Làmpades fluorescents: paràmetres, dispositiu, circuit, pros i contres en comparació amb altres
Les modernes làmpades fluorescents (FL) fan un treball excel·lent per il·luminar grans locals residencials, laborals i tècnics i poden reduir el consum total d'electricitat entre un 50 i un 83%, reduint així les factures de serveis públics.
En aquest article, considerarem les característiques de funcionament dels LL, el seu disseny i analitzarem els principals avantatges i inconvenients en comparació amb altres tipus de dispositius d'il·luminació. A més, oferirem fotografies i esquemes temàtics, així com vídeos sobre el principi de funcionament de les bombetes fluorescents i les característiques de la seva aplicació.
El contingut de l'article:
Principi de funcionament i dispositiu de LL
Un dispositiu luminescent és una font de llum carregada de gas, on una descàrrega elèctrica en vapor de mercuri crea una intensa radiació ultraviolada.
Els mòduls compactes de tipus fluorescent tenen una base estàndard, cosa que els converteix en un substitut convenient per a les làmpades incandescents brillants però que consumeixen més energia.
Com funciona una bombeta fluorescent?
Es transforma en llum visible a l'ull humà mitjançant una composició especial anomenada fòsfor, que consisteix en halofosfat de calci barrejat amb elements addicionals.
Després de connectar una làmpada fluorescent a la font d'alimentació central, s'ha de mantenir una anomenada descàrrega brillant dins de la bombeta de vidre.
Permet assegurar la brillantor de la capa de fòsfor en mode constant i fins i tot durant una interrupció a curt termini de la font d'alimentació central.
Característiques de disseny del dispositiu
La làmpada fluorescent tradicional és un cilindre de vidre amb un diàmetre exterior de 12, 16, 26 i 38 mm, normalment representat com:
- tub recte estès;
- mòdul corbat en forma d'U;
- anell;
- figura complexa.
Les potes estan tancades hermèticament als extrems. Al seu costat interior hi ha elèctrodes de tungstè, que recorden estructuralment els cossos de filament espiral integrats a les bombetes Ilitx.
Des de l'exterior, els elements d'elèctrode es solden als pins metàl·lics del metall sòcol, al qual s'aplica la tensió de funcionament.
Els dispositius rectes i en forma d'U solen estar equipats amb bases G5 i G13, on la codificació de lletres indica el tipus de pin de l'element base i el número indica a quina distància es troben els elements de treball.
El medi elèctricament conductor situat a l'interior de la bombeta de vidre té resistència negativa. Quan es produeix un augment de corrent entre dos elèctrodes oposats que requereix limitació, es manifesta i redueix la tensió de funcionament.
L'esquema de circuit per encendre una bombeta fluorescent convencional inclou accelerador o llast. S'encarrega de crear la tensió de pols d'alt nivell necessària per activar correctament la làmpada.
A més d'aquesta part, està equipat el balast electrònic arrencador. És un element de descàrrega brillant, dins del qual hi ha dos elèctrodes envoltats per un entorn de gas inert.
Un d'ells està format per una placa bimetàl·lica. En mode de repòs, els dos elèctrodes estan oberts.
Tipus habituals d'aquestes bombetes
La classificació principal dels productes fluorescents es basa en el nivell de pressió base. Els dispositius d'alta pressió s'utilitzen per a instal·lacions d'il·luminació d'alta potència i enllumenat públic exterior.
Les làmpades de baixa pressió s'utilitzen en la vida quotidiana per subministrar llum a locals industrials, tècnics i residencials amb diferents finalitats.
Tipus #1: mòduls d'alta pressió
Els dispositius d'alta pressió produeixen un flux de llum ric de bona densitat. La superfície interior de l'element bulb té un recobriment de fòsfor especial fet de fluorogermanat o arseniat de magnesi.
La potència de funcionament d'aquestes làmpades fluorescents oscil·la entre 50 i 2000 W.
L'encesa total del mòdul d'il·luminació es produeix en 3 segons.La vida útil dels productes de 80-125 watts és d'unes 6.000 hores, i les làmpades a partir de 400 W o més poden funcionar fins a 15.000 hores si se segueixen estrictament les normes de funcionament establertes pel fabricant.
Tipus #2: productes de baixa pressió
El LL de baixa pressió s'utilitza per proporcionar un flux lleuger a locals residencials, tècnics i industrials.
Estructuralment, el dispositiu és un tub de vidre durador que conté argó a l'interior a una pressió de 400 Pa i una petita quantitat de mercuri o amalgama. S'ofereix al mercat amb una gran varietat de modificacions i està equipat amb dos elements d'elèctrode.
Un matràs de vidre pot tenir una gran varietat de diàmetres. El nivell de sortida de llum varia en funció de la potència del propi dispositiu. Per al seu correcte funcionament, és necessari un motor d'arrencada de tipus accelerador. La vida útil mitjana és de 10.000 hores.
Característiques dels LL compactes
Els LL de tipus compacte són productes híbrids que combinen algunes de les característiques distintives específiques de les làmpades incandescents i les característiques de les làmpades fluorescents.
Gràcies a les tecnologies avançades i les capacitats innovadores ampliades, tenen el diàmetre petit i les dimensions mitjanes característiques de les bombetes Ilyich, així com un alt nivell d'eficiència energètica característica de la línia de dispositius LL.
En la majoria dels casos, els CFL estan equipats amb un estrany electrònic i es poden utilitzar en tipus específics d'il·luminació. També s'utilitzen per substituir les làmpades incandescents simples i convencionals per làmpades noves i rares.
Malgrat tots els avantatges, els mòduls compactes tenen desavantatges específics com:
- efecte estroboscòpic o parpelleig: les principals contraindicacions aquí són epilèptics i persones amb diverses malalties oculars;
- efecte sonor pronunciat – durant un ús prolongat, apareix un fons acústic que pot causar algunes molèsties a una persona a l'habitació;
- olor – en alguns casos, els productes emeten aromes picants i desagradables que irriten l'olfacte.
L'última posició s'observa més sovint a les artesanies sense nom d'origen xinès, i fins i tot els dispositius de marca fets d'acord amb totes les regles i els requisits moderns sovint pateixen els dos primers. Hem donat la qualificació dels millors fabricants de CFL En aquest article.
Gamma bàsica de temperatures de color
El color de la resplendor és un dels paràmetres més importants, depenent directament de la composició del fòsfor que converteix la radiació ultraviolada en llum.
Avui dia, les més habituals són 7 definicions de tons de flux produïts per làmpades fluorescents:
- LEB – blanc natural amb un to fred notable;
- LDC - dia natural amb una qualitat de reproducció del color millorada;
- LTB - blanc càlid;
- LD – blanc diürn tradicional;
- LB - blanc clàssic;
- LEC – natural amb la màxima qualitat de reproducció de matisos;
- LHB - blanc fresc senzill.
Per als espais habitables on la gent passa molt de temps, són adequades les tonalitats càlides o les làmpades de llum natural amb un alt nivell de reproducció del color.
Els tons blancs i diürns solen estar presents a l'oficina, la feina, els espais industrials, les aules i les aules. Afavoreixen la concentració, augmenten l'activitat cerebral i milloren l'aprenentatge i la productivitat generals.
Els tons més freds s'utilitzen a les institucions mèdiques, laboratoris, hospitals i sales tècniques. Donen als objectes claredat addicional i milloren l'agudesa visual.
Els components de color afegits al fòsfor permeten obtenir tons de llum de color rosa, blau, verd i altres tons inusuals.
Aquests dispositius s'utilitzen amb finalitats de disseny, publicitat i comercials. Amb la seva ajuda, creen un resplendor original que és necessari en un cas concret concret.
Vam escriure més informació sobre la temperatura de color de la llum, les peculiaritats de la percepció humana del color i els matisos de l'elecció en el següent article.
Punts forts i febles dels dispositius
Com qualsevol dispositiu tècnic dissenyat per il·luminar espais domèstics i de treball, les làmpades fluorescents tenen els seus punts forts i febles.
A partir d'aquesta informació, podeu determinar on és més prudent utilitzar-los i en quins casos val la pena donar preferència a fonts de llum d'un altre tipus.
Aspectes positius de les làmpades
Es considera que el principal avantatge dels productes luminescents és l'augment de la producció de llum i un bon nivell d'eficiència. Proporcionen a l'habitació una il·luminació que no irrita els ulls i demostren una resistència normal fins i tot amb un ús intensiu.
Diverses temperatures de tons clars, properes a la llum solar natural, us permeten seleccionar el dispositiu d'il·luminació adequat per a diversos propòsits i per a les habitacions de qualsevol propòsit.
El flux de llum produït pel mòdul no està dirigit, sinó dispers. Una brillantor tranquil·la i agradable als ulls no només prové del filament de tungstè situat a l'interior, sinó també de tota la superfície exterior del matràs.
Això permet l'ús de fonts luminescents tant per crear una il·luminació general de fons com per organitzar la llum zonal.
La vida útil dels productes luminescents varia segons el model i arriba fins a 20.000 hores o fins a 5 anys.
Tanmateix, el comprador ha de saber que la làmpada produeix aquest recurs només si es compleixen les condicions següents:
- disponibilitat d'un volum suficient d'alimentació d'alta qualitat sense sobrecàrregues i caigudes;
- qualitatiu llast;
- un nombre determinat d'activacions, normalment no més de 2000 durant els 2 primers anys d'ús, que són només 5 activacions al dia.
La violació d'aquestes condicions bàsiques degradarà significativament l'eficiència de l'aparell d'il·luminació i escurçarà significativament la seva vida útil.
El nivell de consum d'energia de les làmpades luminescents és gairebé 5 vegades inferior al dels productes tradicionals, per la qual cosa es poden classificar com a estalvi d'energia fonts de llum.
Amb la seva ajuda, serà possible il·luminar eficaçment una habitació gran sense gastar molts diners en factures de serveis públics.
La temperatura de funcionament a la superfície del matràs no supera els 50 graus. Això permet fer funcionar el llum en habitacions on s'imposen requisits més elevats de seguretat contra incendis.
Principals inconvenients dels mòduls
El primer gran desavantatge dels productes és la sensibilitat excessiva als canvis de temperatura. Reaccionen amb força al moviment de la columna de mercuri i poden deixar de funcionar quan la temperatura baixa per sota dels -20 °C.
La calor superior a +50 °C no té el millor efecte sobre el funcionament i limita seriosament el rang d'ús d'aquestes fonts de llum.
La susceptibilitat a la humitat tampoc és un avantatge i no permet que els productes s'utilitzin àmpliament en banys i instal·lacions sanitàries.
De vegades, el propi flux de llum es considera un desavantatge, ja que té un espectre alineat i desigual que distorsiona els tons naturals dels objectes de l'habitació.
No tothom ho sent visualment, però per a aquells que ho perceben amb massa claredat, les làmpades es venen amb un fòsfor que s'aproxima a un color espectral sòlid i més natural. És cert que la seva sortida de llum és significativament menor.
Hi ha situacions en què els llums luminescents parpellegen amb el doble de freqüència de la xarxa de subministrament. Aquest problema es pot resoldre amb alguna millora del dispositiu, en particular, mitjançant l'ús balasts electrònics amb un nivell adequat de capacitat del condensador de suavització del corrent rectificat a l'entrada del inversor.
Però el fet que els fabricants intentin estalviar diners i no equipin els dispositius amb condensadors de la capacitat necessària és una mica molest.
La necessitat d'un dispositiu d'arrencada addicional també redueix lleugerament la popularitat de les làmpades. Definitivament requereixen un accelerador massa sorollós i força voluminós amb un arrencador de baixa fiabilitat o un llast electrònic més avançat que tingui una funció d'ajust de potència, però que al mateix temps costa molts diners.
Un altre punt feble dels luminiscents és la seva alta sensibilitat a l'encesa. Durant l'activació directa de la làmpada, una composició especial es crema i s'esmicola als elèctrodes, cosa que garanteix l'estabilitat de la descàrrega i protegeix el filament intern de tungstè del sobreescalfament.
L'encesa constant redueix significativament la vida útil del dispositiu. A més, apareix un parpelleig visible i irritant, i les vores de la bombeta del llum s'enfosqueixen i perden la seva estètica.
Perill químic per a la salut
Un dels principals desavantatges de les fonts de llum fluorescent és el perill químic. La bombeta conté mercuri altament tòxic i la seva quantitat oscil·la entre 1 i 70 mg.
Els vapors d'aquesta substància poden perjudicar la salut de les persones que es troben constantment a les habitacions il·luminades per dispositius tipus LL.
Quan un mòdul falla, en cap cas s'ha de trencar o llençar a una paperera normal. És necessari disposar d'acord amb la normativa i normes clarament descrites a la legislació vigent.
Per exemple, transportats a abocadors on s'accepten materials tòxics de la població per a la seva correcta destrucció o reciclatge.
Comparació amb altres fonts de llum
Els productes de tipus LL difereixen significativament tant de les làmpades incandescents envellides com de les làmpades LED progressives.
En comparació amb els primers, consumeixen 5 vegades menys electricitat, alhora que proporcionen el mateix nivell de saturació del flux lumínic. Però són una mica inferiors als dispositius LED pel que fa a la potència combinada amb el consum d'energia.
És cert que una làmpada incandescent crema amb la mateixa intensitat durant tot el seu període de funcionament, mentre que les làmpades fluorescents perden part de la seva saturació a causa de l'esgotament de la capa interior que reflecteix la radiació ultraviolada.
Els productes LED es tornen una mica tènues durant el funcionament a causa de la degradació dels díodes de treball. I en alguns models és possible ajustar la brillantor de la il·luminació mitjançant un regulador.
Les làmpades incandescents o fluorescents no proporcionen aquesta funció.Però aquest mode convenient als dispositius LED no és gratuït i haureu de pagar una quantitat addicional per això.
Pel que fa al nivell de fragilitat estructural, les làmpades incandescents i les fluorescents són similars, ja que tenen una bombeta de vidre. En aquest sentit, els mòduls de gel són més resistents als cops i als danys mecànics. I l'absència d'elements nocius o tòxics a l'interior els fa molt més atractius per al seu ús a casa.
Pel que fa al vessant financer, inicialment una bombeta incandescent costa menys que altres. Tanmateix, donada la seva vida útil de només 1.000 hores, això difícilment es pot considerar un avantatge pronunciat.
El preu bàsic dels fluorescents és més alt, però, i duren molt més. Com diuen fabricants de renom, duren entre 10.000 i 15.000 hores si el nombre d'activacions diàries no supera les 5-6 vegades.
Els mòduls LED poden presumir d'un rendiment encara millor, però també haureu de pagar molt més per aquest plaer, i això no és aconsellable en tots els casos. Tot i que la tendència a substituir algunes fonts de llum per altres es veu a tot arreu. Sobre la necessitat de substituir les bombetes fluorescents per altres de LED i el procediment per realitzar aquesta feina hem escrit aquí.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Amb quin principi funcionen les làmpades luminiscents? Una explicació detallada de tots els matisos del funcionament dels dispositius d'il·luminació econòmics i eficients energèticament:
Quines són les principals diferències entre els elements fluorescents i les làmpades incandescents simples i tradicionals? Comparació de potència, sortida de llum i consum d'energia de dos productes d'il·luminació moderns:
Què són les bombetes fluorescents compactes d'estalvi d'energia? Com funcionen, quants watts consumeixen i amb quines finalitats s'utilitzen:
Un dispositiu de tipus fluorescent és un anàleg pràctic d'una làmpada incandescent clàssica. Amb la seva ajuda, podeu proporcionar un flux de llum d'alta qualitat a una habitació de qualsevol mida, alhora que reduïu el consum d'energia. Servirà durant molt de temps i no causarà cap problema important als propietaris..
Aleshores, quan les làmpades hagin arribat al final de la seva vida útil, caldrà eliminar-les i comprar-ne a canvi mòduls nous i més avançats.
Quin tipus de bombetes prefereixes i què en penses de les bombetes fluorescents? Comparteix la teva opinió amb altres usuaris, explica'ns quins veus com els principals avantatges de LL i quin és, per a tu personalment, un desavantatge important d'aquests dispositius.
Si teniu un bon coneixement teòric sobre el tema de l'article anterior i voleu complementar el nostre material amb matisos útils, escriviu els vostres comentaris al bloc següent.
Tenint en compte la meva pròpia experiència en el funcionament de llums de diversos tipus, donaria preferència a les fluorescents. Els factors clau per a mi són la vida massa curta de les làmpades incandescents i la meva intolerància personal a la il·luminació LED. Em fa mal als ulls, i també sembla d'alguna manera fred i antinatural. A més, tothom a casa està d'acord amb mi. M'agradaria saber: què és aquest efecte, o és només una percepció individual?
Hola. Hi ha diverses versions de científics.
Com més alta sigui la temperatura de l'espectre de color, més forta serà la irritació de la retina. Es recomana utilitzar làmpades LED amb llum càlida, temperatura de radiació 2500-3200 K. Si l'indicador és més alt, aquest llum s'ha de descartar. A més dels factors fisiològics, aquest moment també és de naturalesa neurològica: la llum groga càlida és característica de la llum solar, però la llum blanca freda no existeix a la natura.
Les bombetes LED amb una freqüència de parpelleig de 8-300 Hz també tenen un efecte dolent sobre l'estat nerviós, però això s'aplica a les bombetes que no tenen filtratge integrat. A més, les làmpades LED, segons estudis recents, redueixen la producció de melatonina, aquesta és una hormona especial que s'encarrega d'estabilitzar el son i el cicle diari en general, i també té un efecte antioxidant.
Però, en general, el problema del dany d'aquestes làmpades encara no s'ha desenvolupat i estudiat prou. Sigui el que sigui, si us trobeu incòmode i incòmode amb ells, per què torturar-vos, és més fàcil prendre una opció alternativa.
Vaig substituir totes les bombetes del meu pis per fluorescents i de seguida vaig sentir un estalvi d'energia del 60 per cent.El fòsfor és molt agradable a l'ull humà, la il·luminació de les habitacions és molt millor i més eficient. Podeu triar una il·luminació agradable a la vista, el flux de llum es difon. Per descomptat, són més cars econòmicament, però de seguida sentireu els seus beneficis.