Luminofoorlambid: parameetrid, ehitus, skeem, eelised ja puudused võrreldes teistega

Kaasaegsed luminofoorlambid (LL) tulevad suurepäraselt toime elu-, töö- ja tehniliste ruumide valgustamisega ning võimaldavad vähendada elektri kogutarbimist 50–83% võrra, vähendades sel moel kommunaalkulude arveid.

Selles artiklis vaatleme LL tööomadusi, nende ehitust, analüüsime peamisi eeliseid ja puudusi võrreldes teist tüüpi valgustusseadmetega. Lisaks esitame teemakohaseid fotosid ja skeeme ning videoid luminofoorlampide tööpõhimõttest ja nende kasutuse eripäradest.

LL tööpõhimõte ja ehitus

Luminofoorseade on gaaslahendusega valgusallikas, kus elavhõbeda aurudes tekitab elektrilahendus intensiivset ultraviolettkiirgust.

Kompaktsed luminofoor-tüüpi moodulid on standardse sokliga, tänu millele on need mugavaks asenduseks eredatele, kuid energiamahukamatele hõõglampidele.

Kuidas töötab luminofoorlamp?

Inimsilmale nähtavaks valguseks muudab selle spetsiaalne koostis nimega luminofoor, mis koosneb kaltsiumhalofosfaadist, segatud täiendavate elementidega.

Pärast luminofoorlambi ühendamist keskvõrku tuleb klaaskolvi sees hoida nn hõõglahendust.

See võimaldab tagada luminofoorikihi pideva helenduse isegi lühiajalise kesktoite väljalülitamise ajal.

Varem oli klassikaline luminofoorlamp mõlemalt poolt suletud toru kujuga, mille sees on elavhõbeda aurud. Nüüd toodetakse seadmeid mitmekesisemate kujude ja konfiguratsioonidega.

Seadme konstruktsiooni iseärasused

Traditsiooniline luminofoorlamp on klaassilinder välisläbimõõduga 12, 16, 26 ja 38 mm, tavaliselt esitatud kujul:

• sirge piklik toru;
• painutatud U-kujuline moodul;
• rõngas;
• keeruline kujund.

Otsaservadesse on hermeetiliselt sisse joodetud jalad. Nende siseküljel asuvad volframelektroodid, mis konstruktsioonilt meenutavad Iljitši lampidesse sisse ehitatud bispiraalseid hõõgkehasid.

Mõnedes luminofoorlampide tüüpides kasutatakse progressiivsemaid trispiraale, mis kujutavad endast keerdunud bispiraali. Nendega varustatud seadmetel on kõrgem kasutegur ja madalam soojuskao lävi, mis tõstavad oluliselt valgusvoo üldist efektiivsust.

Välisküljest on elektroodielemendid joodetud metallist sokli metalltihvtide külge, millele antakse tööpinge.

U-kujulised ja sirged seadmed on tavaliselt varustatud G5 ja G13 soklitega, kus tähekood tähistab soklielemendi tihvtitüüpi ning number näitab, millisel kaugusel üksteisest tööelemendid paiknevad.

Elektrit juhtiv keskkond, mis asub klaaskolvis, omab negatiivset takistust. Kui kahe vastaselektroodi vahel tekib piiramist nõudev voolukasv, avaldub see ja alandab tööpinget.

Tavalise luminofoorlambi lülitusskeemi kuulub drossel või liiteseade. See vastutab kõrgepingelise impulsi tekitamise eest, mis on vajalik lambi korrektseks aktiveerimiseks.

Joonis näitab luminofoorlambi siseehitust ja selgitab visuaalselt selle peamiste koostisosade põhitööpõhimõtet.

Lisaks sellele osale komplekteeritakse elektromagnetiline liiteseade starteriga. See kujutab endast hõõglahenduse elementi, mille sees paiknevad kaks elektroodi, ümbritsetuna inertgaasiga.

Üks neist koosneb bimetallplaadist. Magamise režiimis on mõlemad elektroodid avatud olekus.

Levinud selliste lampide tüübid

Luminofoorpõhiste toodete esmane klassifikatsioon tehakse põhirõhu taseme järgi. Kõrgsurveseadmeid kasutatakse suure võimsusega valgustuspaigaldistes ja välis- ning tänavavalgustuses.

Madalsurvelampe kasutatakse igapäevaelus valguse andmiseks tootmis-, tehnilistesse ja eluruumidesse erinevatel eesmärkidel.

Tüüp #1 — kõrgsurve moodulid

Kõrgsurveseadmed toodavad küllastunud valgusvoogu hea tihedusega. Kolvielemendi sisepinnal on spetsiaalne luminoforkate magneesiumfluorogermanaadist või magneesiumarsenaadist.

Selliste luminofoorlampide töövõimsus kõigub vahemikus 50–2000 W.

Elavhõbedast kõrgsurvemoodulid vajavad korrektseks tööks 220-vatist nimivõrgupinget. Nende pulsatsioonitegur on tavaliselt 61–74%.

Valgustusmooduli täielik süttimine toimub 3 sekundi jooksul. 80–125-vatiste toodete eluiga on umbes 6000 tundi, ning lambid alates 400 W ja rohkem võivad töötada kuni 15 000 tundi, tingimusel et rangelt järgitakse tootja kehtestatud kasutuseeskirju.

Tüüp #2 — madalsurve tooted

Madalsurve luminofoorlampe kasutatakse valgusvoo tagamiseks elu-, tehnika- ja tootmisruumides.

Konstruktsiooniliselt on seade tugevast klaasist toru, mis sisaldab sees argooni rõhuga 400 Pa ja väikeses koguses elavhõbedat või amalgaami. Turul pakutakse seda väga erinevates modifikatsioonides ning see on varustatud kahe elektroodiga.

Kõige madalam temperatuur, mida madalsurve luminofoorlambid taluvad, on –15 °C. Seetõttu peetakse neid valgusallikaid avatud aladel kasutamiseks ebaolulisteks.

Klaaskolb võib olla väga erineva läbimõõduga. Valgusvõimsuse tase varieerub sõltuvalt seadme võimsusest. Selle korrektseks tööks on vaja drossel-tüüpi starterit. Keskmine eluiga on 10 000 tundi.

Kompaktsete LL iseärasused

Kompakttüüpi luminofoorlambid on hübriidtooted, mis ühendavad endas mõningaid hõõglampide spetsiifilisi eripärasid ja luminofooride omadusi.

Tänu progresseeruvatele tehnoloogiatele ja laienenud innovatiivsetele võimalustele on neil väike läbimõõt ja tagasihoidlikud mõõtmed, mis on omased «Iljitši» pirnidele, ning kõrge energiatõhususe tase, mis on iseloomulik luminofoorlampide seeriale.

Kompakttüüpi luminofoorlampe toodetakse traditsiooniliste soklitega E27, E14, E40 ja need tõrjuvad turult väga aktiivselt klassikalisi hõõglampe, kuna nad pakuvad kvaliteetset valgust oluliselt väiksema energiatarbimise juures.

KLL-id on enamikul juhtudel varustatud elektroonilise drosseliga ja neid saab kasutada spetsiifilist tüüpi valgustites. Neid kasutatakse ka uutes ja haruldastes valgustites tavaliste hõõglampide asendamiseks.

Kõigile eelistele vaatamata on kompaktmoodulitel järgmised spetsiifilised puudused:

• stroboskoopiline efekt ehk värelus – peamised vastunäidustused puudutavad siin epileptikuid ja erinevate silmahaigustega inimesi;
• märgatav müraefekt – pikaajalisel kasutamisel tekib akustiline foon, mis võib põhjustada teatud ebamugavust ruumis viibivale inimesele;
• lõhn – mõnel juhul eraldavad tooted ärritavaid, ebameeldivaid lõhnu, mis ärritavad haistmismeelt.

Viimast positsiooni täheldatakse sagedamini nimetute Hiina päritolu võltsingute puhul, kuid esimesed kaks kannatavad sageli isegi kaubamärgiseadmete puhul, mis on valmistatud vastavalt kõigile reeglitele ja kaasaegsetele nõuetele. Parimate KLL tootjate edetabeli oleme esitanud selles artiklis.

Värvustemperatuuride põhispekter

Kuma värvus on üks olulisemaid parameetreid, mis sõltub otseselt luminofoori koostisest, mis muudab ultraviolettkiirguse valguseks.

Tänapäeval on kõige levinumad 7 luminofoorlampide toodetava voo varjundite määratlust:

• LEB – loomulik valge, märgatava külma varjundiga;
• LDTS – loomulik päevavalgus, millel on parem värviedastuskvaliteet;
• LTB – soe valge;
• LD – traditsiooniline päevavalgusvalge;
• LB – klassikaline valge;
• LETS – loomulik, maksimaalselt kvaliteetse varjundiedastusega;
• LHB – lihtne külm valge.

Eluruumidesse, kus inimene viibib palju aega, sobivad sooja gamma varjundid või loomulikud päevavalguslambid, millel on kõrgendatud värviedastustase.

Valged ja päevavalgustoonid on tavaliselt kontorites, tööruumides, tööstusruumides, kabinettides ja auditooriumides. Need soodustavad tähelepanu koondamist, tõstavad ajutegevust ning parandavad üldist õppimisvõimet ja tööviljakust.

Kõige külmemaid varjundeid kasutatakse meditsiiniasutustes, laborites, haiglates ja tehnilistes ruumides. Need annavad esemetele lisaselgust ja tõstavad nägemisteravust.

Toidupoodide lihaväljapanekute jaoks mõeldud luminofoorlambid eristuvad spetsiaalselt valitud roosa värvi kiirgusspektriga. See rõhutab toodete loomulikke varjundeid, muutes need ostjate silmis atraktiivsemaks.

Luminofoorile lisatud värvikomponendid võimaldavad saada roosa, sinise, rohelise ja muid ebatavalisi lambivarjundeid.

Selliseid seadmeid kasutatakse disaini-, reklaami- ja ärilistel eesmärkidel. Nende abil luuakse originaalne kuma, mida on vaja konkreetsel üksikjuhul.

Rohkem teavet valguse värvitemperatuuri, inimese värvitaju iseärasuste ja valiku nüansside kohta oleme kirjutanud järgmises artiklis.

Seadmete tugevad ja nõrgad küljed

Nagu igal tehnilisel seadmel, mis on mõeldud elu- ja tööruumide valgustamiseks, on ka luminofoorlampidel omad nõrgad ja tugevad küljed.

Selle teabe põhjal saab kindlaks teha, kus on neid mõistlik kasutada ning millistel juhtudel peaks eelistama teistsuguseid valgusallikaid.

Lampide positiivsed küljed

Luminofoorlampide peamiseks eeliseks peetakse kõrgemat valgusviljakust ja head kasutegurit. Need tagavad ruumis silmi mitteärritava valgustuse ning on vastupidavad ka intensiivse kasutamise tingimustes.

Moodul ületab tavalise Iljitši lambipirni baasvõimsust umbes 5 korda. 20-vatine luminofoorlamp annab valgusvoo, mis võrdub 100-vatise hõõglambi omaga.

Mitmekesised valguse varjunditemperatuurid, mis on oma spektrilt lähedased loomulikule päikesevalgusele, võimaldavad valida sobiva valgustusseadme erinevate eesmärkide ja igasuguse otstarbega ruumide jaoks.

Mooduli kiiratav valgusvoog on hajutatud, mitte suunatud. Rahulik, silmale meeldiv sära ei tule mitte ainult sees paiknevast volframniidist, vaid ka kogu kolvi välispinnalt.

See võimaldab kasutada luminofoorallikaid nii üldise taustvalgustuse loomiseks kui ka tsoonivalguse korraldamiseks.

Luminofoorlambid ei sobi kasutamiseks kohtades, kus valgustus lülitub automaatselt sisse liikumisandurite signaalide järgi. Neil on piiratud lubatud sisselülituste arv teatud ajaperioodi jooksul ning liiga sagedase aktiveerimise korral võivad nad rikki minna.

Luminofoorlampide eluiga varieerub mudeliti ja ulatub kuni 20 000 tunnini või 5 aastani.

Ostja peaks siiski teadma, et lamp saavutab selle ressursi ainult järgmiste tingimuste täitmisel:

• piisava koguse kvaliteetse toiteallika olemasolu ilma hüpete ja kõikumisteta;
• kvaliteetne ballast;
• teatud arv aktiveerimisi, tavaliselt mitte rohkem kui 2000 esimese 2 kasutusaasta jooksul, mis on vaid 5 sisselülitust päevas.

Nende põhitingimuste rikkumine halvendab oluliselt valgustusseadme tõhusust ja lühendab märgatavalt selle eluiga.

Mooduleid saab kasutada kasvuhoonete valgustamiseks. Need tagavad loomuliku valguse, mis on maksimaalselt lähedane päikesevalgusele, ei tarbi palju elektrit ja näitavad üles head vastupidavust pingekõikumistele, mis on iseloomulikud maapiirkondade elektrivõrkudele.

Luminofoorlampide energiatarve on peaaegu 5 korda madalam kui traditsioonilistel toodetel, seetõttu võib neid pidada energiasäästlikeks valgusallikateks.

Nende abil on võimalik tõhusalt valgustada suurt ruumi, ilma et selleks kulutataks suuri summasid kommunaalmaksetele.

Töötemperatuur pirni pinnal ei ületa 50 kraadi. See võimaldab kasutada lampi ruumides, kus tuleohutusele esitatakse kõrgendatud nõudeid.

Moodulite peamised puudused

Esimene suur puudus toodetel on liigne tundlikkus temperatuurimuutuste suhtes. Need reageerivad tugevalt elavhõbedasamba liikumisele ja võivad lakata töötamast, kui külmub alla -20 °C.

Kuumus üle +50 °C ei mõju funktsioneerimisele sugugi hästi ning piirab tõsiselt nende valgusallikate kasutusulatust.

Niiskustundlikkus ei kuulu samuti plusside hulka ega võimalda tooteid laialdaselt kasutada vannitubades ja sanitaarruumides.

Aja jooksul pirnides olev luminofoor laguneb ja kiirguse spekter muutub. Samal ajal langeb seadme valgusvõimsuse tase ja kasutegur väheneb märgatavalt.

Mõnikord peetakse puuduseks ka valgusvoogu ennast, millel on jooneline, ebaühtlane spekter, mis moonutab ruumis olevate esemete loomulikke toone.

Kõik ei tunne seda visuaalselt, kuid neile, kes seda puudust liiga selgelt tajuvad, müüakse lampe luminofooriga, mis on lähemal pidevale, loomulikumale spektraalvärvile. Tõsi, nende valgusvõimsus on oluliselt väiksem.

Esineb olukordi, kus luminofoorlambid vilguvad toitevõrgu kahekordse sagedusega. See probleem on lahendatav seadme teatud täiustamisega, eelkõige kasutades elektroonilist liiteseadet, millel on sobiv tasanduskondensaatori mahtuvus alaldatud voolule inverteri sisendis.

Kuid see, et tootjad püüavad kokku hoida ega varusta seadmeid vajaliku mahtuvusega kondensaatoritega, on pisut pettumust valmistav.

Kodumajapidamises kasutatavad LL-moodulid tunnevad end kõige paremini, kui ümbritseva õhu temperatuur on vahemikus +5 kuni +35 °C. Kui termomeeter näitab madalamaid väärtusi, muutub seadme käivitamine oluliselt raskemaks ja kasutusaeg väheneb märgatavalt.

Vajadus täiendava käivitusseadme järele vähendab samuti veidi lampide populaarsust. Nad vajavad tingimata kas liiga mürarikast ja üsna kohmakat drosseli koos madala töökindlusega starteriga või arenenumat elektroonilist liiteseadet, millel on võimsuse reguleerimise funktsioon, kuid mis maksab palju raha.

Luminofoorlampide üks nõrk koht on nende kõrge tundlikkus sisselülitamise suhtes. Lambi otsese aktiveerimise ajal põleb elektroodidel ära ja pudiseb maha spetsiaalne koostis, mis tagab lahenduse stabiilsuse ja kaitseb sisemist volframhõõgniiti ülekuumenemise eest.

Pidev sisselülitamine vähendab oluliselt seadme eluiga. Lisaks ilmub silmale märgatav, ärritav vilkumine ning lambipirni servad tumenevad ja kaotavad esteetilisuse.

Keemiline oht tervisele

Luminestsentsvalgusallikate üks peamisi puudusi on keemiline oht. Lambikolb sisaldab väga mürgist elavhõbedat, mille kogus on vahemikus 1–70 mg.

Selle aine aurud võivad kahjustada inimeste tervist, kes viibivad pidevalt ruumides, mida valgustavad LL-tüüpi seadmed.

Kasutatud lambi terviklikkust ei tohi rikkuda, vastasel juhul satub mürgine elavhõbe väliskeskkonda. Loaomata utiliseerimise eest on ette nähtud trahv, seetõttu on parem viia ese keskusesse, mis tegeleb loodusele ja inimesele ohtlike elementide töötlemisega.

Kui moodul rikki läheb, ei tohi seda mingil juhul purustada ega tavaolmehunnikusse visata. See tuleb utiliseerida vastavalt normidele ja eeskirjadele, mis on selgelt kirjeldatud kehtivas seadusandluses.

Näiteks viia prügilatesse, kus elanikkonnalt võetakse vastu mürgiseid materjale nende korrektseks hävitamiseks või töötlemiseks.

Võrdlus teiste valgusallikatega

LL-tüüpi tooted erinevad oluliselt nii vananevatest hõõglampidest kui ka progressiivsetest LED-lampidest.

Võrreldes esimestega tarbivad nad 5 korda vähem elektrienergiat, pakkudes samal ajal sama valgusvoo küllastustaset. Ent LED-seadmetele jäävad nad mõnevõrra alla nii võimsuse kui ka energiatarbimise osas.

Tabel näitab arvudes selgelt, kui kasulikum on kasutada traditsiooniliste Edisoni lambipirnide asemel kaasaegsemaid kvaliteetse valgustuse allikaid.

Tõsi, hõõglamp põleb kogu tööperioodi sama intensiivsusega, samas kui luminestsentslambid kaotavad osa küllastusest sisemise ultravioletti peegeldava kihi läbipõlemise tõttu.

LED-tooted omandavad kasutamise käigus teatud tuhmuse töödioodide degradatsiooni tõttu. Mõnedes mudelites on aga võimalus valgustuse heledust reguleerida dimmeri abil.

Hõõglampides või luminestsentslampides selline funktsioon puudub. Kuid see mugav režiim LED-seadmetes pole tasuta ja selle eest tuleb maksta lisasumma.

Konstruktsiooni hapruse poolest on hõõglambid ja luminestsentslambid sarnased, kuna neil on klaaskolb. LED-moodulid on selles osas löökidele ja mehaanilistele vigastustele vastupidavamad. Lisaks muudab seesuguste kahjulike ja mürgiste elementide puudumine need koduoludes kasutamiseks oluliselt atraktiivsemaks.

Kõige suuremad kulud kogu kasutusperioodi jooksul kaasnevad hõõglampide kasutamisega. Luminofoorlambid tarbivad energiat mõistlikes piirides, LED-lambid võimaldavad aga kulusid viia miinimumini.

Rahalises mõttes on hõõglamp algselt odavam kui teised. Arvestades aga selle tööressurssi vaid 1 000 tundi, ei saa seda vaevalt selgeks eeliseks pidada.

Luminofoorlampide baashind on kõrgem, kuid need kestavad ka oluliselt kauem. Nagu mainekad tootjad ütlevad, piisab neist 10 000–15 000 tunniks, juhul kui igapäevaste aktiveerimiste arv ei ületa 5–6 korda.

LED-moodulid võivad kiidelda veelgi paremate näitajatega, kuid selle naudingu eest tuleb makta palju rohkem, mis ei ole kõigil juhtudel otstarbekas. Kuigi suundumus ühelt valgusallikalt teisele üle minna on kõikjal nähtav. Vajadusest asendada luminofoorlambid LED-lampidega ja selle töö korrast kirjutasime siin.

Järeldused ja kasulik video teemal

Millisel põhimõttel töötavad luminofoorlambid. Üksikasjalik selgitus kõigile ökonoomsete ja energiatõhusate valgustusseadmete toimimise nüanssidele:

Milles seisnevad luminofoorelementide peamised erinevused tavalistest ja traditsioonilistest hõõglampidest. Kahe kaasaegse valgustustoote võimsuse, valgusvoo ja energiatarbimise võrdlus:

Mida kujutavad endast kompaktsed energiasäästlikud luminofoor-tüüpi lambipirnid. Kuidas need töötavad, mitu vatti tarbivad ja mis eesmärkidel kasutatakse:

Luminofoor-tüüpi seade on praktiline analoog klassikalisele hõõglambile. Selle abil saab tagada kvaliteetse valgusvoo igas suuruses ruumis, vähendades samal ajal energiatarbimist. See kestab kaua ega valmista omanikele olulisi muresid.

Seejärel, kui lambid on oma aja ära teeninud, tuleb need utiliseerida ja asemele osta uued, progressiivsemad moodulid.

Aga millist tüüpi lambipirne eelistate teie ja mida arvate luminofoorlampidest? Jagage teiste kasutajatega oma arvamust, rääkige, milles näete LL-i peamisi eeliseid ja mis on teie jaoks nende seadmete oluline puudus.

Kui teil on head teoreetilised teadmised ülaltoodud artikli teemal ja soovite täiendada meie materjali kasulike nüanssidega, palun kirjutage oma kommentaarid allolevasse plokki.