Реферат на тему:

Компактная люминесцентная лампа

План:

Введение

    1 Типы цоколя
      1.1 2D 1.2 G23 1.3 2G7 1.4 G24 1.5 G53 1.6 Е14, Е27 и E40
    2 Маркировка и цветовая температура 3 Лампы непрерывного спектра 4 Цветные и специальные лампы 5 Сравнение с другими лампами 6 Сравнение потребляемой мощности КЛЛ и ЛН 7 История 8 Достоинства 9 Недостатки
      9.1 Неполная совместимость с существующей инфраструктурой освещения 9.2 Спектр КЛЛ 9.3 Экологические аспекты
    10 Утилизация 11 Интересные факты

Примечания
Литература

Введение

Компактная люминесцентная лампа со встроенным в цоколе (Е27) электронным трансформатором

Электронный трансформатор в разобранном цоколе

Инструкция по использованию энергосберегающей лампы

Компа?ктная люминесце?нтная ла?мпа (КЛЛ) — люминесцентная лампа, имеющая изогнутую форму колбы, что позволяет разместить лампу в светильнике меньших размеров. Такие лампы нередко имеют встроенный стартер, или электронный трансформатор. Компактные люминесцентные лампы разработаны для применения в конкретных специфических типах светильников, либо для замены ламп накаливания в обычных.

Часто компактные люминесцентные лампы называют энергосберегающими лампами, что не совсем точно, поскольку существуют энергосберегающие лампы и на других физических принципах, например светодиодные или люминесцентные лампы линейного типа с пониженным содержанием ртути и меньшим диаметром трубки. Также выпускаются лампы с шарообразной колбой без спиралей накаливания (слабое место обычных КЛЛ).

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

1. Типы цоколя

Существуют несколько типов цоколей компактных люминесцентных ламп. Наиболее распространённые:

    2D G23 2G7 G24Q1 G24Q2 G24Q3 G53

Также есть лампы для установки в патроны ламп накаливания: E14, E27 и E40 со встроенным электронным трансформатором. Цокольные гнёзда для таких ламп очень просты для монтажа в обычные светильники, заявленный срок службы таких ламп составляет от 6000 до 15000 часов.

1.1. 2D

Лампа 2D в герметичном светильнике

2D мощностью 16 ватт

Представляет собой изогнутую в одной плоскости люминесцентную лампу с очертаниями в форме квадрата. Цоколь представляет собой прямоугольник 36х60 мм, имеет встроеный электронный стартер, в центре 2 латунных контакта на расстоянии 8 мм друг от друга, в качестве крепления на высоте 20 мм от центра используется пластиковый затвор. Мощность ламп 2D составляет 16, 28 и 36 ватт. Основное применение: в качестве декоративного освещения, иногда встречаются в герметичных светильниках для душевых кабинок и в качестве интегрированого освещения современных душевых кабинок.

1.2. G23

G23 с индуктивным трансформатором

Лампа G23 представляет собой трубку, сложенную вдвое. Внутри цоколя расположен стартер, для запуска лампы дополнительно необходим только дроссель. Выпускаются на мощность 5 — 14 Ватт. Основное применение — настольные лампы, но зачастую встречаются в светильниках для душевых и ванных комнат. Цокольные гнёзда таких ламп имеют специальные отверстия для монтажа в обычные настенные светильники.

1.3. 2G7

Форма трубки и применение аналогичны G23, но лампа может работать с электронным ПРА. Стартер и конденсатор отсутствуют, на цоколь выведены четыре контакта.

1.4. G24

G24

Лампа G24 аналогична лампе G23, но трубка лампы сложена вчетверо. Выпускаются на мощность от 10 до 36 Вт. Лампы G24Q1, G24Q2 и G24Q3 не имеют встроенного стартера и предназначены для применения совместно с электронным трансформатором. Применяются как в промышленных, так и в бытовых светильниках.

1.5. G53

Устройство лампы G53

Лампы G53 представляют собой диск, толщиной 16-20мм и диаметром около 73мм, в который вписана изогнутая люминесцентная трубка. Лампа оснащена встроенными отражателем, рассеивателем и компактным электронным трансформатором. Цоколь таких ламп имеет 2 латунных Т-образных контакта по бокам на расстоянии 53 мм друг от друга. Мощность таких ламп составляет от 6 до 11 ватт, светильники для ламп этого типа выпускаются как в герметичном исполнении IP44 для влажных помещений, так и в обычном — для монтажа в гипсокартонный потолок на замену более энергоёмким галогенным лапмам.

1.6. Е14, Е27 и E40

Лампа E27 без рассеивателя

Предназначены для установки в патрон вместо ламп накаливания. Эти лампы уже имеют встроенный электронный трансформатор. Впервые появились на рынке в конце 1980-х. Цоколи ламп Е14, Е27 и E40 имеют резьбу диаметром 14 мм, 27 мм и 40 мм соответственно, что позволяет производить монтаж в стандартные бытовые и промышленные патроны (E14 для патрона «миньон», E27 для стандартного бытового патрона и E40 для стандартного промышленного патрона). В целом, типичная люминесцентная лампа со встроенным ПРА по габаритам крупнее лампы накаливания на тот же световой поток, поэтому такая замена возможна не для всех светильников. Лампы под такой патрон выпускаются как с открытой трубкой, так и с рассеивателем.

2. Маркировка и цветовая температура

Color

Трёхциферный код на упаковке лампы содержит, как правило, информацию относительно качества света (индекс цветопередачи и цветовой температуры).

Первая цифра — индекс цветопередачи в 1х10 Ra (чем выше индекс, тем достоверней цветопередача; компактные люминесцентные лампы имеют 60-98 Ra)

Вторая и третья цифры — указывают на цветовую температуру лампы.

Таким образом, маркировка «827» указывает на индекс цветопередачи в 80 Ra, и цветовую температуру в 2700 К (что соответствует цветовой температуре лампы накаливания).

Наиболее распространены компактные люминесцентные лампы цветовой температурой 2700K, 3300K, 4200K, 5100K, 6400K.

Кроме того, индекс цветопередачи может обозначаться в соответствии с DIN 5035, где диапазон цветопередачи 20-100 Ra поделён на 6 частей — от 4 до 1А.[1] (нем.)

3. Лампы непрерывного спектра

Лампы непрерывного спектра дают значительно лучшую цветопередачу, цветовая температура таких ламп — от 6000 К, светоотдача таких ламп ниже, чем у обычных КЛЛ.

По некоторым данным, использование ламп, излучающих свет с непрерывным спектром, благоприятней сказывается на здоровье, нежели использование обычных компактных люминесцентных ламп со светом линейчатого спектра.[1] (нем.)

4. Цветные и специальные лампы

Ультрафиолетовая КЛЛ «чёрного света»

Кроме ламп с оттенками белого, предназначенных для общего освещения, выпускаются также:

    Лампы с цветным люминофором (красным, жёлтым, зелёным, голубым, синим, лиловым) — для светового дизайна, художественной подсветки зданий, вывесок, витрин. Так называемые «мясные» лампы с розовым люминофором — для подсветки витрин с мясными продуктами, что увеличивает их внешнюю привлекательность. Ультрафиолетовые лампы — для ночной подсветки и дезинфекции в медицинских учреждениях, казармах и т. д., а также в качестве «чёрного света» для светового дизайна в ночных клубах, на дискотеках и т. п.

5. Сравнение с другими лампами

Сравнение эффективности ламп накаливания, галогеновых ламп и компактных люминесцентных ламп (зелёная линия), по-вертикали графика — потребляемая мощность в Вт, по-горизонтали — сила светового потока (??) в Люменах (lm)

По сравнению с лампами накаливания, КЛЛ имеют больший срок службы. Однако зависимость срока службы от колебаний напряжения в электросети приводит к тому, что в России он может равняться или даже быть меньше срока службы ламп накаливания[]. Частично это преодолевается применением стабилизаторов напряжения и сетевых фильтров. Основными причинами, снижающими срок службы лампы, являются нестабильность напряжения в сети, частое включение-выключение лампы.

Новые разработки позволили использовать энергосберегающую лампу совместно с устройствами снижения/увеличения освещения (диммерами). Для диммирования люминесцентных ламп диммеры, разработанные для ламп накаливания, не подходят — в этом случае следует использовать только специальные электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) с возможностью управления. Лампы с интегрированными (встроенными) ПРА для этих целей не предназначены.

Благодаря применению электронного трансформатора КЛЛ имеют улучшенные характеристики по сравнению с традиционными люминесцентными лампами — более быстрое включение, отсутствие мерцания и жужжания. Также существуют лампы с системой плавного запуска. Система плавного запуска планомерно увеличивает интенсивность света при включении в течение 1—2 секунд: это продлевает срок службы лампы, но все же не позволяет избежать эффекта «временной световой слепоты».

В то же время компактные люминесцентные лампы по габаритам и сроку службы проигрывают светодиодным лампам; по световой отдаче значительно уступают металлогалогенным лампам. Индуктивные КЛЛ имеют ещё больший срок службы ( ч),слабо зависят от переходных процессов при включении и имеют более широкий температурный диапазон.

6. Сравнение потребляемой мощности КЛЛ и ЛН

Мощность КЛЛ, Вт

Мощность ЛН, Вт

Световой поток, Лм

5

25

250

8

40

400

12

60

630

15

75

900

20

100

1200

24

120

1500

30

150

1900

Пояснения:

    КЛЛ — компактные люминесцентные лампы ЛН — лампы накаливания

7. История

Ранняя модель компактной люминесцентной лампы: Philips SL 18

Первые компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) появились на мировом рынке в конце 1980-х.

Патентная заявка на компактную люминесцентную лампу со встроенным электронным трансформатором была подана в 1984 году [2]

8. Достоинства

    Высокая светоотдача (световой КПД): при равной потребляемой из сети мощности световой поток КЛЛ в 4-6 раз выше, чем у лампы накаливания, что даёт экономию электроэнергии 75-85 %; В отличие от лампы накаливания, КЛЛ не является точечным источником, а излучает свет всей поверхностью колбы; Длительный срок службы в непрерывном цикле эксплуатации (без частого включения/выключения); Возможность создания ламп с различными значениями цветовой температуры, а также ламп различных цветов и мягкого ультрафиолета с высоким КПД; Нагрев корпуса и колбы значительно ниже, чем у лампы накаливания. В отличие от традиционных «ламп дневного света» с электромагнитным трансформатором, трубка которых питается переменным напряжением с частотой питающей сети, КЛЛ не производит стробоскопический эффект на вращающихся деталях оборудования и в иных тому подобных ситуациях.

9. Недостатки

Спектр излучения: непрерывный 60-ватной лампы накаливания (вверху) и линейчатый 11-ватной компактной люминесцентной лампы (внизу), линейчатый спектр излучения может вызвать искажения в цветопередаче

Несмотря на то, что использование компактных люминесцентных ламп действительно вносит свою лепту в сбережение электроэнергии, опыт массового применения в быту выявил целый ряд проблем, главная из которых — короткий срок эксплуатации в реальных условиях бытового применения, хотя и превосходящий срок службы ламп накаливания.

9.1. Неполная совместимость с существующей инфраструктурой освещения

    КЛЛ не рассчитаны на частые включения. Интервал между включениями, устанавливаемый гарантийными условиями для достижения положенной наработки, может быть больше двух минут (это связано с работой простых схем предпускового разогрева). При этом правильно сконструированная лампа зажигается не мгновенно, а спустя примерно 0,5-1с после подачи напряжения, что создаёт дополнительный дискомфорт. Лампа же, включающаяся мгновенно, без предварительного прогрева катодов, теряет при каждом включении значительную часть срока службы. Всё это препятствует применению КЛЛ в различных автоматических схемах с датчиками движения, гирляндах, световой сигнализации, в санузлах и т. п. Использование широко распространённых выключателей с подсветкой приводит к периодическому, раз в несколько секунд, кратковременному зажиганию ламп, что, хоть и не приводит к выходу из строя лампы, может создавать некоторый дискомфорт ночью. Об этом недостатке, за редким исключением, производители обычно не сообщают в инструкциях по эксплуатации. Исключение составляют лампы оснащённые устройством «мягкого пуска» в них данный неприятный эффект отсутствует. Для ликвидации этого эффекта в других лампах необходимо параллельно светильнику включить в цепь питания конденсатор ёмкостью 0,33-0,68 мкФ на напряжение не ниже 400В, пригодный для работы в цепях переменного тока — бумажный (МБГЧ) или полиэтилентерефталатный (например, К73-16). Либо, если в светильнике или люстре несколько ламп, одну из них заменить на лампу накаливания, эффект кратковременного вспыхивания будет устранён. Недопустимо применение электролитических конденсаторов.[3]. Но проще увеличить сопротивление в цепи питания подсветки (для светодиодных - в 2-4 раза, а для неонок до 2 МОм). Компактные люминесцентные лампы несовместимы с диммерами обычных типов (включаемых последовательно с лампой). Диммеры для таких ламп существуют, но требуют особого подключения с прокладкой дополнительных проводов.[3] Зажигание бытовых КЛЛ не гарантировано при отрицательных температурах и понижении напряжения питания более чем на 10 %. Повышенная влажность и выпадение конденсата приводят к пробоям в схеме электронного трансформатора, где в момент зажигания действуют напряжения порядка 1000 вольт. При работе в закрытой арматуре или при повышенной температуре окружающей среды перегрев колбы приводит к «покраснению» спектра лампы и значительному уменьшению светоотдачи, а при дальнейшем увеличении температуры выходит из строя электронный трансформатор. Всё это делает применение КЛЛ во влажных и неотапливаемых помещениях и на открытом воздухе (в том числе в герметичных светильниках), а также в ряде ответственных применений нецелесообразным[4]. Коэффициент мощности подавляющего большинства КЛЛ 0.94-0.97. Во многих лампах бросок пускового тока ничем не ограничен и может привести к импульсным помехам по сети. Также большинство продаваемых КЛЛ не имеют электромагнитных фильтров и экранов, защищающих от наводок окружающую радиоаппаратуру. Совместное воздействие повышенной температуры внутри компактной конструкции и перенапряжений в сети (импульсных или продолжительных) снижает надёжность работы электронных компонентов трансформатора КЛЛ. В отношении термического режима предпочтительнее лампы с вынесенным трансформатором, позволяющим лучше организовать охлаждение и применять более мощные компоненты с большим запасом по параметрам.

9.2. Спектр КЛЛ

    Спектр такой лампы линейчатый (от 2-3 полос в видимой области для самых дешёвых ламп до 9 для дорогих). Это приводит не только к неправильной цветопередаче, но и к повышенной усталости глаз. (Визуально сравнить спектр ламп можно в радужных отблесках света лампы от компакт-диска.) (данная проблема может быть решена с применением ламп с непрерывным спектром излучения, см. раздел Лампы непрерывного спектра). Кроме того, поскольку люминесцентная лампа - по сути своей не температурный источник света, а лишь имитирует таковой, неверный подбор даже многолинейчатой смеси люминофоров может сделать её спектр неприятным глазу. Также спектр разбалансируется по мере неравномерного старения компонентов смеси в работе. В спектре КЛЛ, как и любой ртутной люминесцентной лампы, имеется доля коротковолнового УФ излучения, увеличивающаяся по мере старения трубки. Ультрафиолет в больших дозах канцерогенен и вызывает деградацию полимерных деталей, окружающих лампу.

9.3. Экологические аспекты

    В колбе КЛЛ содержится свободная ртуть, что даже при налаженной системе утилизации отслуживших ламп представляет опасность при повреждении такой лампы в быту. Однако в современных амальгамированных лампах количество ртути снижено уже до 5-7мг на лампу средней мощности, и, по утверждениям производителей, специальная демеркуризация помещения в таком случае не требуется. КЛЛ технологически представляет собой сочетание обычной стеклянно-вольфрамовой лампы накаливания сложной конфигурации (колба), специфических для ЛДС химических компонентов (ртуть, люминофоры, покрытия катодов) и схемы полупроводникового высокочастотного преобразователя (трансформатор), совокупные экологические издержки производства которых (добыча редких элементов, изготовление электронных схем, затраты энергии в производстве и т. п.) значительны и должны быть тщательно просчитаны, чтобы не перекрыть выгоды от перехода на КЛЛ с традиционных ламп накаливания. Тем более что требования к качеству света (и сложности состава люминофора), к надёжности (и сложности) трансформатора непрерывно растут, вынуждая производителей дополнительно усложнять технологию.

10. Утилизация

Компактные люминесцентные лампы содержат 3-5 мг ртути[5], ядовитого вещества 1-го класса опасности («чрезвычайно опасные»). Разрушенная или повреждённая колба лампы высвобождает пары ртути, что может вызвать отравление ртутью. Зачастую на проблему утилизации люминесцентных ламп в России индивидуальные потребители не обращают внимания, а производители стремятся отстраниться от проблемы. На упаковке ламп таких производителей, как Navigator и Camelion отсутствует информация о наличии ртути в продукте и необходимости утилизации. Продукт маркируется как "лампа энергосберегающая", а не "лампа люминесцентная"

11. Интересные факты

Советский ночник после реставрации. Обычную лампу накаливания Е27 в целях снижения потребления электроэнергии было решено сменить на Osram Dulux S/E 11W с цоколем 2G7, подключив через электронный трансформатор от вышедшей из строя энергосберегающей лампы

    КЛЛ со спиралевидной колбой нередко имеет неравномерное нанесение люминофора. Он наносится так, что его слой на стороне трубки, обращённой к цоколю, толще, чем на стороне трубки, направленной на освещаемую область (то есть от цоколя). Этим достигается направленность излучения. КЛЛ с колбой, имеющей, в основном, прямые участки, светит равномерно во все стороны.
    В первых моделях ламп применялся радиоактивный криптонKr) [6]
    В связи с частыми случаями выхода из строя КЛЛ задолго до истечения обещанных производителями сроков, потребители стали призывать ввести специальные условия гарантии для продукции КЛЛ, соизмеримые с заявляемыми производителями в целях маркетинга.[7]
    В России начали появляться КЛЛ, произведенные с применением технологии Amalgam. Принцип основан на использовании не ртути в чистом виде, а амальгамы — сплавов ртути. Применение этой технологии увеличивает стабильный срок службы лампы и, в случае если лампа разобъется, не дает парам ртути распространиться по помещению, сохраняя амальгаму в твердом виде[источник не указан 266 дней].
    Также появляются КЛЛ, выполненные в силиконовом контуре (либо поверх лампы, либо под стеклянной колбой). Силиконовая прокладка предохраняет трубку и колбу от разбиения, являясь смягчителем удара при падении и склеивающим элементом, в случае если колба все-таки разбилась. Также силиконовая прокладка смягчает свечение лампы и несет декоративную функцию.

Примечания

^ 1 2 http://www. ecotopten. de/download/EcoTopTen_Endbericht_Lampen. pdf - www. ecotopten. de/download/EcoTopTen_Endbericht_Lampen. pdf Energiesparlampe als EcoTopTen-Produkt ARCOTRONIC AG: Patentanmeldung fur WO 85/04769 - www. arcotronic. ch/Patent1984WO8504769.pdf ^ 1 2 Достоинства и недостатки КЛЛ - *****/terralab/peripheral/443300/ Люминесцентные лампы и их характеристики (Часть1) - /sprav/sprav115.php http://eur-lex. europa. eu/LexUriServ/LexUriServ. do? uri=OJ:L:2009:076:0003:01:EN:HTML - eur-lex. europa. eu/LexUriServ/LexUriServ. do? uri=OJ:L:2009:076:0003:01:EN:HTML Commission Regulation (EC) No 244/2009 of 18 March 2009 implementing Directive 2005/32/EC of the European Parliament and of the Council with regard to ecodesign requirements for non-directional household lamps Text with EEA relevance, ANNEX IV  (англ.) Umweltnachrichten 34/90, Umweltinstitut Munchen e. V. (нем.) Leonardo ENERGY RU » Blog Archive » Опять о компактных люминесцентных лампах (компактных энергосберегающих). Стоит ли овчинка выделки? - www. *****/archives/1472#more-1472

Литература

WWW.