Zářivkové osvětlení: principy práce

Světelné zařízení viditelné ultrafialovým světlem zářivky

Po mnoho let lidstvo používá pro osvětlení budov, ulic, rostlin a jiných prostor zářivky. Důvod spočívá v tom, že i přes vysoké náklady lamp samotných, jsou uvedení větší světelný výkon než klasické žárovky, které mají podobnou kapacitu.

Levnější lehká, následně vedlo k významným úsporám také proto, že průměrná délka života těchto produktů je cca 5 let na hranicích cyklů zařazení výjimek z roku 2000. Pojďme rozebrat více, co je fluorescenční světlo, které výhody a nevýhody má .

Rozsah a vlastnosti zářivek

Kompaktní lampa pro úsporu energie

Zářivky jsou výbojkový zdroj světla. Mají elektrický náboj, komunikovat s rtuťovými parami, tvořící ultrafialové záření, která je v kontaktu s fosforem přeměněn světla okem viditelné. Jak sloužit různé sloučeniny fosforu, jako je například vápník halofosfata s jinými prvky.

typy svítidel a rozsahu

K dispozici jsou dva typy světelných zdrojů: vysoký a nízký tlak. Nejprve použitý v osvětlovacích zařízení vysoce výkonné, stejně jako pro veřejné osvětlení. Druhá se používá k osvětlení průmyslových a obytných prostor.

Rtuťová výbojka

HRLND nebo plynové výbojky rtuťové nízkotlaké - skleněná baňka (trubice), opatřené na vnitřní straněstěny s vrstvou fosforu. Uvnitř jsou tyto lampy naplněny argonem a rtutí (nebo amalgámem) pod tlakem 400 Pa.

Zajímavé vědět! Plazmové panely jsou jednou z odrůd zářivek!

Zářivky ve školní třídě

Velmi časté zářivky byly získány v:

• školy;
• kanceláře;
• Nemocnice a kliniky;
• A na dalších místech.

S příchodem poloviny 80. let 20. století se kompaktní bazény typu E14 a E27 pod datovými lampami začaly šířit a v každodenním životě se každým rokem získávají stále větší popularita.

Systémové rozhraní DALI

Používání fluorescenčních lamp je nejlepší pro osvětlení velkých ploch. Sdílení lamp se systémy DALI umožňuje snížit spotřebu energie o 50 až 80% a zvýšit životnost jejich provozu.

Rozmanitost barev a odstínů závisí na složení fosforu a plynu

Široké využití zářivek se také projevuje světelnou reklamou, osvětlením osobních pracovišť a osvětlením fasád budov. Používají se také při pěstování rostlin v organizaci umělého osvětlení ve sklenících.

LCD TV na luminiscenčním podsvětlení

Při rozložení LED diod byla LCD panely všech typů osvětleny pouze zářivkami.

Klady a zápory

Myslíme si, že není žádným tajemstvím, že úspěch zářivek je způsoben jeho výhodami oproti konkurenci.

K nimzahrnují:

• Vysoký výkon a účinnost světla- všimněte si, že zářivka s 20 wattovými zářivkami produkuje světlo jako normální žárovku při 100W.
• Rozmanitá paleta zářivých barev- umožňuje vytvořit jasné kompozice libovolné složitosti.
• Vyzařované světlo je rozptýlené .

Zářivka funguje mnohem déle než žárovky

• Skvělá životnost- lampy špičkové třídy mohou pracovat až 20 000 hodin, oproti 1000 litrům žárovek. Z důvodu spravedlnosti je však třeba poznamenat, že tento ukazatel lze dosáhnout pouze při vynikající kvalitě napájení a dodržování maximálního možného počtu inkluzí.

Tip! Od této chvíle lze odvodit pravidlo, že zářivky - to nejde o nejlepší řešení pro průchody, vybavené senzory pohybu. Takéto osvětlení nemůžete připojit přes spínače s indikací LED diod - způsobuje nepřetržité blikání lampy (v podstatě zařazení - výjimka), což vede k rychlé poruše.

Páry rtuti jsou jedovaté pro lidi

Luminiscenční osvětlení začalo v posledních deseti letech přinést svou pozici, čímž ustoupilo propracovanějšímu osvětlení LED. Tato tendence se objevila kvůli nevýhodám těchto lamp, které musely být odstraněny.

Zde jsou nevýhody luminiscenčního osvětlení:

• Svítidla obsahují rtuť do 1 g . To znamená, že při rozmrazování žárovky je nebezpečné chemikálie. Lidé se vždy nevzdávajívědomi nebezpečí rtuti a nelze váhat k prolomení tohoto lampu. Mezitím se 1 kapka rtuti dokáže otrávit prostor kolem sebe v okruhu několika kilometrů.
• Spektrum jejich záře je nerovnoměrné, lineární . To znamená, že je to špatné tato práva a narušuje barvy jsou osvětlené objekty. Tam jsou lampy s kontinuálním světle, ale záře není tak jasné, to znamená, že úspory na elektřině se snižuje.
• Následně účinnost zářivky spadá , v důsledku degradace fosforu - změna barvy spektrum snižuje světelný výkon.
• Další nevýhodou fluorescenčního světla - blikající světlo , která se vyskytuje dvakrát častěji než přivádění elektrické energie, to znamená, že naše sítě, bude to 100 Hz. Tento problém je vyřešen pomocí EKG (Elektronické spouštěcí regulační), za předpokladu, že jeho kondenzátory mají dostatečnou kapacitu.

Velké blikání lamp

• Potřeba spouštěcího mechanismu pro lampu.
• Nízký výkonový faktor lampyje považován za neúspěšný pro napájecí síť.
• Vysoká cena ve srovnání s žárovkami.

Důležitou roli hraje dnes i velikost lamp. A pokud to není důležité pro vnitřní osvětlení, pak pro elektroniku - naopak.

Přepnutí na LED diody umožnilo vytvořit velmi kompaktní LCD displeje. Máme ultratenké televizory, smartphony a tablety s vysoce kvalitními jasnými displeji a mnohadalší

Historie vzhledu zářivek

Moderní žárovka

První moderní luminiscenční žárovky jsou plynové výbojky, které byly použity v 19. století. Osvětlení plynů pod vlivem proudů bylo první na světě, které sledovalo Mikhaila Lomonosova - chyběl elektřinu skrze kouli plnou vodíku.

• První provozní plynová výbojka je vynález německého fyziků Henryho Geyslera. V roce 1856 dostal modrou záři trubice naplněné plynem.
• V roce 1891 byl osvětlovací systém pro plynové výbojky patentován Nikola Teslou. Jeho systém zahrnoval argonové trubice s plynovou výbojkou, kterou krátce předtím patentoval, a zdrojem vysokého napětí s vysokou frekvencí.

Nicola Tesla - nejzákladnější vědec v dějinách lidstva

Argon Tesla lampy jsou používány dnes.

• V roce 1893 v Chicagu v Illinois byla na výstavě vědeckých a technologických úspěchů demonstrována luminiscenční luminiscence. Představil ho známému Thomasovi Edisonovi.
• V roce 1894 MF Moore ukázal lampu na dusíku a oxidu uhličitém, který produkoval světle růžové záře.
• V roce 1901 vytvořil Cooper Hewitt ortuťovou svítilnu, která produkovala modrozelené světlo, které v důsledku toho nenašlo žádnou aplikaci. Ale bylo to mnohem efektivnější než lampy Edison a Geysler a téměř byl analog moderních přístrojů.
• V roce 1926 bylo rozhodnuto zvýšit tlak uvnitř žárovky a jejich vnitřní stěny pokrývají luminofor, který se měníultrafialového záření v požadovaném světelném spektru. Nápad patřil Edmundovi Germerovi, vědci, který skutečně vytvořil denní světlo pomocí zářivek.

Později patent na vynález vykoupil společnost General Electric, kterou založil Edison. Společnost dokázala přinést lampy k komerční výrobě a použití.

V SSSR jsou takové významné údaje jako V.A. Fabrikant, SI Vavilov, VL Levshin, F.A. Butaeva MA Konstantinov-Schlesinger, VI Dolgopolov Všichni byli oceněni tituly Stalinovy ​​ceny vítězů druhého stupně.

Odrůdy, princip činnosti a používání zářivek

S informacemi o povrchu jsme již četli a teď se podíváme hlouběji do struktury lamp. Budeme definovat jejich hlavní rysy a oznamujeme mnoho zajímavých informací, které, pokud nebudou užitečné v praxi, budou velmi užitečné pro obecný vývoj.

Princip práce

Žárovka v řezu

Představme si, že máme lampu, je zapnutá a funguje. Co způsobuje záře? Faktem je, že na opačných koncích trubice jsou elektrody, mezi kterými spaluje obloukové výboje (fyzický jev, otevřený v roce 1802 ruským fyzikem V. Petrovem).

Vnitřní objem lampy je naplněn parou rtuti a inertním plynem (bez zápachu a bezbarvých monoatomických plynů). Při kontaktu s elektřinou vzniká proud ultrafialového netermálního záření.

Jak již bylo uvedeno, vnitřní strana baňky je pokryta vrstvou fosforu, což jemá schopnost absorbovat ultrafialové světlo a přeměňuje ho na viditelné světlo. Různé složení světelného paprsku vám umožňuje upravit stín světla. Jako spreje se používají orthofosforečnany vápníku vápenatého a halofosforečnany vápenaté. Intenzita záření závisí na výkonu lampy a na kvalitě luminoforu.

Elektrický oblouk Petrova, chybně připisovaný objevům Never Tesla

Obloukové výboje jsou podporovány díky termionové emisě nabitých elektronů z povrchu katody (elektronové výboje z kovů při vysokých teplotách). Proto, aby se lampa rozběhla, je třeba zahřát katody.

Zde se typy svítilen začínají lišit:

1. nejprve- jedná se o modely s rozběhem za tepla (lampy LD a DRL). Mají katody zahřáté proudem. Tyto lampy mají znatelný zpožděný start (0,5 - 1 s), což zneklidňuje mnoho uživatelů. Mělo by však být poznamenáno, že tyto lampy slouží mnohem déle.
2. sekundy- lampy za studena. V nich jsou katody zahřívány iontovým bombardováním, ke kterému dochází při výboji vysokého napětí. Takové svítilny jsou zahrnuty téměř okamžitě, ale jejich provozní životnost klesá.

Startéry s elektromagnetickým a elektronickým předřadníkem se používají k startování lamp, ale o nich budeme mluvit o něco později.

Označení zářivek

Barevná teplota osvětlení

V závislosti na tom, jak živé je osvětlení, lidské vnímání barvyTakže například modrá barva je pro nás lepší při slabém osvětlení a červená barva se stává méně nápadná současně. Výsledkem je, že denní světlo při nízké intenzitě je modré.

Vzhledem k těmto rysům našeho výhledu byly vyvinuty normy pro osvětlení různých prostor: pro dům je v jedné místnosti dostatek 75 luxů (světelná jednotka podle SI) a pro průmyslové prostory je tato hodnota 400 luxů.

1. V prvním případě je nejpřirozenější osvětlení s barevnou teplotou 3000K.
2. V druhém - 4000-6000K, protože předchozí verze bude vypadat již žlutě.

Aby nedošlo k záměně v těchto parametrech, výrobci označují výrobky. Označení může být mezinárodní nebo národní.

Mezinárodní systém označení

Mezinárodní obsahuje třímístnou hodnotu, správně rozluštit, což je možné určit parametry lampy.

Příklad použití mezinárodního označení na zářivkách

1. První číslicí kódu je index přenosu barev. Toto číslo je násobeno 10 Ra (zvláštní indikátor úrovně barev). Čím vyšší je hodnota, tím přesnější je přenos barvy. Kompaktní žárovky pro dům obvykle mají dané číslo 60-98 Ra.
2. Zbývající dvě číslice udávají teplotu barev vytvářenou doutnavkou.

To znamená, že označení na obalu 930 znamená, že světlo má index přenosu barev rovný 90 Ra a teplotu barev 3000Kelvin

Kromě označení podle DIN 5035 (německý analog GOST) je rozsah barevného přenosu od 20 do 100 Ra rozdělen na 6 částí. Nebudeme jít do detailů, ale pokud chce někdo osvětlit, pak vás požádáme, abyste procházeli po internetu.

Tuzemské značení

Domácí ruské označení je velmi odlišné od výše uvedeného. Je regulována normou GOST 6825-91 (MEC 81-84) a dalšími normativními dokumenty.

Ruční značení zářivek

Podle této značky se rozlišují tyto typy svítilen:

značení	popis	Teplota v K	Mezinárodní analogové
LB	Bílý svět. Vyznačují se vysokým světelným výkonem a barevným přenosem nízké kvality. Používá se především v administrativních a průmyslových prostorách.	3500	635
LD	Denní světlo. Má světle modrý odstín. Přenos barev je přijatelný v kombinaci s vysokým světelným výkonem.	6500	765
LHB	Studené bílé světlo. Tón je něco jako sluneční. Přenos barev je malý. Předchozí verze jsou vhodné pro průmysl s nízkými požadavky na přenos barev.	4000	640
LTB	Teplé bílé světlo. Bílá záře má mírně růžový odstín. Používá se v místech stravování a obchodů s potravinami	3000	530-630
LEE	Přírodní světlo. Bílý svět nemá žádné odstíny. Je charakterizován vysokým světelným výkonem.	4000	740
LHE	Přírodní studené světlo. Stejně jako předchozí, ale má chladnější odstín.	6 000	760

V tabulce jsou uvedeny hlavní typy svítilen a jejich označení. Kromě toho může být označení doplněno písmenem "C", což znamená lepší přenos barev, nebo "ЦЦ" - vysoce kvalitní přenos barev.

To znamená, že označení LDCC bude znamenat denní světlo s vysokým přenosem barev. Takové lampy se používají v muzeích a výstavách, aby nedošlo k deformaci vnímání úsilí umělců.

Na fotografii - speciální lampu

Kromě výše uvedených možností existuje mnohem více lamp, které mají zvláštní účel. Tyto modely mají také značení.

• LS, LH, LK, LR, LHR, LS jsou lampy s barevnou luminiscencí (p - růžová, červená, žluto - žlutá, gr - lila, z - zelená, g - modrá);
• LUF - ultrafialové žárovky;
• DB - ultrafialová záře typu "С";
• LSR je reflexní světle modré světlo.

Podrobnější informace o značení vám poskytne společnost GOST.

Elektrické připojení

Počáteční zařízení nastavuje

Podstatnou nevýhodou fluorescenčních lamp je to, že nemohou být přímo připojeny k síti a důvody pro to jsou dvě.

1. Při vzhledu ve výbojce získává záporný diferenciální odpor, který může vést k krátkémuobvod, pokud obvykle v obvodu nezahrnuje odpor.
2. Ve ​​vypnutém stavu má luminiscenční žárovka vysoký odpor, takže vyžaduje vysokonapěťový impuls pro vytvoření elektrického oblouku.

K vyřešení popsaných problémů se používají odpalovací zařízení. Nejčastěji používané varianty EMPR a EPRA.

elektromagnetické předřadníky

Elektromagnetické regulační zařízení

Elektromagnetický předřadník nebo EMPR je tlumivka, která má indukční odpor požadované hodnoty a je zapojena paralelně se svítilnou. Má spouštěč kondenzátoru a žárovku. Podstatou tohoto zařízení je to, že když je zapnuto, vytváří impuls až do 1 kV kvůli samočinné indukci, zatímco omezuje proud jeho proudem kvůli jeho odporu.

Přínosy systému zahrnují spolehlivost, trvanlivost a snadnost provedení. Nevýhody jsou mnohem větší:

• Dlouhý start - až 3 sekundy;
• Vysoká spotřeba energie škrticí klapky;
• Menší výkonový faktor;
• přítomnost nízkofrekvenčního bzučení v tlumivkách špatné kvality;
• Dvakrát blikající světlo;
• Velké rozměry konstrukce;
• Pokud je teplota vzduchu kolem lampy pod nulou, nemusí se stát, že se lampa rozběhne.

Elektronický předřadník

Elektronická spoušť nastavuje mechanismus

Elektronický předřadník (EPR) napájí lampy s proudem s vysokofrekvenčním napětím od 25 do 133 kHz, takže blikání těchto lamp je zcela nepostřehnutelné lidskému oku.Existuje mnoho modelů EPR, které mohou být použity jak pro zahřátí, tak pro studený start.

Rozdíl oproti EMPR spočívá v tom, že EPRA nemá startér (neonovou lampu s kondenzátorem), ale požadované napětí je schopné se samo vytvářet. Nejčastěji elektronický předřadník ohřívá katody na požadovanou teplotu napětím tak, aby začala svítit.

V závislosti na modelu může systém ECPA hladce rozsvítit lampu a postupně zvyšovat intenzitu záblesku, nebo to okamžitě.

„studený“ start na úkor řetězu, který je spojen lampy jsou v podstatě oscilační parametry obvodu jsou zvoleny tak, že v nepřítomnosti elektrického výboje jevu dochází v rezonančním obvodu. Podobná metoda je velmi populární u rádiových amatérů, protože umožňuje provozovat i lampy s vypálenými katodami.

lampa se zlomila

Lampa začala svítit s průsmyky nebo vůbec vybledla

Proč selhala zářivka? Pokud lampu nerozbijete, pak pravděpodobně bude ležet v příštím. Vznětlivé elektrody konstrukce jsou vyrobeny z wolframu, potažené pastou z kovů alkalických zemin, které během práce pomalu spadnou z katod.

nejintenzivněji tento proces probíhá při spuštění lampy ze skutečnosti, že žádná vypouštění začne hořet v celé oblasti, a to pouze určitá část povrchu, což způsobuje lokální změny teploty. Z toho důvodu se vytváří ztmavnutí žárovky na okrajích, což se stává výraznější po skončení její životnosti.

Závěr! Doba provozulampy přímo závisí na kvalitě nainstalovaných elektrod.

Svítidla EMPR a EPR jsou různě spálena:

• V prvním případě při spalování jedné z elektrod se napětí na lampě zvyšuje na hladinu vybíjení ve startéru. Z tohoto důvodu začíná pracovat nepřetržitě a dochází k známému blikání opotřebovaných lamp.
• Při nepřetržitém provozu startéru se elektrody začnou přehřívat, v důsledku toho se jeden z nich během několika dní vyhoří. Současně spouštěč sama spaluje velmi často a vyžaduje výměnu lampy.
• Lampa může selhat z důvodu poruchy škrticí klapky a spouštěče. V prvním případě proud, který proudí lampou, silně stoupá, což způsobuje, že se elektrody roztaví a lampa okamžitě vyhoří. Ve druhé - lampa je posunutá na startovací obvod, kvůli níž začnou pracovat pouze žárovky. V tomto režimu provozu se opotřebovávají mnohokrát rychleji.
• EKG po foukání napětí příze a zvýšení napětí - pokud není systém ochrany (nekvalitní předřadníky) - proud zvyšuje, což vede k vyhoření tranzistory zátěž.
• Poor EKG může také způsobit škodu, protože výstupní kondenzátor, stárnutí lampy, může proniknout také spálí tranzistory.

V zásuvce lampy EPR není blikat - prostě zhasne. Příčinu poruchy můžete nastavit pomocí běžného multimetru tím, že zkontrolujete závity odolné proti napětí.

Varianty variant provedení

Odrody zářivky

Celkově rozlišuji dva typy zářivek: lineární a kompaktní.

Lineární zářivka

• První provedení je rtuťová nízkotlaká svítilna, tvaru U nebo prstence. Podle GOST 6825-91 jsou také nazývány trubkovými, ačkoli tato definice je nyní zastaralá.
• V podstatě jde o skleněnou trubku se dvěma sokly na okrajích, ve kterých jsou nohy elektrod uloženy. Samotná trubice je utěsněna tak, aby udržovala inertní plyn (Ne, Kr, Ar) a dvojici rtuti uvnitř.
• Tyto lampy se liší délkou, tvarem a tloušťkou trubky.

Kompaktní zářivky

Druhá varianta má zakřivenou trubici, která může být navíc uzavřena zaoblenými baňkami. Hlavní rozdíl mezi nimi spočívá v typu použité základny: 2D, G23, G27, G24 (s modifikacemi ... Q1, Q1, Q3), G53. Proto se mohou lišit pokyny pro instalaci žárovek - prostudujte si poznámky připojené k zařízení.

Také uvolnily standardní verze základen, které se velmi často krčíme vlastními rukama:

malá fotbalová základna

• E14 - nejmenší čepice;

základna E27

• E27 - standardní sokl, jako u většiny žárovek;

základna E40

• E40 - velký sokl pro pouliční osvětlení.

Tato univerzálnost přispěla k rychlému rozšíření energeticky úsporných zářivek.

Využití zářivek

No a nakonec promluvme trochu o bezpečnosti používáníhrdina naší recenze. Jak víte, rtuť je toxická látka první třídy nebezpečí. Aplikace elektrických a likvidace těchto látek regulujících RoHS - soubor zákonů přijatých v celé Evropě.

Podle těchto dokumentů, uživatelé, kteří využívají odpady obsahující rtuť jsou povinni vzít na speciálních sběrných místech. V naší zemi se musí vypořádat s ZhEKs likvidace a fyzické osoby podnikatele, kteří obdrželi toto povolení.

V případě, že úřad odmítne takovou lampu přijmout, můžete si stěžovat na oddělení nebo obce, a zahrnují obchod lampa bod pro «IKEA», přičemž jakýkoliv lampa, a bez ohledu na to, který výrobce jsou vyrobené.

V Rusku 3. září 2010 je usnesením vlády RF číslo 681, který reguluje nejen postup při likvidaci těchto produktů, ale také obsahuje seznam opatření, která mají čistit a dezinfikovat oblasti kontaminované rtuťových par.

Usnesení vlády RF o léčbě nebezpečných látek

Tím končí náš výlet do světa ovládaného zářivkové osvětlení. Dotkli jsme se na většinu otázek týkajících se zdroji světla, ale pokud něco zbylo pro vás není zcela jasné, podívejte se na naši Navrhované video, kde můžete vidět mnoho zajímavých věcí.