампи е патентована от Nikola Tesla. Системата му включваше газови аргонови тръби, които той патентоваше малко преди това, и източник на високо напрежение с висока честота.
Никола Тесла - най-загадъчният учен в историята на човечеството
Днес се използват лампи с аргон Тесла.
- През 1893 г. в Чикаго, щата Илинойс, луминисцентната луминесценция беше демонстрирана на изложението на научно-техническите постижения. Той го представи на известния Томас Едисън.
- През 1894 г., MF Мур показа лампата за азот и въглероден диоксид, която предизвика бледо розово сияние.
- През 1901 г. Купър Хюит създава живачна лампа, която произвежда синьо-зелена светлина, което в резултат не намери приложение. Но тя е много по-ефективна от лампите на Едисон и Гейслер и почти е аналог на съвременните устройства.
- През 1926 г. е решено да се увеличи налягането в луковицата, а вътрешните им стени покриват луминофора, който се променя.ултравиолетова радиация в желания светлинен спектър. Идеята принадлежи на Едмънд Гермер, учен, който всъщност създаде дневна светлина с помощта на флуоресцентни лампи.
По-късно патентът за изобретението изкупи General Electric, основана от Edison. Компанията успя да доведе лампите за търговско производство и употреба.
В СССР такива видни фигури като В.А. Fabrikant, SI Вавилов, В.Л. Levshin, F.A. Бутаева М.А. Konstantinov-Schlesinger, VI Долгополов. Всички те бяха удостоени с титлата на Сталинската лауреат на втора степен.
Сортове, принцип на работа и използване на флуоресцентни лампи
С повърхностна информация вече сме чели и сега нека погледнем по-дълбоко в структурата на лампите. Ще дефинираме техните основни характеристики и ще обявим много интересна информация, която, ако не е полезна на практика, ще бъде много полезна за общото развитие.
Принцип на работа
Флуоресцентна лампа в разрез
Да си представим, че имаме лампа, тя е включена и работи. Какво причинява блясък? Факт е, че на противоположните краища на тръбата има електроди, между които изгарят дъговия разряд (физическо явление, открито през 1802 г. от руски физик В. Петров).
Вътрешният обем на лампата се запълва с пара живак и инертен газ (без мирис и безцветни моноатомични газове). При контакт с електричество се създава поток от ултравиолетова нетеплова радиация.
Както вече беше споменато, вътрешността на колбата е покрита със слой от фосфор, койтоима способността да абсорбира ултравиолетова светлина, превръщайки я във видима светлина. Различният състав на луминофора ви позволява да регулирате светлината. Като спрейове се използват цинкови калциеви ортофосфати и калциеви халофосфати. Интензивността на радиацията зависи от силата на лампата и от качеството на луминофора.
Електрическата дъга на Петров, погрешно приписана на откритията на Никога Тесла
Дъговият разряд се поддържа поради термоядрената емисия на заредени електрони от повърхността на катода (електронни изблици от метали при високи температури). Затова, за да стартира лампата, катодите трябва да се загреят.
Тук видовете лампи започват да се различават:
- първо- това са модели с горещ старт (лампи LD и DRL). Те имат затоплени катоди от тока. Тези лампи имат забележимо забавено стартиране (0.5 - 1 сек), което дразни много потребители. Но трябва да се отбележи, че такива лампи служат много по-дълго.
- втори- лампи за студен старт. В тях катоди се нагряват чрез йонно бомбардиране, което се случва при силно натоварване. Такива лампи са включени почти мигновено, но животът им намалява.
Стартерите с електромагнитни и електронни баласти се използват за стартови лампи, но ще говорим за тях малко по-късно.
Маркиране на флуоресцентни лампи
Цветова температура на осветлението
В зависимост от това колко ярко е осветлението, човешкото възприемане на цветаТака например, синият цвят е забележим за нас по-добре при слаба светлина, а червеният цвят става по-малко забележим в същото време. В резултат на това дневната светлина при нисък интензитет изглежда синкава.
Поради тези особености на нашата визия са разработени норми за осветяване на различни помещения: за едно жилище има достатъчно 75 лукса (интензивност на светлината според СИ) в рамките на една стая, а за промишлени помещения тази стойност е 400 лукса.
- В първия случай най-естественото е осветлението с цветова температура от 3000K.
- Във втория - 4000-6000K, тъй като предишната версия вече изглежда жълта.
За да не се объркват тези параметри, производителите маркират продуктите. Маркировката може да бъде международна или национална.
Международна система за обозначения
International включва трицифрена стойност, която правилно дешифрира и е възможно да се определят параметрите на лампата.
Пример за използване на международната маркировка на флуоресцентни лампи
- Първата цифра в кода е индексът на цветовия трансфер. Този номер се умножава по 10 Ra (особен индикатор за цветово ниво). Колкото по-висока е стойността, толкова по-точно се взема предвид прехвърлянето на цвета. Компактните лампи за дома обикновено имат определена стойност от 60-98 Ra.
- Останалите две цифри показват цветната температура, произведена от нажежаемата лампа.
Това означава, че маркировката върху опаковка 930 показва, че лампата има индекс на цветопредаване, равен на 90 Ra и цветна температура от 3000Келвин.
В допълнение към маркировката, съгласно DIN 5035 (немски аналог на ГОСТ), обхватът на трансфера на цветовете от 20 до 100 Ra е разделен на 6 части. Няма да навлизаме в подробности, но ако някой иска да просвети, тогава ви молим да се разхождате из интернет.
Вътрешно маркиране
Вътрешната руска маркировка е много по-различна от горепосочената. Регламентирана е от ГОСТ 6825-91 (МЕК 81-84) и други нормативни документи.
Руска маркировка на флуоресцентни лампи
Съгласно този знак се разграничават следните видове лампи:
| маркиране | описание | Температура в К | Международен аналог |
| LB | Бял свят. Те се характеризират с висока светлинна мощност и нискокачествен цветен трансфер. Използва се предимно в административни и производствени помещения. | 3500 | 635 |
| LD | Дневна светлина. Има светло син цвят. Прехвърлянето на цветовете е приемливо в комбинация с висока светлинна мощност. | 6500 | 765 |
| LHB | Студена бяла светлина. Оттенъкът е нещо като слънчево. Прехвърлянето на цвят е ниско. Предишните версии са подходящи за индустрии с ниски изисквания за цветен трансфер. | 4000 | 640 |
| LTB | Топла бяла светлина. Белият блясък има леко розов оттенък. Използва се в заведения за обществено хранене и хранителни магазини | 3000 | 530-630 |
| LEE | Естествена светлина. Белият свят няма нюанси. Характеризира се с висока светлинна мощност. | 4000 | 740 |
| LHE | Естествена студена светлина. Подобно на предишното, но има по-студена сянка. | 6000 | 760 |
В таблицата са изброени основните видове лампи и техните маркировки. В допълнение, маркировката може да бъде допълнена от буквата "C", което означава подобрен цветен трансфер, или "ЦЦ" - висококачествен цветен трансфер.
Това означава, че маркирането на LDCC ще означава дневна светлина с висок цветен трансфер. Такива лампи се използват в музеи и изложби, за да не се нарушава възприемането на усилията на художниците.
На снимката - лампа със специално предназначение
В допълнение към горните варианти, има много повече лампи, които имат специфична цел. Тези модели също имат своите маркировки.
- LS, LH, LK, LR, LHR, LS са всички лампи с цветна луминесценция (р - розово, до - червено, жълто - жълто, г - лилаво, z - зелено, г - синьо);
- LUF - ултравиолетови лампи;
- DB - ултравиолетово сияние от тип "С";
- LSR е светлосиня рефлексна светлина.
За по-подробна информация относно маркировката, моля свържете се с ГОСТ.
Електрическо свързване
Настройка на стартовото устройство
Съществен недостатък на флуоресцентните лампи е, че те не могат да бъдат директно свързани към мрежата, а причините за това са две.
- При поява в газоразрядната лампа тя получава отрицателно диференциално съпротивление, което може да доведе до късоверига, освен ако обикновено в веригата не включва съпротивление.
- В изключено състояние луминесцентната лампа има високо съпротивление, така че е необходим импулс с високо напрежение, за да се образува електрическа дъга.
За да се решат описаните проблеми, се използват пускови установки, най-често използваните варианти на EMPR и EPRA.
електромагнитен баласт
Апарати за регулиране на електромагнитни тригери
Електромагнитният баласт или EMPR е дросел, който има индуктивно съпротивление на желаната стойност и е свързан паралелно с лампата. Той има стартер за кондензатор и електрическа крушка. Същността на този апарат е, че когато е включен, той образува импулс до 1 kV поради самоиндукция, докато то ограничава тока през неговия ток поради неговото съпротивление.
Ползите от схемата включват надеждност, трайност и лекота на изпълнение. Недостатъците му са много по-големи:
- Дълъг старт - до 3 секунди;
- Висока консумация на мощност на газта;
- По-малък фактор на мощността;
- Наличието на нискочестотно бръмчене при дросели с лошо качество;
- Мигаща лампа два пъти;
- Големи размери на дизайна;
- Ако температурата на въздуха около лампата е под нулата, тогава пускането на лампата може дори да не се случи.
Електронен баласт
Електронният спусък регулира механизма
Електронният баласт (EPR) захранва лампите с ток с високочестотно напрежение от 25 до 133 kHz, така че трептенето на такива лампи е напълно неусетно за човешкото око.Има много модели на EPR, които могат да се използват както за горещ, така и за студен старт.
Разликата с EMPR е, че EPRA няма стартер (неонова лампа с кондензатор), но необходимото напрежение може да се образува. Най-често електронният баласт нагрява катодите до желаната от напрежението температура, така че лампата да започне.
В зависимост от модела, ECPAs може да запали лампата плавно, постепенно да увеличава сиянието или да го направи незабавно.
"Студеният" старт се дължи на факта, че веригата, в която е свързана лампата, е по същество вибрационна верига, чиито параметри са избрани така, че при липса на разряд във веригата има феномен на електрически резонанс. Подобен метод е много популярен сред радиолюбителите, тъй като ви позволява да управлявате дори лампи с изгорени катоди.
лампата е счупена
Лампата започна да свети с проходи или избледняла изобщо
Защо флуоресцентната лампа не работи? Ако не счупите лампата, то причината вероятно ще лежи в следващата. Запалимите електроди от конструкцията са изработени от волфрам, покрит с паста от алкалоземни метали, която по време на работа бавно пада от катоди.
Този процес е особено интензивен, когато лампата започва, поради факта, че изхвърлянето не започва да гори в цялата област, а само в определена област от повърхността, което води до локални температурни колебания. Оттук се образува потъмняване на луковицата по ръбовете, което става по-забележимо до края на експлоатационния му живот.
Заключение! Продължителност на операцияталампите зависят пряко от качеството на инсталираните в него електроди.
Лампите на EMPR и EPR се изгарят по различен начин:
- В първия случай, когато се изгаря един от електродите, напрежението на лампата се увеличава до нивото на разреждане в стартера. Поради това, тя започва да работи непрекъснато и има известна мигаща светлина.
- При продължителна работа на стартера електродите започват да прегряват, в резултат на което един от тях изгаря за няколко дни. В същото време стартерът изгаря много често, което изисква смяна на лампата.
- Лампата може да се повреди поради неизправност на дросела и стартера. В първия случай токът, преминаващ през лампата, се увеличава силно, което причинява разтопяване на електродите и светлината моментално изгаря. Във второто - лампата е шунтирана на стартовата верига, поради което само нажежаемите лампи започват да работят. В този режим на работа те се износват многократно по-бързо.
- В EPR, след дестилацията на напрежения и увеличаване на напрежението - ако няма система за защита (баласти с лошо качество) - токът се увеличава, което води до издутия транзисторен баласт.
- Неадекватните ЕПР могат също да причинят повреда, тъй като изходният кондензатор може да пробие при спиране на лампата, което също причинява изпадане на транзисторите.
В изхода на лампата не се появява мигане в EPR - просто изгасва. Можете да зададете причината за повреда, като използвате обикновен мултиметър, като проверите резбата за устойчивост на стреса.
Варианти на варианти на изпълнение
Сортове флуоресцентни лампи
Като цяло разграничавам два вида флуоресцентни лампи: линейни и компактни.
Линейна флуоресцентна лампа
- Първото изпълнение е лампа с ниско налягане, U-образна или пръстеновидна форма. Според ГОСТ 6825-91 те също се наричат тръбни, въпреки че това определение вече е остаряло.
- По същество това е стъклена тръба с два цокъла по краищата, в които са монтирани краката на електродите. Самата тръба се запечатва, за да се поддържа инертен газ (Ne, Kr, Ar) и двойка живак вътре.
- Тези лампи се различават по дължина, форма и дебелина на тръбата.
Компактни флуоресцентни лампи
Вторият вариант има извита тръба, която допълнително може да бъде затворена от заоблени колби. Основната разлика между тях се състои в вида на използваната основа: 2D, G23, G27, G24 (с модификации ... Q1, Q1, Q3), G53. Поради това инструкциите за инсталиране на лампите могат да варират - проучете анотациите, прикрепени към устройството.
Също така издадоха стандартни версии на базите, които много често извиваме със собствените си ръце:
малка футболна база
- E14 - най-малката капачка;
основа Е27
- E27 - стандартен цокъл, както при повечето лампи с нажежаема жичка;
основа E40
- E40 - голям цокъл за улично осветление.
Тази универсалност допринесе за бързото разширяване на енергоспестяващите флуоресцентни лампи.
Използване на флуоресцентни лампи
Е, и накрая, нека поговорим малко за безопасността на употребатагероят на нашия преглед. Както знаете, живакът е токсично вещество от първия клас на опасност. Приложението в електротехниката и използването на такива вещества е регулирано от RoHS - набор от закони, приети в цяла Европа.
Според тези документи, потребителите, които унищожават отпадъци, съдържащи живак, са длъжни да ги отвеждат до специализирани центрове за приемане. В нашата страна комуналните услуги трябва да се обработват от ЖЕКи и индивидуални предприемачи, които са получили съответното разрешение.
Ако такава компания откаже да приеме лампа, тогава можете да се оплачете на ръководството или на кметството, а лампата се отвежда до мястото на приемане на магазина на ИКЕА, който приема всякакви лампи и от какъвто и да е производител.
В Русия, от 3 септември 2010 г., е в сила Резолюция на правителството на РФ № 681, която регламентира не само процедурата за обезвреждане на такива продукти, но и списък на мерките за почистване и дезинфекция на помещения, замърсени с живачни пари.
Резолюция на правителството на РФ за третиране на опасни вещества