Флуоресцентни лампи: принцип, видове и енергоспестяване

Научете всичко за флуоресцентни лампи: принцип на работа, видове и практични съвети за енергоспестяване, икономия и избор за дома и офиса.

Флуоресцентната лампа е вид електрическа светлина (лампа), която използва ултравиолетово излъчване от живачни пари за възбуждане на фосфор, който излъчва видима светлина. Съществуват два основни типа - традиционни флуоресцентни и компактни флуоресцентни лампи. Тази статия е за традиционните (с форма на права тръба) луминесцентни лампи.

Покупната цена на флуоресцентна лампа често е много по-висока от тази на лампа с нажежаема жичка със същата мощност, а светлината от флуоресцентните лампи изглежда различно от тази на лампите с нажежаема жичка. Флуоресцентните лампи имат по-дълъг номинален живот и консумират по-малко енергия от лампите с нажежаема жичка със същата яркост. Една флуоресцентна лампа може да спести над 30 щатски долара разходи за електроенергия през целия си живот в сравнение с лампа с нажежаема жичка.

Принцип на работа

Флуоресцентните лампи са газоразрядни източници на светлина. В метална тръба, покрита отвътре с фосфорен прах, се намира малко количество живачен пари и инертен газ (обикновено аргон). Когато през тръбата протече електрически ток, електроните възбуждат живачните атоми, които излъчват ултравиолетово (UV) лъчение. Фосфорният слой превръща това UV-излъчване във видима светлина.

Конструкция и основни компоненти

• Тръба — стъклен цилиндър с фосфорен слой отвътре.
• Електроди — нагряват се и освобождават електрони; износването им е една от причините за стареене.
• Живачен пари и пълнителен газ — необходим за образуването на плазмен разряд.
• Баласт (стартер) — необходим за стартиране и поддържане на тока през тръбата; може да е магнитен (индуктивен) или електронен.

Видове флуоресцентни тръби

• По форма и размер — линейни тръби (най-често T12, T8, T5, където числото обозначава диаметъра), двупинови, четирипинови и др.
• Специални фосфорни покрития — за различна цветна температура и спектър на светлината.
• Компактни флуоресцентни (CFL) — споменати по-горе; те са сгънати или навити тръби, предназначени да заменят лампите с нажежаема жичка в стандартни аплици.

Предимства и недостатъци

• Предимства:
  • По-висока ефективност (повече лумени на ват) в сравнение с нажежаемите лампи.
  • По-дълъг експлоатационен живот — обичайно между 7 000 и 20 000 часа в зависимост от вида и баласта.
  • По-малко отделяна топлина и по-ниски разходи за електроенергия.
• Недостатъци:
  • Съдържат малко количество живак — изискват специално третиране при изхвърляне.
  • Може да имат забавено достигане на пълна яркост и да примигват при стартиране (особено с магнитни баласти).
  • Проблеми с димиране — не всички са съвместими с димери без специален регулатор.
  • Чувствителност към често включване/изключване — може да намали живота им при много чести цикли.

Баласти и стартери

Баластът ограничава тока през лампата и помага за стартирането ѝ. Съществуват два основни типа:

• Магнитни баласти — по-прости, по-евтини; могат да причиняват шум и видимо примигване (на 50/60 Hz).
• Електронни баласти — по-ефективни, осигуряват тих и бърз старт, намаляват мерцане и често увеличават полезния живот на лампата.

Цветна температура, светлинен поток и CRI

• Цветната температура се измерва в келвини (K): топла бяла (ок. 2700–3000 K), неутрална (3500–4000 K) и студена бяла (5000–6500 K). Изборът зависи от предназначението на пространството.
• Светлинният поток (лумени) определя яркостта; при избор сравнявайте люмена, а не само ватите.
• Индексът на цветопредаване (CRI) показва колко естествено изглеждат цветовете под светлината — за общо използване е желателен CRI над 80.

Енергоспестяване и сравнение с други източници

Флуоресцентните лампи са по-ефективни от нажежаемите и могат да намалят консумацията на електроенергия значително. Типични стойности:

• Нажежаема лампа: ~10–20 lm/W
• Традиционна флуоресцентна: ~50–100 lm/W (в зависимост от вида)
• LED: често >100 lm/W (сравним или по-добър от флуоресцентните и без живак)

Поради това много инсталации заменят флуоресцентни тръби с LED-алтернативи (LED тръби или лампи), които предлагат по-дълъг живот и липса на опасни материали като живак.

Поддръжка, проблеми и диагностика

• Тъмни вдлъбнатини в краищата на тръбата обикновено сочат износване на електродите.
• Постоянно примигване или шум може да е признак за повреден баласт.
• Проблеми със стартиране (не запалване) — проверете стартерите и баласта; при електронни баласти повечето проблеми са в самия баласт.
• Честа смяна включване/изключване намалява живота — за помещения с чести кратки ползвания предимно се препоръчват алтернативи като LED.

Околна среда и безопасност

• Флуоресцентните лампи съдържат малки количества живак. Поради това те трябва да се рециклират по специална програма и да не се изхвърлят с битови отпадъци.
• Ако лампа се счупи:
  • Проветрете помещението за 10–15 минути и напуснете хората и домашните животни.
  • Не използвайте прахосмукачка — съберете фрагментите внимателно с твърда хартия/картон и ги поставете в плътно затворен съд.
  • Проверете местните изисквания за безопасно изхвърляне/рециклиране на опасни материали.

Съвети при избор и смяна

• Изберете подходящата дължина и диаметър (T12/T8/T5) и проверете съвместимостта с баласта.
• За по-дълъг живот и по-добро качество на светлината предпочитайте лампи с електронен баласт и висок CRI.
• При планове за енергоспестяване и намаляване на поддръжката разгледайте замяна с LED тръби — те често изискват промяна или подмяна на баласта/схемата на свързване.
• Монтирайте сензори за движение/таймери в помещения с редки ползвания, за да намалите ненужното светене и да удължите живота на лампите.

Флуоресцентните лампи остават икономичен и широко използван избор за офисни, индустриални и домакински осветителни системи, но при съвременните изисквания за енергоспестяване и опазване на околната среда все по-често се заменят с LED технологии. При взимане на решение имайте предвид енергийния разход, качеството на светлината, съвместимостта с оборудването и възможностите за правилно рециклиране.

Баластът

Баластът предотвратява преминаването на твърде много електричество през тръбата. Той също така стартира лампата с високо напрежение за част от секундата, когато тя се включи. Баластът е разположен вътре в осветителното тяло при традиционните луминесцентни лампи. При компактните луминесцентни лампи баластът се намира в основата на лампата или близо до нея. Съществуват два вида баласти - магнитни и електронни. Магнитните баласти в повечето случаи са излезли от употреба, тъй като са по-неефективни от електронните баласти, предизвикват трептене на крушката и не стартират мигновено. Електронните баласти навремето бяха по-скъпи от магнитните, но сега цената им е почти еднаква.

Електронен баласт

Въпроси и отговори

В: Какво представлява флуоресцентната лампа?

В: Колко вида флуоресцентни лампи има?

В: Каква е разликата между традиционните луминесцентни лампи и лампите с нажежаема жичка?

Въпрос: Може ли флуоресцентната лампа да спести пари от разходите за електроенергия в сравнение с лампата с нажежаема жичка?

В: Тази статия е за традиционните или за компактните флуоресцентни лампи?

В: Какво е предназначението на луминофора в луминесцентната лампа?

В: Какъв вид светлина излъчва флуоресцентната лампа?

Търсене по буква