Разновидности, установка, плюсы и минусы люминесцентных светильников

В 21 веке, основным видом ламп для освещения стали люминесцентные устройства освещения. Среди немалого разнообразия, эти источники освещения распространены в большем количестве относительно других. При условии их невысокой энергоемкости эти световые устройства давали достаточно освещения для больших помещений, классов, высоких и длинных коридоров и др.

Как следствие развитие технологии газоразрядных светильников не стояло на месте, особенности освещения ЛДС с каждым разом совершенствовались, начали появляться лампы дневного света меньшего размера, более ярких свечений, улучшалось качество отдаваемого света. Приблизительно в начале «нулевых» годов люминесцентная лампа начала появляться не только в производственных нуждах, но и дома. Так на смену «лампочке Ильича» пришли газоразрядные устройства освещения. При этом более экономичные люминесцентные лампы давали людям выбор освещения, от холодных до теплых оттенков белого и желтого цвета.

Особенности устройства и конструкции

В лампе — инертная газовая среда с парами ртути. Внутренняя поверхность покрыта люминофором, представляющим собой люминесцентное вещество. На краях лампы имеются вольфрамовые спирали, обработанные бариевым оксидом. Катоды связаны со штырями, которые обеспечивают подключение к наружному источнику электропитания.

Чтобы лампа работала исправно, она должна быть абсолютно герметичной. Если в нее проникнет кислород, химический состав прибора изменится, и лампа потеряет работоспособность.

На рисунке ниже показано строение люминесцентной лампы.

Следующий рисунок показывает, как устроен компактный люминесцентный осветительный прибор.

Люминесцентные лампочки способны давать только дневной свет. Однако подобное освещение довольно яркое, а потому слепит глаза. Чтобы свет стал более комфортным, лампы оснащают рассеивателями и отражателями. Данные устройства помогают равномерно распространять свет по помещению.

Люминофоры и спектр излучаемого света

Состав люминофора, наносимого на внутренний слой стеклянной колбы, влияет спектр цвета. Так, недорогой галофосфатный вид проецирует в основном желтый и синий спектр с минимальным количеством красного и зеленого. В результате, несмотря на высокую светоотдачу, при отражении наблюдается искажение оттенка цвета.

В лампах с повышенной отдачей светопотока присутствует 3-ех и 5-типолосный люминофор, который значительно улучшает фотометрические свойства прибора. Освещение становится более равномерным и качественным, без присутствия искажений.

Сферы применения

По месту применения люминесцентные лампочки принято делить на два вида — промышленные и бытовые.

Промышленные

Применяются для организации освещения на предприятиях. Встроенные в прожекторы лампы способны освещать большие площади с высокими потолками. Для опасных условий эксплуатации (речь идет о предприятиях химической и алкогольной промышленности) выпускаются взрывозащищенные светильники.

Бытовые

Для освещения жилого дома, а также для офиса используют бытовые модификации люминесцентных лампочек. Люминесцентные лампы часто используют для освещения кабинетов, кухонь и коридоров. Существуют специальные светильники, предназначенные для эксплуатации в неблагоприятных условиях: они хорошо справляются с воздействием влаги и пыли.

Типы конструкций

По конструктивным особенностям принято выделять такие виды светильников:

1. Открытые потолочные изделия. Для обеспечения безопасности такие лампы иногда комплектуют защитными решетками.
2. Встраиваемые светильники. Такие источники света вмонтированы под потолочное покрытие.
3. Настенные модели. Существует множество модификаций таких светильников. К примеру, линейный тип светильников имеет вытянутую форму и используется для освещения протяженных объектов. Накладные модели устанавливают с помощью анкеров, закрепленных в стене.
4. Угловые светильники. Такие устройства монтируют на стыках между потолком и стенами. Внешне конструкция напоминает потолочный плинтус. Такой тип осветительных приборов нередко выбирают для кухонь.
5. Подвесные устройства. Фиксируются к потолочной конструкции с помощью троса. На одном проводе размещается от одной до нескольких лампочек.
6. Закрытые светильники. Используют в сочетании с натяжными потолками. Такие модели не перегреваются, что обеспечивает сохранность потолочного материала.
7. Мебельные модели. Лампы дневного света используются для подсветки мебели. Люминесцентное освещение выполняет не только утилитарную функцию, но и служит украшением мебели.

В последние годы набирает обороты производство эконом-моделей люминесцентных светильников. Технология основана на использовании специального газа — люминофора. В результате взаимодействия газа и тока образуется ультрафиолетовое свечение без разогрева прибора.

Преимущества и недостатки

К достоинствам люминесцентных источников света принято относить такие их характеристики:

1. Высокая яркость света, что позволяет обеспечить отличную видимость. Особенно полезно люминесцентное освещение при выполнении мелких манипуляций, требующих точных движений.
2. Продолжительный срок эксплуатации. В сравнении с лампами накаливания люминесцентные светильники служат дольше.
3. Разнообразные модификации светильников. Выпускаются изделия, которые подойдут для любого интерьера.
4. Колбы не перегреваются, что благоприятно сказывается не только на сроке службы источника света, но и на отделочных материалах, находящихся в непосредственной близости (речь идет прежде всего о натяжных потолках).
5. Экономность расходования электроэнергии.
6. Простота очистки прибора от грязи или пыли.

К недостаткам люминесцентных ламп относятся:

1. Отсутствие возможности питания постоянным током.
2. Чувствительность к температурному режиму, который способен уменьшать светоотдачу устройства.
3. Наличие ртути внутри лампы, что создает опасную ситуацию, если колба будет разбита.

Важные характеристики при выборе светильника

Покупая светильник, следует принимать во внимание его технические возможности:

1. Существенный плюс изделия — наличие возможности холодного старта. В таких светильниках электроды нагреваются постепенно, в результате чего свет включается с небольшой задержкой. Плавный старт значительно увеличивает рабочий ресурс лампы.
2. Рекомендуется присмотреться к соотношению мощности между старой лампой накаливания и устанавливаемой лампой дневного света. Мощности люминесцентной лампы в 12–15 Вт достаточно, чтобы заменить 60-ваттную лампочку накаливания. Однако, несмотря на разницу в мощности, характеристики светового потока у разных тип ламп должны быть примерно одинаковыми.
3. Цвет лампы определяется особенностями помещения. Для кабинета или кухни предпочтителен холодный свет. Это позволит усилить концентрацию внимания на выполнении какой-либо работы. В спальне, гостиной или столовой более актуальны теплые цветовые тона. Они не раздражают органы зрения. Для ванной комнаты или в гараж следует выбирать устройства с защитой от влаги и пыли.

Основные параметры ламп

Люминесцентные лампы характеризуются следующими основными параметрами.

Световые параметры: 1) цвет и спектральный состав излучения; 2) световой поток; 3) яркость; 4) пульсация светового потока.

Электрические параметры: 1) мощность; 2) рабочее напряжение; 3) род питающего тока; 4) тип разряда и используемая область свечения.

Эксплуатационные параметры: 1) световая отдача; 2) срок службы; 3) зависимость световых и электрических параметров от напряжения питания и условий внешней среды; 4) размеры и форма ламп.

Основным признаком, выделяющим из всего многообразия люминесцентных ламп лампы массового применения для целей освещения, является их напряжение горения, связанное с видом используемого разряда. По этому признаку лампы делят на три основных типа.

1. Люминесцентные лампы дугового разряда с напряжением горения до 220 В. Эти лампы получили наибольшее распространение в нашей стране и европейских странах. Такие лампы имеют оксидный самокалящийся катод и зажигаются при его предварительном нагреве, что обуславливает основные особенности их конструкции.

2. Люминесцентные лампы дугового разряда с напряжение горения до 750 В. Такие лампы (типа Slim line) получили распространение в США, они работают без предварительного нагрева катодов, имеют мощность более 60 Вт.

3. Люминесцентные лампы тлеющего разряда с холодными катодами. Этот тип ламп используется для рекламного и сигнального освещения. Они работают при малых токах (от 20 до 200 мА) в установках высокого напряжения (до нескольких киловольт). Ввиду малого диаметра применяемых трубок им легко придается любая форма.

В особую группу выделяют высокоинтенсивные лампы повышенной мощности, имеющие размеры ламп первой группы. В таких лампах оказалось необходимым применять специальные способы поддержания давления насыщенных паров ртути.

Рассмотрим основные параметры люминесцентных ламп первой группы. Из перечисленных выше параметров, характеризующих люминесцентные лампы, нами уже рассмотрены цвет и спектральный состав излучения, световой поток, мощность, тип разряда и используемая область свечения. Значения других параметров люминесцентных ламп приведены в таблице 1. Средний срок службы ламп всех типов мощностью от 15 до 80 Вт в настоящее время превышает 12000 часов при минимальной продолжительности горения каждой лампы 4800 – 6000 часов. За время среднего срока службы стандартом допускается спад светового потока не более 40% начального, а за время, равное 70% среднего срока службы, – не более 30%.

Таблица 1

Характеристики люминесцентных ламп общего назначения по ГОСТ 6825-74

Яркость люминесцентных ламп различной цветности и мощности составляет от 4 × 10³ до 8 × 10³ кд/м². Яркость лампы связана с ее световым потоком Фл и геометрическим размерами соотношением

где L0 – средняя по диаметру яркость средней части лампы в направлении, перпендикулярном оси, кд/м2; Фл – световой поток, лм; k – коэффициент, учитывающий спад яркости к концам трубки, k = 0,92 для всех ламп, за исключением ламп мощностью 15 Вт, у которых k = 0,87; d – внутренний диаметр трубки, м; lсв – длина светящейся части трубки, м.

Неравномерность яркости по диаметру трубки связана с изменением коэффициента отражения стекла, который увеличивается с ростом угла падения. Необходимо отметить, что все указанные электрические и световые параметры люминесцентных ламп определены при включении лампы с образцовым измерительным дросселем (ДОИ) на номинальное стабилизированное напряжение.

Сила света люминесцентных ламп Iv в направлении, перпендикулярном их оси, связана со световым потоком соотношением

Iv = 0,108 × Фл .

Пространственное распределение силы света люминесцентных ламп в продольной плоскости близко к диффузному.

При включении люминесцентных ламп в сеть переменного тока в каждый полупериод происходит погасание и перезажигание разряда в лампе, что приводит к пульсации светового потока. Благодаря послесвечению люминофора пульсации светового потока лампы ослаблена по сравнению с пульсацией разряда. Снижение стробоскопического эффекта, создаваемого пульсирующим световым потоком люминесцентных ламп, осуществляется благодаря соответствующему присоединению к сети питания групп одновременно включаемых люминесцентных ламп, к примеру, на две или три разноименные фазы питающей сети.

Электрические и световые параметры люминесцентных ламп определяются параметрами схемы включения и напряжением сети. При изменении напряжения сети электрические параметры ламп и те из световых и эксплуатационных параметров, которые непосредственно связаны с электрическими, также изменяются. При любых схемах включения параметры люминесцентных ламп значительно меньше зависят от напряжения питания, чем параметры ламп накаливания.

Зависимость параметров люминесцентных ламп от давления насыщенных паров ртути определяет их чувствительность к изменению температуры окружающей среды и условиям охлаждения. На рисунке 10 показана зависимость светового потока от температуры окружающего воздуха. Как известно, воздух в зависимости от скорости его движения существенно изменяет свое охлаждающее действие. Поэтому зависимость световой отдачи ламп, как это видно из рисунка 10, определяется не только температурой, но и скоростью движения воздуха.

Сферы применения

Люминесцентные источники света применяют во многих сферах жизнедеятельности человека:

1. В медицине. Лампы дневного света часто используются в медицинских кабинетах. Качество света позволяет врачам тщательнее провести диагностические мероприятия.
2. Люминесцентные устройства распространены в сфере производства. Особенности технологии позволяют покрыть большие территории качественным концентрированным освещением. Особенно актуален дневной свет при проведении мелких точных операций (например, при работе на токарном станке).
3. На кухнях предприятий общественного питания, а также для приготовления пищи в домашних условиях.
4. В научных учреждениях и лабораториях.
5. В библиотеках, в образовательных заведениях.
6. Для организации наружной подсветки. Люминесцентные источники применяются не только для освещения, но и в качестве декоративного света. Лампы дневного света часто встречаются на козырьке гаражей и на входах в здания.
7. Офисные помещения.
8. Торговые заведения.
9. Жилые помещения.

Использование в интерьере

Люминесцентные источники света используются в самых разных интерьерных решениях, но наиболее уместны они в современных стилях:

1. Хай-тек. В этой стилистике применяются длинные светильники, вмонтированные на стыках потолков и стен. Такие лампы подчеркивают геометрию комнаты. Для хай-тека чаще всего используют холодные тона.
2. Минимализм. Люминесцентные светильники оформляются пластиком и представляют собой массивные плоские конструкции.
3. Экологический дизайн. Применяются в обрамлении природных материалов (обшивка деревом или кожей) и излучают теплый свет.
4. Помещения в стиле лофт. Такие лампы по своему оформлению и размещению должны соответствовать общему стилю помещения — переоборудованному в квартиры бывшему индустриальному зданию.
5. Эклектика. Используются эконом-лампы, размещенные в линию.

Обратите внимание! Холодный свет подходит для жилых помещений, окна которых обращены на южную сторону. Также холодные свет разбавляет слишком теплые тона отделочных материалов.

Монтаж люминесцентных ламп

При желании светильники дневного света несложно установить своими руками. Установка приборов освещения осуществляется исходя из их конструктивных особенностей. Устройства монтируют к потолочным конструкциям, на стены, в колонны и т.д. Для фиксации используют дюбеля и закладные.

Для соединения проводки светильника с электрической сетью устанавливают потолочные розетки. Они маскируют отверстие, из которого выводятся проводники.

Для настенных светильников розетки монтируют на незначительном расстоянии от источника света. Из корпуса выходит шнур, соединяющийся с источником электропитания через вилку.

При установке механического переключателя особое внимание следует уделять надежности контактов. В противном случае в процессе работы возможно смещение контактных поверхностей, из-за чего светильник перестанет работать.

Схема подключения прибора также важна. Чаще всего на рынке встречаются модификации, оснащенные дросселями и стартерами. Такие устройства имеют выделенные гнезда. Один из конденсаторов подключается параллельно и выполняет роль стабилизатора напряжения. Второй конденсатор предназначен для продления времени импульса на старте. Такое подключение именуют электромагнитным балансом. Его схема показана на рисунке внизу.

На всех люминесцентных светильниках имеется схема. Она изображена с обратной стороны прибора. Схема содержит достаточную информацию о количестве лампочек, их мощности, а также других значимых характеристиках устройства.

Обратите внимание! Светильник с люминесцентными лампами несложно переоборудовать на работу со светодиодами. До замены лампы нужно удалить из схемы пускорегулирующее устройство. Световые диоды должны получать напряжение напрямую.

Оптимальный способ размещения люминесцентных приборов — подвешивание их на магистрали (осветительные коробки типа КЛ-1 или КЛ-2). В совокупности с коробками в продаже имеются все необходимые комплектующие для установки люминесцентного светильника.

Важно! Перед подключением лампы следует заизолировать концы проводов.

Виды ламп и цоколя

Как правило, в своих квартирах и частных домах люди используют компактные газоразрядные устройства освещения, которые вкручиваются в привычный для всех цоколь, эти светильники питаются от сети 220 Вт. Также имеет место в использовании небольших четырехштырьковых световых устройств, которые обычно используются в светильниках. За редким исключением эти источники света имеют дугообразный вид. В отличие от цокольных, таким светильникам необходимо устройство пуска «реле», поэтому в основном их использование приходится на промышленную или административную структуру помещений.

Необходимой деталью в конструкции любого светового устройства является цоколь. Цоколь, в каком бы из типов ламп он не стоял, обеспечивает за счет специального соединения, контакт люминесцентных ламп с электрической цепью. Итак, цоколи для световых устройств могут быть следующих видов:

• Резьбовой (винтовой). Резьбовые постаменты отличаются элементарной и комфортной конструкцией, позволяющей вкручивать колбу максимально быстро. Электролампы по конструкции колб отличаются большим разнообразием, однако наиболее распространенными являются электролампы с цоколем типа e14 и e27.
• Штыковой. Поначалу предназначался для газоразрядных светильников трубчатого типа. Позже стали использовать также для установки галогеновых и светодиодных конструкций. Он выполнен в виде штырьков. Постаменты светильников штырькового типа различаются по числу штырьков и расстоянию между ними. Так, например, если цоколь лампы g13, то это свидетельствует, что будут расстояние между его штырями, равняется 13 миллиметрам. К недостаткам такого постамента можно отнести сложность в определении его размера на глаз.
• С утопленным контактом. Используется в трубчатых кварцевых и галогеновых светильниках, обладающих повышенной температурой нагревания и мощностью. Цифра в его маркировке означает длину металлического элемента.
• Софитный. Раньше использовали только для освещения сцены. Его контакты могут располагаться как с одной стороны светильника, так и сразу с двух.
• Штифтовой. По внешнему диаметру расположено два штифта, связывающих сам постамент и патрон. При помощи такой простой конструкции светильник без особого труда подключается к сети.
• Фокусирующий вариант. Представляет собой конструкцию из линзы, способствующей фокусировке светового потока.
• Телефонный вариант. Для него обязательно наличие маленькой лампочки.

Вероятные поломки

Существует несколько распространенных причин неисправности люминесцентных устройств:

1. Срабатывание защитного механизма. Происходит это вследствие короткого замыкания в электрической сети (за автоматом) или нарушенной работы конденсатора на входе. Особенно часто встречается подобная проблема при замене люминесцентных ламп на светодиодные. Исправляют проблему за счет замены конденсатора. Следует также протестировать на рабочее состояние контакты патронов и стартера. Возможно, понадобится замена лампочек.
2. Не включается свет. Причина в недостаточном напряжении в патроне или полном его отсутствии. Напряжение проверяют с помощью индикаторной отвертки или мультитестера. Если прибор не включается, но на концах трубки имеется свет, речь идет о поломке стартера. В таком случае стартер следует поменять. Отсутствие свечения указывает на неисправность дросселя, стартера или самой лампы. Если подсвечивает лишь один конец, в схеме есть ошибка и ее нужно перепроверить.
3. Непрекращающееся мерцание. Проблема возникает в случае выхода из строя стартера или при недостаточном напряжении в электросети. Также нужно проверить схему подключения — вероятно наличие ошибки.
4. Регулярное включение и выключение лампочки указывает на выход ее из строя. Понадобится замена лампы.

Проверка светильника

Вначале проверяют исправность работы лампы с помощью мультиметра или тестера. Существуют определенные нюансы в четырехламповых и двухламповых светильниках. К примеру, в светильнике Армстронг ЭПРА на 4 лампы в случае выхода из строя одной лампочки не будут гореть все четыре. То же самое касается устройств с одним стартером на две трубки. В светильниках, где на каждую лампу имеется выделенный стартер, светильник будет без проблем функционировать при выходе из строя других ламп.

Если электропитание подключено, но светильник не включился, проверяют поступление напряжения. Делают это с клеммника на вводе.

Работоспособность люминесцентных источников света оценивают по целостности их компонентов, обеспечивающих транспортировку тока:

1. Дроссель не должен издавать каких-либо звуков.
2. Стартер проверяют присоединением его к лампочке накаливания и розетке.
3. Проверяют емкость конденсатора.

Диагностику осуществляют только на отключенном из электросети приборе. Оптимальные средства для проведения замеров — мультиметр или омметр. Для проведения проверки изымают стартер из патрона, состыковать контакты. Щупы подводят к выводам проводов светильника. В результате на приборе отобразится общее сопротивление лампы.

Вариант замены лампочки

Если перегорела лампа, следует обязательно заменить его следующим способом:

1. Разобрать светильник. Важно сделать это максимально осторожно и точно, дабы избежать механических повреждений конструкции. Далее следует повернуть трубку по оси по указанному на держателе направлению.
2. При перпендикулярном положении трубки следует опустить ее книзу. При этом контакты должны выходить через имеющиеся в каждом держателе отверстия.
3. Контакты нового освещающего прибора обязательно должны располагаться вертикально, попадая при этом в своё отверстие. После установки лампочки следует повернуть трубку в обратном направлении. Затем, для проверки исправности лампы и верного подключения ее, следует включить питание.
4. В конце стоит совершить монтаж плафона, имеющего функцию рассеивания.

В общем-то это всё, что хотелось бы сказать о данном варианте освещения и о правильной работы с ним. Обязательно нужно посмотреть фото люминесцентных светильников, которые прикреплены ниже.

Это поможет лучше уложить в голове полученную информацию по этой теме. Обязательно нужно правильно выбрать данный источник освещения, поскольку, как было сказано в самом начале статьи, данный светильник играет важнейшую роль в жизни людей и имеется практически у каждого человека постсоветского пространства, да и всего мира в целом!

Известные производители

Чтобы люминесцентный светильник работал в течение долгого времени, рекомендуется заранее изучить предложения компаний-производителей. На рынке имеется продукция десятков фирм. Однако лишь немногие бренды обрели безупречную репутацию:

1. «Philips». Продукция нидерландской компании — эталон качества и технологического совершенства. В ассортименте «Philips» имеется большое разнообразие модификаций ламп дневного света.
2. «Ares». Изделия итальянской компании известны во всем мире. Фирма производит лампы не только для освещения помещений, но и для устройства декоративной подсветки.
3. «Thorn Lighting» (Австрия). Компания зарекомендовала себя как производитель высококачественной техники для промышленных и складских объектов. Также в ассортименте «Thorn Lighting» есть люминесцентные прожекторы.
4. «Osram». Немецкий производитель — один из лидеров на мировом рынке осветительного оборудования.

Также в продаже имеется продукция отечественных компаний:

1. предлагает эконом-лампы для жилых и офисных помещений, а также для наружного освещения. Изделия оснащаются влагозащитными и пылезащитными предохранителями.
2. «Новый свет». Один из лидеров в производстве мощных ламп дневного света, а также прожекторной техники.
3. «JazzWay». Компания изготавливает широкий ассортимент разнообразной светотехники, в том числе люминесцентные и светодиодные устройства.
4. «Ксенон». Данный производитель специализируется на лампах для производственных помещений и крупных офисных объектов.
5. «Атон». Производит продукцию для наружного освещения.
6. «Лидер Лайт». Производитель с большой линейкой светотехнического оборудования. В ассортименте выделяется продукция для освещения автодорог.

В целом продукция западных производителей считается самой качественной. Однако российские компании предлагают люминесцентные светильники по более доступным ценам.

Варианты люминесцентных источников

На рынке находится огромное число ламп. Однако типы люминесцентных светильников составляют:

• Стандартные, у которых напыление из люминофора покрыто в единственный слой
• Улучшенные, в них напыление состоит из трёх или даже пяти нанесения
• Специализированные, нужны для определенных целей и содержат особые добавки. Лампы используются для автозагара, защиты себя и близких от бактериальных организмов, а также для бизнес-шоу.