0

Лампы накаливания и люминесцентные

Источники света, применяемые в бытовых светильниках – лампы накаливания и люминесцентные. Особенности их конструкций и принципы действия.

Световой прибор — устройство, содержащее одну или несколько ламп и светотехническую арматуру, перерас­пределяющее свет лампы (ламп) и (или) преобразующее его струк­туру и предназначенное для освещения или сигнализации. По основной светотехнической функции в группе световых приборов выделяют прожекторы, проекторы и собственно светильники.

Светильник — это световой прибор, перераспределяющий световой поток лампы внутри больших телесных углов и обеспечиваю­щий концентрацию светового потока с коэффициентом усиления не более 30 или вообще не концентрирующий поток. Предназначен для освещения относительно близко расположенных объектов, находящихся на расстояниях обычно не более 20…30 м от светильника. Узлы и детали светильника: источник света и светотехническую (осветительную) арматуру. Источником света в бытовых светильниках являются лампы накаливания и ртутные лампы низкого давления, или люминесцентные лампы. Механизм излучения основан на процессе возбуждения элементарных частиц светящегося вещества электрической энергией.

Лампы накаливанияявляются тепловым источником света. Электрический ток, проходя через вольфрамовую нить, накаляет ее. Нить накала излучает световую энергию, которая действует на органы зрения и вызывает ощущение белого цвета. Количество све­товой энергии, излучаемой телом накала, пропорционально его температуре в четвертой степени. Повышение температуры ограничивается температурой плавления металла и  скоростью испарения вольфрама. Скорость испарения вольфрама — один из факторов, определяющих срок службы лампы. Испа­рение металла уменьшается за счет заполнения баллонов ламп газами (азот, аргон, ксенон, криптон), инертными по отношению к накаленной нити. В газополных лампах при равном сроке службы их с вакуумными лампами создается возможность повысить температуру накала до 2900 К, что приводит к повышению экономичности ламп, кото­рая характеризуется светоотдачей — отношением светового потока к потребляемой мощности (лм/Вт). Наиболее эффективны галогенные лампы накаливания, в колбе которых находятся инертный газ и галогены или их соединения.  Заполнение ламп газом вызывает дополнительное охлаждение тела накала за счет конвекции и теплопроводности газа. Лампы накаливания гигиеничны, характеризуются стабильным световым потоком, отличаются простотой включения в сеть, низкой себестоимостью и технологичностью, не требуют сложной арматуры. Однако они имеют низкий коэффициент полезного действия, небольшой срок службы, низкую светоотдачу (до 20 лм/Вт) и излучают свет, который по своему спектральному составу отличается от спектрального состава солнечного света. В их спектре преобладают желтые и в меньшей степени голубые и синие лучи.

Показателем качества цветопередачи служит общий индекс цветопередачи. Источники света по качеству светопередачи разделяются на три класса. Источник света высокого качества имеет Ra≥ 85, среднего качества соответствует 85 > Ra ≥ 70 и низкого качества — Ra< 70.

Лампы накаливания общего назначения состоят из тела накала, стеклянного баллона, металлического цоколя, служащего для крепления их в патрон и присоединения к питающей сети, стеклянной ножки, которая является опорой для крепления электродов и тела накала. В ассортименте ламп накаливания представлены и специальные лампы (для холодильников, швейных машин, медицинские, елочных гирлянд, ручных фонарей и др.).

К электрическим параметрам ламп относят номинальные значения напряжения и мощность.  К светотехническим параметрам относят световой поток (лм), световую отдачу (лм/Вт) и силу света, кд (канделла).

Колбы (баллоны) ламп могут иметь цилиндрическую, грушевидную, грибовидную, свечеобразную гладкую и витую, шарообразную, каплеобразную, фигурную и другие формы. Цвет стекла колбы может быть разный: бесцветный, хроматический, молочный, опаловый и опалиновый, матированный с покрытием, декорированный стеклянной крошкой и т.п. Цоколи ламп изготавливаются из оцинкованной стали или латунными. В зависимости от конструкции цоколя лампы делятся на лампы с резьбовым, штырьковым и штифтовым (байонетным) цоколями разных диаметров. Лампы накаливания характеризуются следующими параметрами долговечности, надежности и стабильности: полным сроком службы (суммарное время горения лампы в часах от момента включения до момента прекращения функционирования средним и гарантийным сроком службы); коэффициентом стабильности светового потока, вибростойкостью и тд.

Люминесцентные лампы — разрядная лампа, в которой свет излучается в основном слоем люминесцирующего вещества, возбуждаемого ультрафиолетовым излучением электрического разряда в газе или парах металла либо их смесях. Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, которой придается U-, О-, W-образная форма. На концах колбы крепятся штырьковые цоколи, соединенные с парой электро­дов на стеклянных ножках, на которых размещается вольфрамовая биспираль. Люминесцентные лампы имеют падающую вольтамперную характеристику, т.е. в них при увеличении тока напряжение уменьшается. Если эту лампу включить непосредственно в сеть, то при неограниченном увеличении тока лампа перегорит. Для обеспечения работы лампы в ее цепь включается пускорегулирующая аппаратура (ПРА) — стартер, дроссель и конденсатор постоянной емкости, поэтому напряжение в дампе обычно составляет напряжения в сети.

В процессе электрического разряда стартера происходят разогрев катодов лампы, изгиб термобиметаллической пластинки и замыкание электродов стартера, в это время биспирали лампы разогреваются до 900 градусов, что приводит к образованию направленного потока электронов, которые, сталкиваясь с атомами аргона и ртути, возбуждают их; появляется излучение в УФ-зоне спектра.

Преимущества – светоотдача в 4-6 раз больше чем у ламп накаливания и продолжительность горения в 5-10 раз больше. Недостатки люминисцентных ламп — они неудобны при установке и подключении в сеть, со­здают шум и плохо работают при пониженной температуре. Так как стартеры недостаточно стабильны в работе, при включении лампы ее зажигание затягивается до 10 с, поэтому возникает ее мигание.  Характеризуются теми же параметрами, что и лампы накаливания. Дополнительно нормируют показатель цветности излучения по предельным значениям координат цветности х и у или по распределению излучения по зонам спектра. По особенностям создаваемого спектра излучения можно выделить люминесцентные лампы с визуально воспринимаемыми характеристиками светового потока — тепло-белый, белый, холодно-белый, дневной, естественно-белый, ультрафиолетовый, розовый, синий, голубой, зеленый.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *