Luminiscences lampa (dienasgaismas spuldze): definīcija, darbības princips
Uzzini, kas ir luminiscences (dienasgaismas) lampa, kā tā darbojas, priekšrocības, enerģijas ietaupījums un salīdzinājums ar kvēlspuldzi.
Luminiscences lampa ir elektriskās gaismas (spuldzes) veids, kas izmanto dzīvsudraba tvaiku izstaroto ultravioleto starojumu, lai ierosinātu luminoforu, kurš izstaro redzamu gaismu. Pastāv divi galvenie veidi - tradicionālās dienasgaismas spuldzes un kompaktās dienasgaismas spuldzes. Šis raksts ir par tradicionālajām (taisnas caurules formas) luminiscences lampām.
Darbības princips
Luminiscences lampa sastāv no stikla caurules, kuras iekšpuse ir pārklāta ar luminoforu (fosfora savienojumiem). Caurules iekšpusē ir neliels daudzums dzīvsudraba un neona vai argona gāzu. Kad caur lampu izplūst elektriska strāva, notiek gāzes jonizācija un dzīvsudraba atomi izstaro ultravioletā (UV) starojumu. Šo UV starojumu luminofors pārvērš redzamā gaismā, kuras krāsu un toņu nosaka izmantotā luminofora sastāvs.
Būve un galvenās daļas
- Stikla caurule: pieejamas dažādas diametras (piemēram, T12, T8, T5) un garumi.
- Elektrodi: katrā caurules galā, nepieciešami lampas iedegšanai un strāvas noturēšanai.
- Luminofors: vielu maisījums, kas nosaka gaismas krāsu (krāsas temperatūru) un krāsu atveidi (CRI).
- Dzīvsudraba tvaiki un pildviela: neliels dzīvsudraba daudzums rada UV starojumu.
- Ballist (dimmers, starteri vai elektroniskie balasti): nodrošina pareizu sprieguma un strāvas vadību lampas iedarbināšanai un ekspluatācijai. Mūsdienās biežāk izmanto elektroniskos balastus, kas samazina mirgošanu un uzlabojot efektivitāti.
Veidi un to īpašības
- Tradicionālās taisnās caurules: standarta birojos, noliktavās un publiskās telpās; pieejamas dažādos garumos un diametros (T12, T8, T5).
- Kompaktās dienasgaismas spuldzes (CFL): saliekamas vai spirālveida spuldzes, kuras var tieši aizstāt kvēlspuldzes pamatnes; par tām vairāk lasāms saistītajā rakstā: kompaktās dienasgaismas spuldzes.
- Krāsu temperatūra: no siltas (ap 2700 K) līdz aukstai dienasgaismai (6500 K).
- Krāsu atveide (CRI): parasti 60–95; labāks CRI nozīmē dabiskāku krāsu attēlojumu.
- Efektivitāte: tipiski 50–100 lm/W, kas ir ievērojami vairāk nekā kvēlspuldzēm.
Startēšanas metodes un vadība
Ir vairākas lampu iedegšanas shēmas: ievadas uzsilšanas (preheat), ātras palaišanas (rapid start) un instant start. Tradicionālās shēmas izmanto starteri un magnētisko ballastu, savukārt modernie elektroniskie balasti nodrošina ātrāku iedegšanos, mazāku troksni, mazāku mirgošanu un lielāku energoefektivitāti. Elektroniskie balasti arī ļauj samazināt stroboskopisko efektu un uzlabot lampas dzīves ilgumu.
Priekšrocības
- Energoefektivitāte — patērē mazāk elektroenerģijas, lai nodrošinātu tādu pašu gaismas daudzumu kā kvēlspuldze.
- Ilgāks kalpošanas laiks — parasti 7 000–30 000 stundas atkarībā no tipa un darbības režīma.
- Samazinātas darbības izmaksas — enerģijas ietaupījums var būt nozīmīgs; luminiscences spuldze var ietaupīt vairāk nekā 30 ASV dolāru elektroenerģijas izmaksu visā spuldzes kalpošanas laikā, salīdzinot ar kvēlspuldzi.
- Dažādas krāsas un spilgtumi — piemērotas dažādām vajadzībām (darba vietas, noliktavas, mājas apgaismojums).
Trūkumi un vides aspekti
- Dzīvsudraba saturs: pat maza daudzuma dzīvsudraba padara spuldzes bīstamas neatbilstošas utilizācijas gadījumā. Nepieciešama pareiza atkritumu šķirošana un pārstrāde.
- Gaismas kvalitāte: daži cilvēki uzskata, ka luminiscences gaisma ir „aukstāka” vai „mākslīgāka” nekā kvēlspuldžu gaisma; zemāks CRI var pasliktināt krāsu atveidi.
- Mirgošana un troksnis: ar magnētiskajiem balastiem var rasties redzama mirgošana un zemas frekvences troksnis; elektroniskie balasti šo problēmu samazina.
- Dažkārt īsāks reālais kalpošanas laiks: bieža ieslēgšana/izslēgšana var saīsināt lampas mūžu, īpaši lētākām konstrukcijām.
Drošība un utilizācija
Ja spuldze saplīst, telpu vēdiniet un savāciet stikla lauskas, nelietojot putekļsūcēju (jo tas var izkliedēt daļiņas). Fragmentus un izmantotās spuldzes jāsavāc kā bīstamie atkritumi vai jānodod speciālā savākšanas punktā pārstrādei, jo dzīvsudrabs var piesārņot vidi. Daudzas valstis un pašvaldības piedāvā bezmaksas vai centralizētus nodošanas punktus apgaismes ierīču pārstrādei.
Lietojumi
Luminiscences lampas plaši izmanto birojos, skolās, veikalos, rūpnīcās un publiskās telpās, kur ir nepieciešams vienmērīgs, energoefektīvs apgaismojums. Tās piemērotas arī specifiskām vajadzībām, piemēram, augstas intensitātes iežogotām zonām, kur nepieciešama ilga darba laika gaisma.
Kopumā tradicionālās luminiscences lampas ir izdevīgs risinājums telpām, kur nepieciešama augsta apgaismojuma efektivitāte un ilgstoša kalpošana, taču jārēķinās ar dzīvsudraba piesārņojuma riskiem un iespējamu kompromisu gaismas kvalitātē. Modernie elektroniskie balasti un uzlabotie luminofori ir mazinājuši vairākas agrākās problēmas, padarot šīs lampas konkurētspējīgas arī mūsdienu apgaismojuma risinājumos.
Tradicionāla cauruļveida luminiscences lampa vienkāršā korpusā.
Kā tas darbojas
Caurulītes iekšpusē esošajiem dzīvsudraba tvaikiem tiek pievadīta elektriskā strāva, kas izstaro ultravioleto (UV) gaismu. Fosfors uz caurules sieniņām absorbē ultravioleto gaismu. Tas izraisa elektronu lēcienu uz orbitāli ar augstāku enerģiju. Kad elektrons nokrīt atpakaļ uz savu parasto orbitāli, luminiscējošais luminiscējošais luminiscējošais starojums atkal izstaro savu enerģiju redzamās gaismas veidā.
Balasts
Balasts novērš pārāk lielu elektrības plūsmu caur cauruli. Tas arī ieslēdz lampu ar augstu spriegumu uz sekundes daļu, kad tā tiek ieslēgta. Tradicionālajās luminiscences cauruļu lampās balasts atrodas lampas iekšpusē. Kompaktajās luminiscences spuldzēs balasts atrodas spuldzes pamatnē vai tās tuvumā. Pastāv divu veidu balasts - magnētiskais un elektroniskais. Magnētiskos balastus lielākoties vairs neizmanto, jo tie ir mazāk efektīvi nekā elektroniskie balasti, tie izraisa spuldzes mirgošanu un neuzsākas uzreiz. Elektroniskie balastspuldzes savulaik bija dārgākas par magnētiskajām, taču tagad to cena ir aptuveni vienāda.
Elektroniskais balasts
Dzīves ilgums
Luminiscences spuldžu vidējais nominālais kalpošanas laiks ir 8 līdz 15 reizes ilgāks nekā kvēlspuldzēm. Fluorescējošo spuldžu nominālais kalpošanas laiks parasti ir no 7000 līdz 15 000 stundām, savukārt kvēlspuldžu kalpošanas laiks parasti ir 750 stundas vai 1000 stundas.
Jebkuras lampas kalpošanas laiks ir atkarīgs no daudziem faktoriem, tostarp darba sprieguma, ražošanas defektiem, sprieguma svārstību, mehānisku triecienu, ieslēgšanas un izslēgšanas biežuma, lampas orientācijas un apkārtējās darba temperatūras. Luminiscences spuldzes kalpošanas laiks ir ievērojami īsāks, ja to bieži ieslēdz un izslēdz. Ja ieslēgšanas un izslēgšanas cikls ir 5 minūtes, luminiscences spuldzes kalpošanas laiks var samazināties līdz "tuvu kvēlspuldzes kalpošanas laikam". ASV Energy Star programma iesaka luminiscences spuldzes atstāt ieslēgtas, ja atstāj telpu uz mazāk nekā 15 minūtēm, lai šī problēma nerastos. Ja gaisma ir bieži jāieslēdz un jāizslēdz, var izmantot aukstā katoda luminiscences spuldzes. Aukstā katoda luminiscences spuldzes ir paredzētas daudz lielākam ieslēgšanas/izslēgšanas ciklu skaitam nekā standarta spuldzes.
Dzīvsudraba saturs un pārstrāde
Dzīvsudrabs, kas atrodas caurules iekšpusē, ir toksisks, un tāpēc šīs spuldzes ir bīstami atkritumi. Pēc tam, kad spuldzes vairs nedarbojas, tās jānogādā pārstrādes centrā. Parastas lietošanas laikā dzīvsudrabs nevar izdalīties, lai gan tas izdalās, ja spuldze tiek salauzta. Ja saplīst viena spuldze, parasti tas nerada problēmas. Ieteicams atvērt logus, lai izvēdinātu telpu, un sūcēja vietā ar līmlenti notīrīt saplīsušo stiklu.
Alternatīvas
Daudzi cilvēki un uzņēmumi nevēlas izmantot luminiscences spuldzes, jo tajās ir dzīvsudraba. Halogēna, LED un tradicionālās kvēlspuldzes ir iespējamās alternatīvas.
LED lampas var uzstādīt luminiscences cauruļu ķermeņos, taču dažkārt elektriķim vispirms ir jāpārinstalē ierīce, lai noņemtu balastu.
Saistītās lapas
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir luminiscences lampa?
A: Tas ir elektriskās gaismas veids, kas izmanto dzīvsudraba tvaiku izstaroto ultravioleto starojumu, lai ierosinātu luminoforu, kas izstaro redzamu gaismu.
J: Cik ir luminiscences spuldžu veidu?
A: Ir divi vispārīgi veidi - tradicionālās luminiscences un kompaktās luminiscences.
J: Kāda ir atšķirība starp tradicionālajām luminiscences lampām un kvēlspuldzēm?
A: Luminiscences lampas iegādes cena bieži vien ir daudz augstāka nekā tādas pašas jaudas kvēlspuldzei, un luminiscences lampu gaisma izskatās citādi nekā kvēlspuldžu gaisma. Tomēr luminiscences lampām ir ilgāks nominālais kalpošanas laiks un tās patērē mazāk enerģijas nekā tāda paša spilgtuma kvēlspuldzes.
J: Vai luminiscences spuldze var ietaupīt elektrības izmaksas, salīdzinot ar kvēlspuldzi?
A: Jā, luminiscences spuldze var ietaupīt vairāk nekā 30 ASV dolāru elektroenerģijas izmaksu visā spuldzes kalpošanas laikā, salīdzinot ar kvēlspuldzi.
J: Vai šis raksts ir par tradicionālajām vai kompaktajām luminiscences lampām?
A: Šis raksts ir par tradicionālajām (taisnas caurules formas) luminiscences lampām.
J: Kāds ir luminofora mērķis luminiscences lampā?
A: Luminoforu ierosina ultravioletais starojums, ko izstaro dzīvsudraba tvaiki, un tas izstaro redzamo gaismu.
J: Kāda veida gaismu izstaro luminiscences lampa?
A: Luminiscences lampa izstaro redzamo gaismu, ko ierosina dzīvsudraba tvaiku izstarotais ultravioletais starojums.
Meklēt