Люминесцентные лампы

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Физика


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Введение

Люминесцемнтная лампа -- газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких процентов. Люминесцентные лампы широко применяются для общего освещения, при этом их световая отдача в несколько раз больше, чем у ламп накаливания того же назначения. Срок службы люминесцентных ламп может до 20 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу коммутаций, в противном случае быстро выходят из строя. Наиболее распространённой разновидностью подобных источников является ртутная люминесцентная лампа. Она представляет собой стеклянную трубку, заполненную парами ртути, с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора.

1. Описание и устройство

Люминесцентные лампы сегодня по праву считаются одними из самых надежных, долговечных и экономически выгодных видов ламп. К другим их преимуществам относятся невысокая температура нагрева во время эксплуатации, повышенная световая отдача. Промышленное производство люминесцентных ламп впервые было начато в 30-е годы 20 века в США.

Люминесцентные лампы с термокатодом относятся к типу газоразрядных источников света. Наиболее распространены ртутные люминесцентные лампы, в которых в парах ртути происходит разряд, излучающий в ультрафиолетовом спектре.

В состав люминесцентных ламп входит два электрода, находящихся в противоположных концах лампы. Сама лампа заполнена инертным газом и парами ртути, внутренние стенки колбы, которая имеет вид тонкой трубки, покрыта люминофором. Кроме этого в лампе есть цоколь и электронный блок. Люминофор, которым покрыта внутренняя поверхность колбы лампы, преобразует невидимый ультрафиолет в видимый свет.

Основное преимущество люминесцентных ламп перед лампами накаливания — большая световая отдача и более долгий срок службы (до 20 раз больше). Замена люминесцентными лампами традиционных ламп накаливания дает ощутимую выгоду за счет экономии электроэнергии.

Хотя есть у этих ламп и недостатки. Самые существенные: большие размеры, неустойчивая работа при низких температурах, сложность схемы включения, наличие стробоскопического эффекта, необходимость в утилизации установленным способом.

Параметры люминесцентных ламп

Для правильной утилизации люди иногда ищут в сети информацию о том, сколько весит люминесцентная лампа. По условиям утилизации отработанные лампы не должны попадать в контейнеры с бытовыми отходами. Они хранятся отдельно и вывозятся для уничтожения специальными организациями. Прием ламп у населения осуществляется по весу. Средний вес люминесцентной лампы — около 170 грамм.

На данный момент существует огромный выбор форм, длины и размеров люминесцентных ламп, который удовлетворит любым запросам к комплектации систем освещения самых разных помещений.

Виды и типы люминесцентных ламп

Какие бывают люминесцентные лампы? Сегодня производители люминесцентных ламп выпускают самые различные формы и виды своей продукции, рассчитанные на использование в различных сферах человеческой жизни. Наиболее распространены следующие:

Люминесцентные трубчатые лампы (линейные) Они выполнены в форме прямой трубки. На фото люминесцентные лампы узнаются сразу именно за счет трубчатой формы цоколя. Диаметр трубки обозначается так называемым Т-размером. После буквы Т идет значение диаметра в восьмых частях дюйма. Например, существуют люминесцентные лампы т4 (t4 — в иностранной литературе и обозначениях), т5 (t5), т8 (t8) и т. д. Так маркировка T8 обозначает размер в 26 мм, а T12 — в 38 мм.

U-образная люминесцентная лампа — имеет укороченную длину и цоколи с одной стороны.

Также различают лампы люминесцентные кольцевые, с четырехштырьковым цоколем. Кольцо лампы бывает трех различных диаметров.

Лампы люминесцентные ультрафиолетовые — альтернатива лампам накаливания, они применяются в различных типах облучателей, использующих фотохимическое и биологическое действие ультрафиолетового света.

Компактные люминесцентные лампы (для светильников), имеющие меньшие размеры по сравнению с обычной колбчатой лампой. Иногда они обозначаются аббревиатурой ккл. В продаже можно встретить люминесцентные энергосберегающие компактные лампы (ккл), специально предназначенные для установки в стандартный патрон для ламп накаливания. В этом случае они имеют встроенный электронный балласт.

Значительно меньшая температура нагрева позволяет использовать компактные люминесцентные лампы большой мощности даже в бра, светильниках и люстрах, где использование ламп накаливания соответствующей мощности просто невозможно из-за риска оплавления пластмассовых деталей патрона.

Маркировка люминесцентных ламп:

Л — люминесцентная лампа; Б — белого цвета; Д — дневного цвета; У — универсальная. Буква G указывает на тип цоколя. Буква W — на напряжение, например, лампа люминесцентная 6w.

Так, например, люминесцентная лампа 8w g5 расшифровывается как лампа на 8 ватт, тип цоколя — G5. Буквой иногда может обозначаться и торговая марка. Например, люминесцентные лампы ge — в данном случае маркировка указывает на производителя GeneralElectrics.

Запуск и подключение люминесцентных ламп

Люминесцентная лампа — это источник света с отрицательным сопротивлением, поэтому при подаче на нее большой силы тока она может выйти из строя. Поэтому подключение их происходит с помощью пуско-регулирующих устройств. По-другому оно называется балласт для люминесцентных ламп. Пускорегулирующая аппаратура (пра) для люминесцентных ламп также помогает избавиться от мерцания и гула, увеличивает экономичность.

Комплектующие для люминесцентных ламп

Традиционно питание люминесцентных ламп осуществляется переменным током промышленной частоты.

Эпра для люминесцентных ламп (электромагнитные) предназначены для схем подключения ламп с использованием стартера. Стартер для люминесцентных ламп (по-другому он называется дроссель) включается только в момент подачи питания на лампу, а после того, как цепь замкнулась и лампа зажглась — напряжение на нем падает. Такая схема подключения является менее надежной, так как стартеры нужно часто менять.

Электронные пара для люминесцентных ламп предназначены для использования без стартера. Бездроссельное питание люминесцентных ламп получится в результате более экономически выгодным (так как качественный дроссель — удовольствие не из дешевых)

Данный способ обеспечивает более высокую надежность и долговечность работы этих ламп. В этом случае балласт, по сути, является преобразователем, обеспечивая необходимые условия для электропитания лампы. Такой преобразователь для люминесцентной лампы также недешев, однако его использование полностью оправданно с экономической точки зрения. Схемы электронных балластов люминесцентных ламп и конкретные описания их преимуществ можно найти в Интернете, однако важно отметить, что их использование примерно на 20% снижает энергопотребление, на 50% увеличивает срок службы ламп.

Конденсаторы для люминесцентных ламп используются для компенсации реактивной мощности электромагнитных дросселей. Их вводят в конструкцию световых коробов, в которых применяются источники света данного типа.

Также при желании в схему можно включить диммер для люминесцентных ламп, с помощью которого можно регулировать яркость горения. Патроны (держатели) для люминесцентных ламп выполняются из пластмассы, бронзы, медных сплавов или стали.

Люминесцентные лампы: технические характеристики

Лампы люминесцентные типа лд, лб 18, 20, 36, 40 — относятся к типу ламп низкого давления, они работают в электрических сетях переменного тока напряжением 127 — 220 В, частотой 50 Гц.

Мощность: — от 18 до 80 Вт.

Световой поток: — от 880 до 5200 лм.

Срок службы и кпд люминесцентных ламп во много раз выше, чем у ламп накаливания.

Правила хранения люминесцентных ламп предусматривают тот факт, что они относятся к классу опасных веществ, так как содержат ртуть.

Применение люминесцентных ламп охватывает многие сферы человеческой деятельности: освещение жилых и общественных помещений. Также используют люминесцентные лампы для растений, аквариума, подсветки рекламных конструкций, зданий, аварийное освещение, и т. д.

Купить люминесцентные лампы накаливания оптом в Москве вам предлагает компания «Амсиком» — один из ведущих поставщиков на рынке светотехнической продукции. Продажа люминесцентных ламп — одно из приоритетных направлений деятельности нашей фирмы.

Каталог люминесцентных ламп (Гост — 6825−9) нашей фирмы содержит широчайший ассортимент качественной продукции:

Люминесцентные лампы:

— Philips (Филипс)

— Osram

— Feron

— китайские люминесцентные лампы.

Крупным потребителям мы предлагаем лампы от мировых производителей Филипс и Осрам. Но есть у нас и более бюджетная продукция. Люминесцентные лампы (Китай) от торговой марки Navigator — экономичный аналог более дорогим немецким и бельгийским лампам.

Кроме ламп мы продаем люминисцентные светильники. На сегодняшний день существует большое количество вариантов: прямые трубчатые (линейные), фигурные и компактные с различным сечением трубки. Люминесцентные светильники с ЭПРА обеспечивают комфортное, щадящее для зрения освещение, работают абсолютно бесшумно. Плафоны для люминесцентных ламп выпускаются различной формы, размера и дизайна, что дает возможность широко использовать их в различных помещениях.

Особенно популярны сегодня лампы люминесцентные потолочные для подсветки, создания точечного потолочного освещения в деловых и домашних интерьерах. Здесь эти источники света проявляют себя с лучшей стороны: работают долго без замены, не дают мерцания и шума и образуют световой поток высокой яркости и чистоты.

Цена на лампы люминесцентные — одна из самых низких по области. Позвоните менеджерам компании «Амсиком» и убедитесь в этом.

Люминесцентные лампы дневного света

Люминесцентные лампы часто называют «лампы дневного света» (также можно встретить аббревиатуру лдс или лампы лдс).

Спектр излучения, который имеют энергосберегающие люминесцентные лампы зависит от состава люминофора, покрывающего ее внутренние стенки. Разный состав дает разную цветовую температуру. Лампы с температурой цвета 6400 К называются люминесцентные лампы дневного света, потому что именно при такой температуре получается дневной свет.

Сегодня лампы и светильники дневного света признаны наиболее эффективным источником света, так как наиболее приближены к естественному освещению. Они широко применяются для организации общего освещения жилых и офисных помещений. Размеры ламп дневного света максимально приближены к привычным нам лампам накаливания для того, чтобы постепенно полностью заменить их.

Характеристики лампы дневного света говорят сами за себя: эффективность — 80−100 Люмен/Ват (обычная лампа накаливания — около 12 Люмен/Ват), потребление энергии — ниже в 5 раз, срок службы — дольше в 8 раз. Мощность варьируется от 15 до 100 вт.

Кпд: на данный момент самый высокий из широко распространенных источников света.

Схема подключения ламп дневного света также содержит пускорегулирующую аппаратуру. Дроссели поставляются вместе с лампами.

Европейская маркировка ламп дневного света обычно содержит 2 цифры: первая определяет цветопередачу (например, лдс 2, лдс 3, 9 лдс), вторая — цветность цвета, например, лдс 40.

Мнения о вреде лампы дневного света не находят подтверждения, наоборот, за счет максимальной близости спектра лампы к натуральному ультрафиолету такие лампы оказывают благотворное влияние на здоровье человека.

Подключение ЛДС

Для лампы дневного света схема подключения также как и для всех газоразрядных ламп будет содержать несколько вспомогательных элементов. Просто подключить такую лампу к сети 220V невозможно, необходимо предварительно нагреть газ внутри лампы. Для лампы лдс схема подключения содержит стартер (им может быть простая неоновая лампа), иногда конденсатор.

Схема питания ламп дневного света может быть двух видов: дроссельная и бездроссельная. Во втором случае мгновенное включение и непрерывное питание ламп дневного света стабилизированным высокочастотным напряжением обеспечивают современные электронные стабилизаторы.

Возможно обеспечить питание лдс от 12 вольт, в Интернете приведены схемы таких цепей. Такие лдс 12 В можно использовать для подсветки в автомобиле, на природе, гараже и других местах, где не требуется большая яркость лампы.

Купить лампы и светильники дневного света по ценам заводов-производителей предлагает компания «Амсиком». У нас в продаже большой выбор товара от ведущих брендов на рынке света: лампы philips и osram. У нас есть лампы дневного света для растений, аквариумов, а также преобразователи, балласт (стартер) лдс. Выгодные условия поставок, комплексное снабжение объектов светотехнической продукцией и низкие цены на люминесцентные лампы и лампы дневного света — вот преимущества работы с фирмой «Амсиком».

2. Область применения

Коридор, освещенный люминесцентными лампами.

Люминесцентные лампы -- наиболее распространённый и экономичный источник света для создания рассеянного освещения в помещениях общественных зданий: офисах, школах, учебных и проектных институтах, больницах, магазинах, банках, предприятиях. С появлением современных компактных люминесцентных ламп, предназначенных для установки в обычные патроны E27 или E14 вместо ламп накаливания, они стали завоёвывать популярность и в быту. Применение электронных пускорегулирующих устройств (балластов) вместо традиционных электромагнитных позволяет улучшить характеристики люминесцентных ламп -- избавиться от мерцания и гула, ещё больше увеличить экономичность, повысить компактность.

Главными достоинствами люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания являются высокая светоотдача (люминесцентная лампа 23 Вт даёт освещенность как 100 Вт лампа накаливания) и более длительный срок службы (2000[1]-20 000 часов против 1000 часов). В некоторых случаях это позволяет люминесцентным лампам экономить значительные средства, несмотря на более высокую начальную цену.

Применение люминесцентных ламп особенно целесообразно в случаях, когда освещение включено продолжительное время, поскольку включение для них является наиболее тяжёлым режимом и частые включения-выключения сильно снижают срок службы.

3. История

Первым предком лампы дневного света была лампа Генриха Гайсслера, который в 1856 году получил синее свечение от заполненой газом трубки, которая была возбуждена при помощи соленоида. В 1893 году на всемирной выставке в Чикаго, штат Иллинойс, Томас Эдисон показал люминесцентное свечение. В 1894 году М. Ф. Моор создал лампу, в которой использовал азот и углекислый газ, испускающий розово-белый свет. Эта лампа имела умеренный успех. В 1901, Питер Купер Хьюитт демонстрировал ртутную лампу, которая испускала свет синего-зелёного цвета, и таким образом была непригодна в практических целях. Это было, однако, очень близко к современному дизайну, и имело намного более высокую эффективность чем лампы Гайсслера и Эдисона. В 1926 году Эдмунд Джермер и его сотрудники предложили увеличить операционное давление в пределах колбы и покрывать колбы флуоресцентным порошком, который преобразовывает ультрафиолетовый свет, испускаемый возбуждёной плазмой в более однородно бело-цветной свет. Э. Джермер в настоящее время признан как изобретатель лампы дневного света. GeneralElectric позже купила патент Джермера, и под руководством Джорджа Э. Инмана довела лампы дневного света до широкого коммерческого использования к 1938 году.

4. Принцип работы

При работе люминесцентной лампы между двумя электродами находящимися в противоположных концах лампы возникает тлеющий электрический разряд. Лампа заполнена парами ртути и проходящий ток приводит к появлению УФ излучения. Это излучение невидимо для человеческого глаза, поэтому его преобразуют в видимый свет с помощью явления люминесценции. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом -- люминофором, которое поглощает УФ излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав люминофора можно менять оттенок свечения лампы.

5. Схемы подключения люминесцентных ламп

Электрические схемы подключения люминесцентных ламп диаметром 26 и 38 мм (схемы запуска люминесцентных ламп Т5 могут отличаться, поскольку для их пуска обычно используется ЭПРА).

Люминесцентные лампы могут включаться в электрическую сеть по стартерной схеме — это самая простая схема подключения люминесцентной лампы дневного света.

LL люминесцентная лампа мощностью 4−58 Вт

St стартер OSRAM ST111 или PHILIPS S10 с рабочим напряжением 220 В

V электромагнитный ПРА мощностью 4−58 Вт

К конденсатор компенсационный

UN напряжение 220 В

При использовании данной схемы люминисцентной лампы мощность ЭМПРА должна соответствовать мощности лампы. ЭМПРА в стартерных схемах подключается последовательно лампе и служит для ограничения роста тока в лампе (и таким образом предохраняет ее от перегорания).

По схожей стартерной схеме можно включать две люминесцентные лампы последовательно — такая схема включения носит название «тандемной» схемы включения ламп дневного света.

LL люминесцентная лампа мощностью 4 Вт, 6 Вт, 8 Вт, 15 Вт, 18 Вт

St стартер OSRAM ST151 или PHILIPS S2 с рабочим напряжением 127В

V ПРА мощностью 8 Вт, 18 Вт, 36 Вт

К конденсатор компенсационный

UN напряжение 220 В

При использовании данной схемы включения мощность электромагнитного ПРА должна в два раза превышать мощность одной лампы. В общем эта схема всегда приводится на дросселе. Там же написана мощность используемой люминисцентной лампы, а иногда и тип стартера приведен. Тип дросселя должен соответствовать типу включаемой лампы, иначе лампа может оказаться перегружена и перегорит намного раньше своего срока. Хотя в зависимости от комплектов есть и вполне живучие несоответствующие экземпляры лампа- дроссель ПРА.

Параллельно с лампой и ПРА на входе сети в схему обычно включают фазокомпенсирующий конденсатор, емкость которого зависит от типа люминесцентной лампы, в противном случае нерационально используется электросеть, так как через провода люминесцентного светильника течет удвоенный ток, сдвинутый по фазе относительно напряжения сети на 90°. Фазокомпенсирующий конденсатор позволяет «вернуть» амплитуду и фазу тока к их необходимым значениям.

В схемах зажигания люминесцентной лампы применяется специальный пускатель — стартер (St), представляющий собой биметаллический контакт. В нормальном состоянии он разомкнут и начинает замыкаться только, если на схему подано питание, и лампа не горит. Как только лампа зажигается, напряжение на стартере снижается, и он возвратится в исходное («холодное») состояние. Существует два основных типа стартеров, используемых в схемах люминесцентных ламп, рассчитанных на напряжение сети 127 и 220 В. Внимательно ознакомьтесь с приведенными выше схемами: с первой используется стартер на 220 В, а во второй — на 127 В.

При последовательном подключении ламп дневного света, при перегорании одной из ламп гаснут обе. Существует самый простой способ преодолеть эту проблему — использовать специальный балласт, в котором для зажигания ламп используется только один стартер, но на 220 В. Стартер в этой схеме срабатывает так же быстро, как и в одноламповых схемах, причем число «миганий» ламп также снижается.

Электрические схемы подключения люминесцентных ламп диаметром 16, 26 и 38 мм: речь пойдет о бесстартерных схемах.

Схема подключения люминесцентной лампы с электронным ПРА предельно проста, поэтому здесь не приводится, она имеется на каждом ЭПРА.

Однако стоимость ЭПРА слишком высока, порой приходится искать замену.

Можно использовать так называемые бесстартерные схемы подключения люминисцентных ламп, в которых зажигание лампы производится автотрансформатором, встроенным в сам балласт. Подобные ПРА особенно активно выпускались в России и за рубежом в 60-х — 80-х годах. В таких схемах зажигание лампы происходит практически мгновенно, без миганий.

Вечная люминесцентная лампа. Схема действительно работает даже с перегоревшими лампами, однако не стоит очень обольщаться! «Секрет» схемы состоит в том, что лампа питается постоянным током, а это через 10−12 часов работы приведет к перемещению светящей области к одному из концов лампы. Чтобы все работало нормально, нужно периодически менять местами концы лампы, что создает заметные неудобства в работе с ней. Такое явление наблюдается в трамваях и носит явление катафореза. Лампа может и вечная, но из-за почернения люминофора её приходится выкидывать. Не рекомендую использовать данную схему зажигания для рабочих люминесцентных ламп.

Обратите внимание на лампу накаливания HL (220 В, 15 Вт) в цепи люминесцентной лампы! Она будет постоянно перегорать, испортив эффект от «вечного» осветительного устройства. К тому же экономичность приведенной схемы невысока, так как сэкономленная люминесцентной лампой энергия практически бесполезно расходуется балластной лампой накаливания.

Стартерные схемы зажигания люминесцентной лампы стабильно работают при температуре воздуха от +5° С. Несколько понизить температурный порог можно за счет использования ламп с амальгамами, КЛЛ и электронных ПРА, хотя световой поток при этом может снизиться на 40 — 60%.

6. Причины выхода из строя

Электроды люминесцентной лампы представляют собой вольфрамовые нити, покрытые пастой (активной массой) из щелочноземельных металлов. Эта паста и обеспечивает стабильный тлеющий разряд, если бы ее не было, вольфрамовые нити очень скоро перегрелись бы и сгорели. В процессе работы она постепенно осыпается с электродов, выгорает, испаряется, особенно при частых пусках, когда некоторое время разряд происходит не по всей площади электрода, а на небольшом участке его поверхности, что приводит к перегреву электрода. Отсюда потемнение на концах лампы, часто наблюдаемое ближе к окончанию срока службы. Когда паста выгорит полностью, ток лампы начинает падать, а напряжение, соответственно, возрастать. Это приводит к тому, что начинает постоянно срабатывать стартер -- отсюда всем известное мигание вышедших из строя ламп. Электроды лампы постоянно разогреваются и в конце концов одна из нитей перегорает, это происходит примерно через 2 -- 3 дня, в зависимости от производителя лампы. После этого минуту-две лампа горит без всяких мерцаний, но это последние минуты в ее жизни. В это время разряд происходит через остатки перегоревшего электрода, на котором уже нет пасты из щелочноземельных металлов, остался только вольфрам. Эти остатки вольфрамовой нити очень сильно разогреваются, из-за чего частично испаряются, либо осыпаются, после чего разряд начинает происходить за счет траверсы (это проволочка, к которой крепится вольфрамовая нить с активной массой), она частично оплавляется. После этого лампа вновь начинает мерцать. Если ее выключить, повторное зажигание будет невозможным. На этом все и закончится. Вышесказанное справедливо при использовании электромагнитных ПРА (балластов). Если же применяется электронный балласт, все произойдет несколько иначе. Постепенно выгорит активная масса электродов, после чего будет происходить все больший их разогрев, рано или поздно одна из нитей перегорит. Сразу же после этого лампа погаснет без мигания и мерцания за счет предусматривающей автоматическое отключение неисправной лампы конструкции электронного балласта.

7. Утилизация

Все люминесцентные лампы содержат ртуть (в дозах от 40 до 70 мг), ядовитое вещество. Эта доза может причинить вред здоровью, если лампа разбилась, и если постоянно подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они будут накапливаться в организме человека, нанося вред здоровью. По истечении срока службы лампу, как правило, выбрасывают куда попало. На проблемы утилизации этой продукции в России индивидуальные потребители не обращают внимания, а производители стремятся устраниться от проблемы. Существует несколько фирм по утилизации ламп, и юридические лица, а также индивидуальные предприниматели обязаны сдавать лампы на переработку и разрабатывать паспорт опасного отхода.

8. Источники искусственного освещения. Лампы накаливания

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные.

Лампа накаливания-- электрический источник света, светящимся телом которого служит так называемое тело накала (тело накал- проводник, нагреваемый протеканием электрического тока до высокой температуры). В качестве материала для изготовления тела накала в настоящее время применяется практически исключительно вольфрам и сплавы на его основе. В конце XIX — первой половине XX в. Тело накала изготавливалось из более доступного и простого в обработке материала -- углеродного волокна.

9. Типы ламп накаливания

Промышленность выпускает различные типы ламп накаливания: вакуумные, газонаполненные (наполнитель смесь аргона и азота), биспиральные, с криптоновым наполнением.

10. Конструкция лампы накала

Рис. 1 Лампа накаливания

Конструкция современной лампы. На схеме: 1 — колба; 2 — полость колбы (вакуумированная или наполненная газом); 3 — тело накала; 4, 5 — электроды (токовые вводы); 6 — крючки-держатели тела накала; 7 — ножка лампы; 8 — внешнее звено токоввода, предохранитель; 9 — корпус цоколя; 10 — изолятор цоколя (стекло); 11 — контакт донышка цоколя.

Конструкции лампы накала весьма разнообразны и зависят от назначения конкретного вида ламп. Однако общими для всех ламп накала являются следующие элементы: тело накала, колба, токовводы. В зависимости от особенностей конкретного типа лампы могут применяться держатели тела накала различной конструкции; лампы могут изготавливаться бесцокольными или с цоколями различных типов, иметь дополнительную внешнюю колбу и иные дополнительные конструктивные элементы.

11. Преимущества и недостатки ламп накаливания

Преимущества:

-малая стоимость

-небольшие размеры

-ненужность пускорегулирующей аппаратуры

-при включении они зажигаются практически мгновенно

-отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации

-возможность работы как на постоянном токе (любой полярности), так и на переменном

-возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)

-отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе

-непрерывный спектр излучения

-устойчивость к электромагнитному импульсу

-возможность использования регуляторов яркости

-нормальная работа при низкой температуре окружающей среды

Недостатки:

-низкая световая отдача

-относительно малый срок службы

-резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения

-цветовая температура лежит только в пределах 2300--2900 K, что придаёт свету желтоватый оттенок

-лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 40 Вт -- 145 °C, 75 Вт -- 250 °C, 100 Вт -- 290 °C, 200 Вт -- 330 °C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут.

-световой коэффициент полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности лучей видимого спектра к мощности потребляемой от электрической сети, весьма мал и не превышает 4%

12. О перспективах использования светодиодов

Сергей Золотов

Сегодня электролампы, относящиеся к семейству светодиодов Luxeon производства компании Philips, служат в 100 раз дольше, а светят в 4 раза сильнее, чем обычные лампы накаливания. Главное -- получен белый свет от энергии светодиода.

До недавнего времени светодиодные лампы являлись всего лишь электроприборами, сообщающими о том, что принтер включен или что на автоответчике есть сообщение. Однако за последние годы компания Philips через свое участие в деятельности компании LumiLeds (совместное предприятие с компанией AgilentTechnologies) искала пути увеличения размеров и яркости светодиодных ламп. Стояла задача заменить ими большую часть обычных ламп накаливания и люминесцентных ламп. В то время, как все цветные светодиоды включая красные, желтые, зеленые и синие годились для применения в автомобилях, светофорах и компьютерных мониторах, начиная с середины 90-х годов основная ценность светодиодного освещения -- белый свет -- оставалась более сложной проблемой. Даже при технологических прорывах Philips последнего периода, вероятно, понадобится около пяти лет для того, чтобы замена обычных ламп накаливания и люминесцентных ламп стала в достаточной мере доступной и рентабельной. При существующей технологии лучшие светодиодные лампы, дающие белый свет, уже намного более эффективны, чем лампы накаливания.

Способность давать белый свет очень важна для любой осветительной технологии, если она должна совершить серьезный прорыв на общий рынок. Однако технология производства светодиодов, дающих белый свет, очень сложна. Существуют два пути создания белого света светодиодами. Первый заключается в смешивании красного, зеленого и синего света, второй -- в использовании фосфора для превращения синего или ультрафиолетового излучения светодиода в белый свет. Работа в команде и глубокие знания сложной технологии позволили компаниям Lumileds и PhilipsResearch создать светодиод, дающий белый свет. Технология еще находится на ранней стадии развития, но все признаки говорят о хороших перспективах.

Светодиодные лампы обладают невероятно долгим по сравнению с обычными лампами сроком службы -- от 50. 000 до 100. 000 часов (около 1000 часов для ламп накаливания и 7500 часов для люминесцентных ламп).

Очень важно! При продолжении увеличения эффективности светодиодных ламп возникнут большие возможности для экономии энергии! Создание белого света с помощью этой технологии будет означать возможность изменения цвета и интенсивности света в помещении одним щелчком переключателя. Другими словами, это возможность уменьшения яркости белого освещения в гостиной до успокаивающего синего и романтического красного света без замены ламп.

Еще одна дополнительная выгода заключается в том, что благодаря небольшим размерам светодиодных ламп светодизайнеры могут создавать компактные блоки ламп, с тем чтобы можно было легко направлять свет туда, где он действительно нужен. (Традиционные лампы накаливания относительно неуправляемы и излучают свет во все стороны.)

И, наконец, об использовании светодиодов вне интерьера. Сегодня до 8% всех светофоров США работают на светодиодных лампах. А так как местные власти больше убеждаются в том, что сокращение расходов на электроэнергию и техобслуживание светофоров со светодиодными лампами по сравнению с таковыми, оснащаемыми обычными лампами накаливания, налицо, можно ожидать, что очень скоро эта доля сильно возрастет.

13. Газоразрядные лампы. Общая характеристика. Область применения. Виды

В последнее время принято называть газоразрядные лампы разрядными лампами. Подразделяются на разрядные лампы высокого и низкого давления. Подавляющее большинство разрядных ламп работают в парах ртути. Обладают высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую. Эффективность измеряется отношении люмен/Ватт.

Разрядные источники света (газоразрядные лампы) постепенно вытесняют привычные ранее лампы накаливания, однако недостатками остаются линейчатый спектр излучения, утомляемость от мерцания света, шум пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), вредность паров ртути в случае попадания в помещение при разрушении колбы, невозможность мгновенного перезажигания для ламп высокого давления.

В условиях продолжающегося роста цен на энергоносители и удорожания осветительной арматуры, ламп и комплектующих все более насущной становится потребность во внедрении технологий, позволяющих сократить непроизводственные затраты.

Общая характеристика газоразрядных ламп

-Срок службы от 3000 часов до 20 000.

-Эффективность от 40 до 150 лм/Вт.

-Цвет излучения: тепло-белый (3000 K) или нейтрально-белый (4200 K)

-Цветопередача: хорошая (3000 K: Ra> 80), отличная (4200 K: Ra> 90)

-Компактные размеры излучающей дуги, позволяют создавать световые пучки высокой интенсивности

Области применения газоразрядных ламп.

-Магазины и витрины, офисы и общественные места

-Декоративное наружное освещение: освещение зданий и пешеходных зон

-Художественное освещение театров, кино и эстрады (профессиональное световое оборудование)

Виды газоразрядных ламп.

Наибольшей эффективностью, на сегодняшний день, обладают лампы разрядные в парах натрия. Кроме этого вида разрядных ламп широко распространены люминесцентные лампы (разрядные лампы низкого давления), металлогалогенные лампы, дуговые ртутные люминесцентные лампы. Меньше распространены лампы в парах ксенона.

14. Натриевая газоразрядная лампа

Натриевая газоразрядная лампа (НЛ) — электрический источник света, светящимся телом которого служит газовый разряд в парах натрия. Поэтому преобладающим в спектре таких ламп является резонансное излучение натрия; лампы дают яркий оранжево-жёлтый свет. Эта специфическая особенность НЛ (монохроматичность излучения) вызывает при освещении ими неудовлетворительное качество цветопередачи. Из-за особенностей спектра НЛ применяются в основном для уличного освещения, утилитарного, архитектурного и декоративного. Применение Н Л для освещения производственных и общественных зданий крайне ограничено и обуславливается, как правило, требованиями эстетического характера.

В зависимости от величины парциального давления паров натрия лампы подразделяют на натриевые лампы низкого давления (НЛНД) и натриевые лампы высокого давления (НЛВД)

Исторически первыми из натриевых ламп были созданы натриевые лампы низкого давления (НЛНД). В 1930-х гг. этот вид источников света стал широко распространяться в Европе. В СССР велись эксперименты по освоению производства НЛНД, существовали даже модели, выпускавшиеся серийно, однако внедрение их в практику общего освещения прервалось из-за освоения более технологичных ламп ДРЛ, которые, в свою очередь, стали вытесняться НЛВД.

НЛНД отличаются рядом особенностей, существенно затрудняющих как их производство, так и эксплуатацию. Во-первых, пары натрия при высокой температуре дуги весьма агрессивно воздействуют на стекло колбы, разрушая его. Из-за этого горелки НЛНД обычно выполняются из боросиликатных стёкол. Во-вторых, эффективность НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Для обеспечения приемлемого температурного режима горелки последняя помещается во внешнюю стеклянную колбу, играющую роль «термоса».

Создание натриевых ламп высокого давления (НЛВД) потребовало иного решения проблемы защиты материала горелки от воздействия паров натрия: была разработана технология изготовления трубчатых горелок из оксида алюминия Al2O3. Такая керамическая горелка из термически и химически устойчивого и хорошо пропускающего свет материала помещается во внешнюю колбу из термостойкого стекла. Полость внешней колбы вакуумируется и тщательно дегазируется. Последнее необходимо для поддержания нормального температурного режима работы горелки и защиты ниобиевых токовых вводов от воздействия атмосферных газов.

Горелка НЛВД наполняется буферным газом, в качестве которого служат газовые смеси различного состава, а также в них дозируется амальгама натрия (сплав с ртутью). Существуют НЛВД «с улучшенными экологическими свойствами» -- безртутные.

15. Источники искусственного освещения. Лампы накаливания

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные.

Лампа накаливания-- электрический источник света, светящимся телом которого служит так называемое тело накала (тело накал- проводник, нагреваемый протеканием электрического тока до высокой температуры). В качестве материала для изготовления тела накала в настоящее время применяется практически исключительно вольфрам и сплавы на его основе. В конце XIX — первой половине XX в. Тело накала изготавливалось из более доступного и простого в обработке материала -- углеродного волокна.

16. Преимущества и недостатки ламп накаливания

Преимущества:

-малая стоимость

-небольшие размеры

-ненужность пускорегулирующей аппаратуры

-при включении они зажигаются практически мгновенно

-отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации

-возможность работы как на постоянном токе (любой полярности), так и на переменном

-возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)

-отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе

-непрерывный спектр излучения

-устойчивость к электромагнитному импульсу

-возможность использования регуляторов яркости

-нормальная работа при низкой температуре окружающей среды

Недостатки:

-низкая световая отдача

-относительно малый срок службы

-резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения

-цветовая температура лежит только в пределах 2300--2900 K, что придаёт свету желтоватый оттенок

-лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 40 Вт -- 145 °C, 75 Вт -- 250 °C, 100 Вт -- 290 °C, 200 Вт -- 330 °C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут.

-световой коэффициент полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности лучей видимого спектра к мощности потребляемой от электрической сети, весьма мал и не превышает 4%

17. Натриевая газоразрядная лампа

Натриевая газоразрядная лампа (НЛ) — электрический источник света, светящимся телом которого служит газовый разряд в парах натрия. Поэтому преобладающим в спектре таких ламп является резонансное излучение натрия; лампы дают яркий оранжево-жёлтый свет. Эта специфическая особенность НЛ (монохроматичность излучения) вызывает при освещении ими неудовлетворительное качество цветопередачи. Из-за особенностей спектра НЛ применяются в основном для уличного освещения, утилитарного, архитектурного и декоративного. Применение Н Л для освещения производственных и общественных зданий крайне ограничено и обуславливается, как правило, требованиями эстетического характера.

В зависимости от величины парциального давления паров натрия лампы подразделяют на натриевые лампы низкого давления (НЛНД) и натриевые лампы высокого давления (НЛВД)

Исторически первыми из натриевых ламп были созданы натриевые лампы низкого давления (НЛНД). В 1930-х гг. этот вид источников света стал широко распространяться в Европе. В СССР велись эксперименты по освоению производства НЛНД, существовали даже модели, выпускавшиеся серийно, однако внедрение их в практику общего освещения прервалось из-за освоения более технологичных ламп ДРЛ, которые, в свою очередь, стали вытесняться НЛВД.

НЛНД отличаются рядом особенностей, существенно затрудняющих как их производство, так и эксплуатацию. Во-первых, пары натрия при высокой температуре дуги весьма агрессивно воздействуют на стекло колбы, разрушая его. Из-за этого горелки НЛНД обычно выполняются из боросиликатных стёкол. Во-вторых, эффективность НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Для обеспечения приемлемого температурного режима горелки последняя помещается во внешнюю стеклянную колбу, играющую роль «термоса».

Создание натриевых ламп высокого давления (НЛВД) потребовало иного решения проблемы защиты материала горелки от воздействия паров натрия: была разработана технология изготовления трубчатых горелок из оксида алюминия Al2O3. Такая керамическая горелка из термически и химически устойчивого и хорошо пропускающего свет материала помещается во внешнюю колбу из термостойкого стекла. Полость внешней колбы вакуумируется и тщательно дегазируется. Последнее необходимо для поддержания нормального температурного режима работы горелки и защиты ниобиевых токовых вводов от воздействия атмосферных газов.

Горелка НЛВД наполняется буферным газом, в качестве которого служат газовые смеси различного состава, а также в них дозируется амальгама натрия (сплав с ртутью). Существуют НЛВД «с улучшенными экологическими свойствами» -- безртутные.

18. Без дроссельное питание люминесцентных ламп

Как известно, люминесцентные лампы дневного света значительно экономичнее ламп накаливания. Широкое их внедрение для освещения в быту и на производстве могло бы обеспечить значительное экономии электроэнергии. Кроме того, люминесцентные лампы обладают значительно большим срокам службы по сравнению с лампами накаливания. Однако их повсеместному внедрению препятствует необходимость наличия дорогостоящего дросселя, а срок службы ламп ограничен преждевременным перегоранием нитей накаливания.

В изданиях для радио любителей неоднократно были опубликованы схемы без дроссельного питания люминесцентных ламп удвоенным и выпрямляемым напряжением сети. Предлагаемая схема такого типа отличается использованием в качестве балластного сопротивления небольшой лампы накаливания «миньон». Принципиальная схема питания люминесцентной лампы приведена на рис. 5

РИС. 1

РИС. 2

РИС. 3

РИС. 4

РИС. 5

Лампа накаливания включена последовательно с выпрямителем, собранным по схеме удвоения напряжения. Использования лампы накаливания вместо балластных конденсатора или остеклованного резистора имеет большое преимущество. Конденсатор используемого в таком случае, имеет большие ёмкости и габариты, сравнительно дорог, так как должен быть рассчитан на амплитудное значение напряжения в сети. Резистор сильно нагревается, а в случае пробоя одного из конденсаторов С1 или С2 сгорает. Лампа накаливания в нормальном режиме горит вполнакала, а при пробое одного из конденсаторов загорается полным накалом, что сигнализирует о неисправности. Нити накала люминесцентной лампы не подогреваются что резко увеличивает срок её службы, а так же позволяет использовать лампы с перегоревшим нитью накала, которые при обычной схеме питание приходится выбрасывать. Для облегчения по джига лампы на один конец ее баллона наклеивают кольцевой ободок из фольги, соединенный проводником с выводами противоположного конца. Частота пульсаций выпрямленного напряжения составляет 100 Гц, что значительно ослабляет неприятное ощущение от мерцания светового потока.

Налаживания схема не требует. Однако необходимо, Чтобы лампа накаливания была включена в фазовый провод сети, а не в нулевой. Поэтому в тех случаях когда зажигание люминесцентной лампы происходит неуверенно, следует перевернуть вилку в сетевой розетки.

Конструктивное исполнение светильника не вызывает затруднении. Диоды и конденсаторы выпрямители имеют малые габариты и легко размещаются в том месте, где обычно находиться дроссель. Патрон для лампы накаливания можно установить в отверстие, предназначено для установки стартера. Ободок поджига выполняется из фольги ширеной 50 мм и приклеивания к баллону лампы клеем БФ-2.

По такой же схеме, без изменения номиналов деталей, можно питать также и лампы ЛДЦ-30 и ЛДЦ-20. При этом лишь измениться степень накала лампы накаливания.

Заключение

Прибор собран по схеме, испытан и готов к эксплуатации.

Данная работа содержит много различной информации и затрагивает чрезвычайно интересные темы проблемы нашего времени связанной с энергетикой, а непосредственно с ее экономией и более эффективно использовать ее начиная с лампочек Ильича продолжая люминесцентными лампами и заканчивая светодиодными лампами и проблемами сталкивающимися при их использовании, такие как недолговечность проблемы утилизации или же долгие размышления нашего правительства какие же должны быть ГОСТы.

Список литературы

1. Безопасность жизнедеятельности. Конспект лекций. Ч. 2/ П. Г. Белов, А. Ф. Козьяков. С. В. Белов и др.; Под ред. С. В. Белова. — М.: ВАСОТ. 1993.

2. Безопасность жизнедеятельности/ Н. Г. Занько. Г. А. Корсаков, К. Р. Малаян и др. Под ред. О. Н. Русака. — С. -П.: Изд-во Петербургской лесотехнической академии, 1996.

3. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю. Б. Айзенберга. М.: Энергоатомиздат, 1995.

4. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http: //status. altnet. ru

5. «Азбука освещения», авт.В.И Петров, издательство «ВИГМА» 1998 г.

6. Журнал «Иллюминатор», выпуск № 2, 2002 г.

7. «Что такое. Кто такой.» Том 3. Главный редактор А. Г Банников, издательство «Педагогика» 1978 г.

8. «Справочник школьника 5−11 классы», Главный редактор М. Б Волович, издательство «АСТ-ПРЕСС», 1999 г.

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой