Funktionsprinzip und Anordnung der Leuchtstofflampen

Leuchtstofflampen sind Leuchten, die im Vergleich zu klassischen Lichtquellen Energie sparen. Leuchtstofflampen werden zur Beleuchtung von Wohn-, Arbeits- und Industriegebäuden eingesetzt. Ihre Arbeit basiert auf dem Lumineszenzeffekt. Um eine geeignete Glühbirne auszuwählen, müssen Sie die Konstruktionsmerkmale und Spezifikationen kennen.

Arbeitsprinzip

Die große Leuchtfläche von Leuchtstoffröhren erzeugt sogar diffuses Licht

Eine Leuchtstofflampe ist eine Gasentladungslichtquelle. Die Strahlung beruht auf der Reaktion eines Gasgemisches im Kolben. Bisher wurden solche Geräte unter häuslichen Bedingungen praktisch nicht verwendet, da angenommen wurde, dass sie das Sehvermögen beeinträchtigen könnten. Nach der Forschung kamen die Wissenschaftler jedoch zu dem Schluss, dass die Strahlen vom menschlichen Auge perfekt wahrgenommen werden. Woraus eine Leuchtstofflampe besteht, hängt von ihrem Zweck ab. Die Mischung der Dämpfe im Inneren kann unterschiedlich sein.

Strukturell ist die Vorrichtung ein Glasrohrkolben, auf dessen Innenfläche ein Leuchtstoff aufgebracht ist. An den Enden befinden sich Elektroden. In der Röhre befinden sich Quecksilberdampf und ein Gasgemisch.

Das Funktionsprinzip einer Leuchtstofflampe ist wie folgt:

  • Unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes tritt im Kolben eine Gasentladung auf.
  • Der Strom, der durch den Dampf fließt, verursacht ultraviolette Strahlung, wodurch der Leuchtstoff glüht.


Der Kolben besteht aus Glas, das keine UV-Strahlen durchlässt, sondern nur sichtbares Licht abgibt. Eine Ausnahme bilden bakterizide Lampen, deren Verwendung die Emission von ultraviolettem Licht erfordert.

Die Vorteile von Leuchtstofflampen:

  • hohe Lichtleistung;
  • Energie sparen;
  • Haltbarkeit - Für die Herstellung von Farbtönen werden hochwertige Materialien verwendet.
  • Dauer der Arbeit;
  • Vielzahl von Formen und Größen;
  • breiter Bereich von Farbtemperaturen;
  • erzeugt warmes natürliches Licht in der Nähe des Tageslichts.

Nachteile:

  • das Vorhandensein schädlicher Bestandteile im Lama (Quecksilber);
  • Komplexität der Entsorgung;
  • Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl der Ein- und Ausschaltzyklen;
  • Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit;
  • Die vollständige Einbeziehung erfolgt nicht sofort.
  • kann während der Arbeit summen und flackern;
  • Abhängigkeit des stabilen Betriebs von der Temperatur.

Die optimale Betriebstemperatur des Geräts beträgt +20 Grad. Der zulässige Bereich beträgt 55 Grad, wird jedoch mit der Entwicklung der Technologie und dem Einsatz elektronischer Vorschaltgeräte ständig erweitert.

Leuchtstofflampengerät

Die Kosten für Tageslichtlampen sind niedriger als die für LEDs. Es ist jedoch größer als das von Glühlampen oder Halogengeräten.

Sorten von Leuchtstofflampen

Sorten der Struktur von Leuchtstofflampen

Die Klassifizierung von Leuchtstofflampen kann nach Leistung, Temperatur, Form, Installationsmethode und Länge erfolgen. Am gebräuchlichsten sind Hoch- und Niederdrucklampen. Hochdruckgeräte werden auf der Straße und in Hochleistungsleuchten eingesetzt. Niederdrucklampen eignen sich für Kronleuchter in Wohn- und Industriegebäuden.

Je nach Art der Installation werden Lichtquellen in folgende Gruppen eingeteilt:

  • Außenborder;
  • tragbar;
  • Decke;
  • an der Wand montiert.

 

Durch die Struktur der Lampe gibt es:

  • kompakt;
  • Ring;
  • U-förmig;
  • Direkte.

Am häufigsten wird eine ringförmige und direkte kurze oder lange Lampe zur Beleuchtung verwendet. Auch Geräte, die mit Batterie oder Batterien betrieben werden, werden aktiv verwendet.

Anwendungsgebiet

Leuchtstoffröhren im Klassenzimmer

Tageslichtlampen sind aufgrund ihrer Vorteile weit verbreitet. Sie werden für die Beleuchtung von Wohnungen und Wohnungen, Büros, Industrien und Lagern, für Straßenbeleuchtung und Lichtwerbung verwendet.

Abhängig vom Farbwiedergabespektrum der Lampe gibt es:

  • ähnlich der Sonnenstrahlung - zur Beleuchtung von Büros, Produktionshallen, Verwaltungsorganisationen;
  • mit hoher Farbwiedergabe - geeignet für Ausstellungen, Galerien, Museen, Krankenhäuser, Organisationen, die Farbstoffe, Stoffe und andere künstlerische Geräte verkaufen;
  • mit erhöhter Strahlung im roten und blauen Spektrum - zur Beleuchtung von Aquarien, Gewächshäusern, Pflanzengeschäften und Gewächshäusern;
  • mit einer Verschiebung zum blauen und UV-Teil des Spektrums - Dekoration von Aquarien;
  • Licht im UV-Spektrum - Sonnenstudios;
  • UV-Strahlung mit erhöhter Leistung - antibakterielle Lampen.

Vor dem aktiven Einsatz von LEDs wurden Leuchtstofflampen verwendet, um Flüssigkristallmonitore zu beleuchten. Leistungsstarke fluoreszierende Geräte werden bei der Straßenbeleuchtung von Gleisen, Stadien und Veranstaltungsorten eingesetzt.

Technische Eigenschaften

Energieeffizienz verschiedener Lampen

Die wichtigsten technischen Merkmale umfassen:

  • Farbwiedergabe. Dies ist eines der Hauptmerkmale einer Lichtquelle. Sie wird durch die Zusammensetzung des Leuchtstoffs bestimmt. Fluoreszierende Geräte haben dank vieler verschiedener Zusammensetzungen einen breiten Farbumfang. Am häufigsten für den Heimgebrauch - Geräte mit einer Farbtemperatur von 2700 K, die einen warmen, natürlichen Farbton ergeben. In der Werbung und in der Architekturbeleuchtung werden Geräte in verschiedenen Farben verwendet - Pink, Blau.
  • Keller Je nach Ausführung können Sie zwei Formen der Kappe auswählen - Stift und Patrone. Stiftkappen werden in Vorrichtungen verwendet, in denen eine U-förmige Glühlampe installiert ist. Patronensockel haben ein klassisches Aussehen mit Gewinde unterschiedlicher Durchmesser. Wird in Heimgeräten verwendet.
  • Stromspannung. Die Arbeitsstromversorgung beträgt 220 V, weniger häufig wird eine serielle Verbindung des Lampengeistes mit 127 V verwendet.
  • Leistung. Am gebräuchlichsten sind 18-V-Lampen. Es gibt leistungsstärkere Quellen für Projektoren mit einer Leistung von 80 Watt.
  • Lebenszeit. Kann 40.000 Stunden erreichen.
  • Wirkungsgrad über 20%.
  • Abmessungen Beispielsweise haben Armstrong-Lampen Standardgrößen für eine Zelle von 600 x 600 mm.
  • Schutzart gegen Staub und Feuchtigkeit. Bestimmt die Möglichkeit eines sicheren Betriebs unter bestimmten klimatischen Bedingungen.
  • Das Material der Herstellung. Kunststoff, Metall und andere.

Bei der Auswahl einer Lampe müssen Sie die technischen Eigenschaften sowie die Parameter der Lampe berücksichtigen, in die die Lichtquelle eingebaut wird.

Netzwerkverbindung

Gasentladungslichtquellen können nicht direkt an das Stromnetz angeschlossen werden. Dies liegt an der Tatsache, dass die Lampe im ausgeschalteten Zustand einen erhöhten Widerstand aufweist, so dass ein Hochspannungsimpuls für die Zündung benötigt wird. Nach dem Auftreten einer Ladung tritt in der Glühlampe ein negativer Differenzwiderstand auf, der die Aufnahme eines zusätzlichen Widerstands in die Schaltung erfordert. Andernfalls wird die Lichtquelle unterbrochen.

Um diese Probleme zu lösen, werden Vorschaltgeräte verwendet. Am gebräuchlichsten sind zwei Typen - elektromagnetische Vorschaltgeräte EMPR und elektronische Vorschaltgeräte.

EMPRA

EMPR-Drossel

Geräte mit einem elektromagnetischen Vorschaltgerät sind eine Drossel mit einem Satz induktiver Widerstände. Es ist parallel zu einer Lumineszenzquelle einer bestimmten Leistung geschaltet. Mit einer Drossel wird ein Startimpuls gebildet und der durch die Glühlampe fließende elektrische Strom begrenzt. Zu den Vorteilen gehören:

  • hohe Zuverlässigkeit;
  • Einfachheit der Konstruktion;
  • lange Lebensdauer.

Nachteile:

  • Startzeit beträgt 1-3 Sekunden;
  • benötigt mehr Energie als elektronische Vorschaltgeräte;
  • summen;
  • flackern
  • große Größen;
  • funktioniert nicht bei niedrigen Temperaturen.


Die Starterschaltung wird in dem Verbindungsschema verwendet, bei dem es sich um eine Neonlampe handelt, die parallel zu einem Kondensator geschaltet ist. Der Anlasser hat 2 Elektroden - starr fest und bimetallisch, die sich beim Erhitzen verbiegen. Die Elektroden im Normalzustand sind offen, sie schließen, wenn elektrischer Strom angelegt wird.

Um einen Resonanzkreis zu erzeugen, wird ein Kondensator mit einer kleinen Kapazität parallel geschaltet. Dies hilft, einen langen Impuls zum Zünden der Glühbirne zu bilden.

Elektronische Vorschaltgeräte

Elektronische Vorschaltgeräte

Das elektronische Vorschaltgerät zeichnet sich durch das Fehlen einer blinkenden Glühbirne aus. Es versorgt die Lichtquelle mit einer Hochfrequenzspannung von 133 kHz. Es gibt zwei Arten von elektronischen Vorschaltgeräten:

  • kalt - die Lampe leuchtet sofort nach dem Einschalten, geeignet für Leuchten, die nur selten verwendet werden;
  • Heißstart - die Elektroden erwärmen sich, die Lampe leuchtet nach 0,5 - 1 Sek. auf.

Leistungen:

  • Schnellstart;
  • Der Energieverbrauch ist um 20-25% niedriger.
  • abzüglich Materialkosten für die Entsorgung;
  • die Verfügbarkeit von Geräten mit Dimmer.

Im Vergleich zu Lampen mit elektromechanischem Vorschaltgerät benötigt ein elektronisches Vorschaltgerät keinen Anlasser. Ballast kann unabhängig die notwendige Abfolge von Spannungen bilden. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Lampen zu starten. Die Kathoden werden normalerweise mit einer höheren Frequenz als das Netz erwärmt.

In der Schaltung werden die Komponenten so ausgewählt, dass in Abwesenheit von Ladung eine elektrische Resonanz auftritt. Dies führt zu einem Spannungsanstieg zwischen den Kathoden. Dies führt zu einer leichteren Zündung der Glühlampe.

Hauptstörungen

Fehlfunktionen von Leuchtstofflampen

Die Hauptgründe, warum Leuchtstofflampen ausfallen, sind:

  • Abgenutztes Wolframfilament. Aus einem Wolframfaden, der mit einer aktiven Masse beschichtet ist, werden Elektroden hergestellt. Mit der Zeit kollabiert die Beschichtung und bröckelt, wodurch der Faden zusammenbricht.
  • Ständiger Starterbetrieb in Glühbirnen mit EMPR. Es steht in direktem Zusammenhang mit dem Ausbrennen der Elektroden. Bei ständiger Betätigung der Starter beginnt die Lampe zu blinken, was sich negativ auf die menschliche Gesundheit auswirkt.
  • Drosselklappenstörung. Wenn der Induktor bricht, steigt der elektrische Strom im Stromkreis erheblich an, wodurch sich die Elektroden stark erwärmen. Unter dem Einfluss hoher Temperaturen werden die Elektroden zerstört und die Lampe funktioniert nicht mehr.
  • Schlechter Schutz bei Lampen mit elektronischen Vorschaltgeräten. Bei Geräten mit elektronischem Vorschaltgerät wird beim Durchbrennen der Lampe ein automatischer Abschaltkreis eingerichtet. Bei billigen Geräten eines unbekannten Herstellers ist der Schutz möglicherweise von schlechter Qualität oder überhaupt nicht. Dies führt zu einem Spannungsanstieg und einem Durchbrennen der Ballasttransistoren.
  • Falsche Wahl des Kondensators. Wenn der Kondensator nicht zur Lampenleistung passt, tritt ein Ausfall auf.

Wenn die Lampe kaputt geht, ist eine Selbstreparatur schwierig. Es wird empfohlen, einen Spezialisten zu konsultieren oder ein neues Gerät zu kaufen.

Markieren von Leuchtstoffröhren

Haushaltskennzeichnung von Leuchtstofflampen

Es gibt zwei Arten der Kennzeichnung von Leuchtstofflampen - inländische und ausländische.

Inlandsmarkierungen werden in alphanumerischer Form aufgezeichnet:

  • Der erste Buchstabe - L bedeutet "Lampe".
  • Der zweite charakterisiert den Lichtstrom (D - Tageslicht, HB - kaltes Weiß, TB - warmes Weiß, EB - natürliches Weiß, B - weiß, UV - ultraviolett, K - rot, Z - grün, D - blau, C - blau, F - Gelb).
  • Der dritte Buchstabe ist die Farbwiedergabequalität. Es gibt C - verbesserte Qualität und CC - besonders hohe Farbwiedergabe.
  • Der vierte Buchstabe ist das Design. A - Amalgam, K - kreisförmig, U - U-förmig, B - Schnellstart, P - Reflektor.
  • Die Zahl gibt die Lampenleistung in Watt an.
Fremdtageslichtmarkierung

Die natürliche weiße Farbe kann auch mit den Symbolen LE - natürlich und LHE - kalt natürlich gekennzeichnet werden.

Spezielle Lampen haben auch ihre Markierungen.Die Buchstaben LN, LK, LZ, LV, LR, LGR, LUF sind mit farbigen Lampen gekennzeichnet.

Bei der Fremdkennzeichnung werden ein dreistelliger Code und eine Unterschrift in Englisch verwendet. Der Farbwiedergabeindex (erste Ziffer im 1x10 Ra-Format) und die Farbtemperatur (letzte 2 Ziffern) werden in digitaler Form aufgezeichnet. In Häusern werden Quellen mit der Kennzeichnung 830, 840, 930 verwendet.

Glühbirnenrecycling

Die Schadstoffe, aus denen die Lampe besteht, müssen nach einem Ausfall speziell entsorgt werden. Es ist verboten, Lampen zusammen mit Hausmüll wegzuwerfen - dies kann zu Umweltschäden führen.

Zur ordnungsgemäßen Entsorgung von Geräten wurden spezielle Sammelstellen eingerichtet. Sie sind in den Verwaltungsgesellschaften des Bezirks, es ist gesetzlich vorgeschrieben. Sie können eine Glühbirne kostenlos mieten.

Heizung

Belüftung

Kanalisation