Как влияет внешняя среда на работу и характеристики люминесцентных ламп
Светоотдача – это количество света, которое излучает лампа из расчета единицы потребляемой мощности. Стабильность светового потока – это параметр, рассказывающий нам о том, как снизится светоотдача в период эксплуатации лампы.
Срок эксплуатации – как долго прослужит лампа. Цветопередача – показывает, правильно ли люминесцентная лампа отражает цвета освещенных предметов. Влияние окружающей среды – это параметр говорит о том, как люминесцентная лампа реагирует окружающую среду.
Давайте рассмотрим все эти характеристик подробнее. Светоотдача. Данная величина, равна соотношению светового потока, который измеряется в люменах, к количеству используемого люминесцентной лампой электрической мощности, мощность измеряется в ваттах.
Если сравнивать светоотдачу люминесцентных ламп, то она почти в семь раз выше, чем у аналогичных ламп накаливания. Вот вам небольшой пример, сто ватная лампа накаливания светит на 13,5 Люмен/Ватт, а вот люминесцентная лампа, мощность, которой 58 ВТ – светит с силой от 47 до 93 Люмен/Ватт. Параметр светоотдачи зависит от нескольких характеристик: – цветовые параметры света – длины люминесцентной лампы – температура окружающей среды – напряжение питающей сети.
Чтобы это было нагляднее, оценим цветовые характеристики света ЛЛ 18 Ватт: Обычная лампа белого света 64 лм/Вт ЛЛ, у которой есть трехполосный люминофором, дает цвет 840 75 лм/Вт. А вот стандартная лампа, которая оснащена пятиполосным люминофором, дает параметры по цвету равные 940 56 лм/Вт. Из этого простого примера, четко видно, что люминесцентная лампа, у которой есть трехполосный люминофором по параметрам светоотдачи гораздо лучше.
Теперь давайте оценим степень зависимости светоотдачи от мощности, рассматривать пример, мы будем для цвета 835: Вот вам данные по лампам – 1200 мм 36 Вт 96 лм/Вт и 600 мм 18 Вт 75 лм/Вт. Светоотдача люминесцентных ламп находиться в сильной зависимости от температуры окружающей среды, по сути дела это влияет на то, что все люминесцентные лампы, будут являться лампами низкого давления. Идеальная рабочая температура окружающей среды, если провести тесты и исследования, то идеальная температура для ламп колеблется в пределах от 5 до 25 ° С.
А значит, избегайте попадания потоков холодного воздуха на люминесцентную лампу, потому что это скажется на параметре светоотдачи. Если люминесцентные лампы запитываются с частотой в 30 кГц, то они гарантировано увеличивают свою светоотдачу на десять процентов. Именно поэтому, все чаще в последнее время стали использовать электронные ПРА.
Также к положительным качествам этих аппаратов стоит отнести создание света без мерцания, помимо этого отличный пуск ламп, небольшой вес и малые габариты. С их помощью, открывается широкое поле деятельности для дизайнеров светильников. Стабильность светового потока .
Как это не прискорбно, но стоит и поговорить о светоотдаче, которая со времен уменьшается, потому что любая люминесцентная лампа стареет. Это относится к люминофорам, которые со временем приходят в негодность, то есть чем ближе срок конца эксплуатации они излучают все меньше. Также концы трубок тоже постепенно начинают темнеть и задерживать свет.
То есть, делаем вывод, света станет меньше, даже если лампы все еще в рабочем состоянии и ни одна не сгорела. Срок эксплуатации. Это предполагаемы срок постоянной работы лампы, ограничивается он моментом сгорания лампы.
Зачастую в тех паспорте указывается средний номинальный срок эксплуатации. Расшифровать это понятие просто, оценивается время, через которое пятьдесят процентов лам сгорит, а пятьдесят продолжат свою работу в стандартном режиме. Только учитывайте тот нюанс, что это не гарантийный срок службы.
То есть, допустим, ситуацию, что вы приобрели сто люминесцентных ламп, их средний номинальный срок службы равен десяти тысячам часов. Реальная ситуация будет выглядеть таким образом, порядка пятидесяти ламп могут выйти из строя не эксплуатируясь десять тысяч часов, а вот вторая половина ламп будут продолжать работать, значит средний показатель останется в переделах десяти тысяч часов. Очень сильно влияют на срок службы люминесцентных ламп, внешние факторы, например, окружающая среда.
Также к этим факторам можно отнести и цикл включения, то есть время постоянной эксплуатации люминесцентной лампы в периоды времени между процессами включениями и выключениями в течение одного дня. Еще одни фактором может служить питающее напряжение, если в нем есть отклонения от принятых норм, или неверное использование ПРА, например, нарушив процедуру подогрева электродов, это происходит в случае, если в работе используется старый стартер. Объяснить влияние циклов включений на работу люминесцентной лампы можно таким образом.
В процессе эксплуатации лампы, ее эмиссионное покрытие, которое находится на электродах постепенно приходит в негодность. Потому что в момент включения, происходит существенное распыление эмиссионного вещества. А если запас эмиссионного вещества исчерпался, то лампа прекращает работать.
Исходя из количества эмиссионного вещества, и делается расчет физического срока службы лампы. В последнее время, ведущие производители ламп, в своих каталогах стали указывать графики зависимости длительности эксплуатации лампы от количества циклов включения. И напоследок, хотелось бы сказать, что для люминесцентной лампы, вредно и высокое и низкое напряжение электросети, поэтому их лучше эксплуатировать в связке со стабилизатором напряжения.
По поводу низкого напряжения, лампа может просто не зажечься, то есть она будет постоянно мигать, что существенно сокращает срок службы стартеров. Решением этой проблемы можно сильно не беспокоится, если вы поставите себе электронный ПРА. Цветопередача.
От этого показателя зависит, правильно ли люминесцентная лампа передает цвета освещаемых ею предметов. Она обязательно указывается в каталогах, и описывается, как индекс цветопередачи, латинскими буквами это выглядит так – CRI Ra индекс. Лампа, не искажающая цвета, записывается с индексом Ra, равным ста.
Соответственно, чем меньше этот показатель у лампы, тем существеннее искажения, которые вы можете наблюдать в ее свете. Цветопередача может быть определена по типу и качеству люминофорного покрытия. На сегодняшний день, вы можете увидеть разнообразные лампы, у которых параметры цветопередачи существенно разнятся, но к сожалению, пока еще ни одна лампа, не смогла достичь уровня цветопередачи, какой на сегодняшний день показывают лампы накаливания и галогенновые лампы.
Их показатель индекса Ra практически равен ста. Особенная просьба, не стоит путать, описанный выше показатель, с цветовой температуры, потому что цветовая температура характеризует цветовые оттенки. Также стоит помнить, помещенная в светильник люминесцентная лампа, не подвержена воздействию окружающего воздуха, а значит температура возле нее постоянная, это сказывается на ее световых характеристиках.
Не стоит использовать люминесцентные лампы, в помещениях с большой влажности, потому что может появиться электрическая утечка, проходящая по поверхности колбы лампы. Эта утечка, без проблем может повлиять на работу лампы. Чтобы бороться с избыточной влагой, выпускаются специальные люминесцентные лампы, которые заключены в силиконовую оболочку.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 196| Нарушение авторских прав
Читайте в этой же книге:
Линейные лампы| Безопасность и утилизация| Утилизация ламп энергосберегающих частными лицами| Линейные лампы общего освещения| Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) для домашнего освещения| Какие виды люминесцентных ламп вы можете приобрести через нашу компанию?| Преимущества| Есть ли вред от люминесцентных ламп| Изменение характеристик ЛЛ в процессе горения| Зарубежные ЭЛЛ|
mybiblioteka.su – 2015-2018 год. (0.111 сек.)
Разглядим, как оказывают влияние среда, в какой работает люминесцентная лампа, и условия ее работы на ее характеристики.К наружным факторам, влияющим на работу люминесцентных ламп, следует отнести температуру и влажность окружающего воздуха.
Срок службы, световая отдача и мощность ламп зависят от метода их зажигания, числа включений лампы, формы тока, проходящего через лампу, и от всепостоянства напряжения питающей сети.Важнейшими моментами, определяющими качество люминесцентного освещения, являются пульсация светового потока, создаваемого лампами, и степень подавления радиопомех, появляющихся при зажигании и горении ламп. Температура окружающего воздуха оказывает влияние на давление паров ртути в лампе, потому что с изменением температуры воздуха изменяется температура стенок трубки. Стандартные люминесцентные лампы рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха 15—40° С и имеют наивысшую световую отдачу при температуре 20—25° С.Можно сделать лампы, приспособленные к работе при более низких температурах, к примеру, лампа мощностью 125 вт имеет лучшие, световые свойства в спектре температур от —15 до +10° С.
При отклонении окружающей температуры от хороших значений, на которые рассчитана лампа, ее световой поток миниатюризируется. Так, при температуре стен трубки около 0°С световой поток лампы, падает до 10—15% номинального значения, а при превышении их температуры 50° С он понижается приблизительно на 0,8% на каждый ГС увеличения температуры стенок.Люминесцентные лампыНа световой поток лампы также оказывает влияние изменение! критерий отвода тепла от нее, которые определяются наличием либо отсутствием движения окружающего воздуха.Молвят, что лампа опасается «сквозняков».От температуры окружающего воздуха зависят способы зажигания лампы. Напряжение зажигания лампы будет иметь малое значение при температуре стен трубки, соответственной хорошим условиям ионизации паров ртути.
Если температура понижается, то перевоплощение ртути в пары замедляется, число атомов ртути в газе недостаточно для обеспечения начала разряда в лампе, необходимы дополнительные источники свободных электронных зарядов.Таким источником могут стать только атомы наполняющего трубу газа — аргона, но напряжение, при котором начинается ионизация атомов аргона, па 50% выше, чем соответственное напряжение для атомов ртути. Как следует, при низкой температуре для зажигания лампы требуется подать на нее более высочайшее напряжение. Из этого положения следует вывод, что при низких температурах окружающего воздуха лампы будут загораться с большенными затруднениями.В связи с этим в установках внешнего освещения для обеспечения зажигания люминесцентных ламп в холодную погоду приходится прибегать к особым мерам.Лампы помещают в стеклянные защитные рубахи либо общий колпак.
Теплопотери лампы делают нужный нагрев внутреннего объема кожуха и обеспечивают зажигание ламп при низких температурах. Время от времени при особо низких температурах можно наблюдать в исходной стадии зажигания свечение только концов ламп, и после достаточного прогрева всего объема кожуха происходит зажигание лампы.Завышенная влажность среды вызывает образование, пленки на поверхности трубки, снижающей ее поверхностное сопротивление. Изменение поверхностного сопротивления трубки оказывает влияние на напряжение зажигания лампы.
При относительной влажности 75—80% напряжение зажигания имеет наибольшее значение.С конфигурацией относительной влажности в ту либо другую сторону напряжение зажигания лампы уменьшается. Для исключения воздействия влажности на напряжение зажигания ламп они должны быть снабжены проводящей полосой или иметь особое водоотталкивающее покрытие.Люминесцентные лампы, голубые + инверторСрок службы ламп при иных равных критериях зависит от количества оксидного покрытия на катодах и скорости его расходования в. процессе горения.
Во время работы лампы оксидное покрытие равномерно испаряется, и частицы оксида, осаждаясь на стенах трубки, приводят к почернению ее концов поблизости катодов.Более бурно процесс испарения оксида протекает в момент зажигания лампы. Потому следует принимать меры к уменьшению воздействия пускового режима на срок службы ламп.Для этого должно быть выполнено основное условие — зажигать лампу необходимо только при довольно прогретых катодах. Если .на лампу подать напряжение, достаточное для зажигания в ней разряда, а катоды при всем этом будут иметь температуру ниже необходимой для начала термоэлектронной эмиссии, то катоды подвергнутся усиленной бомбардировке ионами, имеющими высшую энергию, а это вызовет резкое распыление оксида.
Таковой процесс включения ламп называют прохладным зажиганием.Напряжение в сети, обычно, в процессе эксплуатации ламп не остается неизменным по величине и может изменяться в достаточно широких границах.Параметры люминесцентных ламп изменяются совместно с изменением напряжения в питающей сети, но в данном случае колебания напряжения меньше оказывают влияние на характеристики ламп, чем это имеет место для ламп накаливания.Зависимо от типа (индуктивный либо емкостный) и величины балластного сопротивления изменяется электрический режим лампы при изменении напряжения в сети.При индуктивном балласте с увеличением напряжения в сети напряжение на лампе падает, ток и мощность лампы растут, а световая отдача уменьшается. В среднем на каждый 1 % конфигурации напряжения в сети мощность, световой поток и ток меняются на 2%. При очень сильном понижении напряжения в сети, более 25% номинального, лампы не будут зажигаться вообщем.При емкостном балласте нрав зависимости остается таковой же, как и при индуктивном балласте.Но R этом случае па каждый 1 % конфигурации напряжения в сети мощность, световой поток и ток меняются в среднем лишь на 1%.Световой поток, излучаемый источником света, при питании его переменным током не остается неизменным, а изменяется по величине, следуя за переменами тока через лампу.
В момент, когда ток, проходящий через лампу, имеет нулевое значение, равен нулю и создаваемый лампой световой поток. Как следует, световой поток лампы пульсирует с двойной частотой по отношению к частоте сети.При освещении лампами накаливания мы не замечаем пульсации светового потока из-за термический инерционности нити накала.Осветительные приборы для люминесцентных ламп навесные и настенно-потолочныеЛюминесцентные лампы не владеют таковой инерционностью, потому прекращение тока в их приводит к незамедлительному погасанию разряда и исчезновению свечения лампы. Люминофоры владеют свойством послесвечения, т.
е. в течение некого промежутка времени после прекращения их облучения ультрафиолетовым излучением они продолжают источать видимый свет, что сглаживает пульсацию светового потока лампы. Для различных типов люминофоров время и интенсивность послесвечения разные.Интенсивность пульсации светового потока, создаваемого люминесцентными лампами, зависит также от длительности исходной и конечной пауз тока, которые в свою очередь определяются типом балласта.При освещении передвигающихся либо крутящихся предметов пульсирующим световым потоком может появиться так именуемый стробоскопический эффект, связанный с искажением зрительного восприятия.Если, например, освещать таким пульсирующим световым потоком крутящееся с определенной угловой скоростью колесо, то при равенстве либо кратности угловой скорости вращения колеса частоте пульсации потока оно при всем этом освещении будет казаться недвижным.
Если угловая скорость вращения будет меньше частоты пульсации, то нам покажется, что колесо медлительно вращается в оборотную сторону по сопоставлению с реальным направлением вращения. Таковой мираж небезопасен исходя из убеждений техники безопасности, потому что при всем этом может быть получение травм.Не считая того, пульсация светового потока влияет на эффективность зрительной работы, вызывая завышенную утомленность органа зрения. Явление стробоскопического эффекта может появиться не только лишь при наличии передвигающихся предметов в поле зрения работающего, да и при выполнении хоть какой работы, когда происходит относительное перемещение глаза и освещаемого предмета.
В связи с этим при устройстве люминесцентного освещения следует принимать конструктивные меры к наибольшему понижению пульсации светового потока.При работе люминесцентной лампы и в моменты ее зажигания излучаются электрические колебания, лежащие в спектре радиочастот, которые могут создавать радиопомехи, мешающие обычной работе радиоаппаратуры.Источником помех, идущих в окружающее место и отчасти в сеть, являются дуговой разряд в лампе, также искрение на катодах, зависящее от свойства обработки вольфрамовой спирали и хорошего сцепления спирали с оксидным покрытием. Источником помех также могут быть стартеры, в момент разрыва контактов которых появляются электрические колебания. При разработке схем включения ламп приходится принимать конструктивные меры к понижению уровня радиопомех, создаваемых лампой и ее пускорегулирующей аппаратурой.Рассмотрим, как влияют среда, в которой работает люминесцентная лампа, и условия ее работы на ее характеристики.Схема подключения люминесцентной лампы.К внешним факторам, влияющим на работу люминесцентных ламп, следует отнести температуру и влажность окружающего воздуха.Срок службы, световая отдача и мощность ламп зависят от способа их зажигания, числа включений лампы, формы тока, проходящего через лампу, и от постоянства напряжения питающей сети.Важнейшими моментами, определяющими качество люминесцентного освещения, являются пульсация светового потока, создаваемого лампами, и степень подавления радиопомех, появляющихся при зажигании и горении ламп.Температура окружающего воздуха оказывает влияние на давление паров ртути в лампе, так как с изменением температуры воздуха меняется температура стенок трубки.Стандартные люминесцентные лампы рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха 15—40° С и имеют максимальную световую отдачу при температуре 20—25° С.
Можно создать лампы, приспособленные к работе при более низких температурах, например, лампа мощностью 125 вт имеет наилучшие световые характеристики в диапазоне температур от —15 до +10° С. При отклонении окружающей температуры от оптимальных значений, на которые рассчитана лампа, ее световой поток уменьшается.Так, при температуре стенок трубки около 0°С световой поток лампы падает до 10—15% номинального значения, а при превышении их температуры до 50° С он снижается примерно на 0,8% на каждый ГС повышения температуры стенок.Схема устройства люминесцентной лампы.На световой поток лампы также влияет изменение условий отвода тепла от нее, которые определяются наличием или отсутствием движения окружающего воздуха. Говорят, что лампа боится «сквозняков».От температуры окружающего воздуха зависят способы зажигания лампы.Напряжение зажигания лампы будет иметь минимальное значение при температуре стенок трубки, соответствующей оптимальным условиям ионизации паров ртути.
Если температура снижается, то превращение ртути в пары замедляется, число атомов ртути в газе недостаточно для обеспечения начала разряда в лампе, нужны дополнительные источники свободных электрических зарядов.Таким источником могут стать только атомы наполняющего трубу газа — аргона, но напряжение, при котором начинается ионизация атомов аргона, на 50% выше, чем соответствующее напряжение для атомов ртути.Следовательно, при низкой температуре для зажигания лампы требуется подать на нее более высокое напряжение. Из этого положения следует вывод, что при низких температурах окружающего воздуха лампы будут зажигаться с большими затруднениями.В связи с этим в установках наружного освещения для обеспечения зажигания люминесцентных ламп в холодную погоду приходится прибегать к специальным мерам.Лампы помещают в стеклянные защитные рубашки или общий колпак. Тепловые потери лампы создают необходимый нагрев внутреннего объема кожуха и обеспечивают зажигание ламп при низких температурах.Иногда при особо низких температурах можно наблюдать в начальной стадии зажигания свечение только концов ламп, и после достаточного прогрева всего объема кожуха происходит зажигание лампы.Схема подключения люминесцентной лампы к стартеру.Повышенная влажность окружающей среды вызывает образование пленки на поверхности трубки, снижающей ее поверхностное сопротивление.
Изменение поверхностного сопротивления трубки влияет на напряжение зажигания лампы. При относительной влажности 75—80% напряжение зажигания имеет максимальное значение.С изменением относительной влажности в ту или другую сторону напряжение зажигания лампы уменьшается.Для исключения влияния влажности на напряжение зажигания ламп они должны быть снабжены проводящей полосой либо иметь специальное водоотталкивающее покрытие.Срок службы ламп при прочих равных условиях зависит от количества оксидного покрытия на катодах и скорости его расходования в процессе горения. Во время работы лампы оксидное покрытие постепенно испаряется, и частички оксида, осаждаясь на стенках трубки, приводят к почернению ее концов вблизи катодов.Наиболее бурно процесс испарения оксида протекает в момент зажигания лампы.
Поэтому следует принимать меры по уменьшению влияния пускового режима на срок службы ламп.Для этого должно быть выполнено основное условие — зажигать лампу нужно только при достаточно прогретых катодах. Если на лампу подать напряжение, достаточное для зажигания в ней разряда, а катоды при этом будут иметь температуру ниже необходимой для начала термоэлектронной эмиссии, то катоды подвергнутся усиленной бомбардировке ионами, имеющими высокую энергию, а это вызовет резкое распыление оксида. Такой процесс включения ламп называют холодным зажиганием.Напряжение в сети, как правило, в процессе эксплуатации ламп не остается постоянным по величине и может изменяться в довольно широких пределах.Параметры люминесцентных ламп меняются вместе с изменением напряжения в питающей сети, однако в этом случае колебания напряжения меньше влияют на характеристики ламп, чем это имеет место для ламп накаливания.Схема подключения к электронному балласту.В зависимости от типа (индуктивный или емкостный) и величины балластного сопротивления меняется электрический режим лампы при изменении напряжения в сети.При индуктивном балласте с повышением напряжения в сети напряжение на лампе падает, ток и мощность лампы увеличиваются, а световая отдача уменьшается.
В среднем на каждый 1 % изменения напряжения в сети мощность, световой поток и ток изменяются на 2%. При очень сильном снижении напряжения в сети, более 25% номинального, лампы не будут зажигаться вообще.При емкостном балласте характер зависимости остается такой же, как и при индуктивном балласте.Однако R этом случае на каждый 1 % изменения напряжения в сети, мощность, световой поток и ток изменяются в среднем только на 1%.Световой поток, излучаемый источником света при питании его переменным током не остается постоянным, а меняется по величине, следуя за изменениями тока через лампу. В момент, когда ток, проходящий через лампу, имеет нулевое значение, равен нулю и создаваемый лампой световой поток.
Следовательно, световой поток лампы пульсирует с двойной частотой по отношению к частоте сети.При освещении лампами накаливания мы не замечаем пульсации светового потока из-за тепловой инерционности нити накала.Люминесцентные лампы не обладают такой инерционностью, поэтому прекращение тока в них приводит к немедленному погасанию разряда и исчезновению свечения лампы.Люминофоры обладают свойством послесвечения, т. е. в течение некоторого промежутка времени после прекращения их облучения ультрафиолетовым излучением они продолжают излучать видимый свет, что сглаживает пульсацию светового потока лампы.Для разных типов люминофоров время и интенсивность послесвечения различные.http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=xrez6daflrMИнтенсивность пульсации светового потока, создаваемого люминесцентными лампами, также зависит от длительности начальной и конечной пауз тока, которые, в свою очередь, определяются типом балласта.При освещении движущихся или вращающихся предметов пульсирующим световым потоком может появиться так называемый стробоскопический эффект, связанный с искажением зрительного восприятия.
Если, например, освещать таким пульсирующим световым потоком вращающееся с определенной угловой скоростью колесо, то при равенстве или кратности угловой скорости вращения колеса частоте пульсации потока оно при этом освещении будет казаться неподвижным. Если угловая скорость вращения будет меньше частоты пульсации, то нам покажется, что колесо медленно вращается в обратную сторону по сравнению с действительным направлением вращения.Такой обман зрения опасен с точки зрения техники безопасности, так как при этом возможно получение травм.Кроме того, пульсация светового потока оказывает влияние на эффективность зрительной работы, вызывая повышенную утомленность органа зрения. Явление стробоскопического эффекта может возникнуть не только при наличии движущихся предметов в поле зрения работающего, но и при выполнении любой работы, когда происходит относительное перемещение глаза и освещаемого предмета.
В связи с этим при устройстве люминесцентного освещения следует принимать меры к максимальному снижению пульсации светового потока.http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=oC1q08b6_fcПри работе люминесцентной лампыи в моменты ее зажигания излучаются электромагнитные колебания, лежащие в диапазоне радиочастот, которые могут создавать радиопомехи, мешающие нормальной работе радиоаппаратуры.Источником помех, идущих в окружающее пространство и частично в сеть, являются дуговой разряд в лампе, а также искрение на катодах, зависящее от качества обработки вольфрамовой спирали и хорошего сцепления спирали с оксидным покрытием. Источником помех также могут быть стартеры, в момент разрыва контактов которых возникают электромагнитные колебания. При разработке схем включения ламп приходится принимать меры к снижению уровня радиопомех, создаваемых лампой и ее пускорегулирующей аппаратурой.Поделитесь полезной статьей:
Источники:
- mybiblioteka.su
- elektrica.info
- fazaa.ru