Джерела світла - Компактні люмінесцентні лампи

Компактні ЛЛ поєднують у собі позитивні якості ЛЛ і ЛР. Сучасні компактні ЛЛ характеризуються досить малим споживанням електроенергії, простотою в застосуванні, досить тривалим строком служби та відносно невеликими габаритними розмірами. Застосування найновіших технічних рішень дало можливість зменшити розміри ЛЛ цього типу майже до розмірів традиційних ЛР. Ними рекомендується заміняти ЛР з метою економії електроенергії та поліпшення колірних характеристик освітлення. У порівнянні зі звичайними ЛР компактні ЛЛ споживають приблизно на 80 % менше електроенергії при однаковому світловому потоці, а строк їхньої служби в 8 - 10 разів більший, ніж у ЛР. Економічний ефект при застосуванні цих ЛЛ замість ЛР за рахунок меншого споживання електричної енергії набагато перевищує додаткові витрати, які зумовлені відносно високою вартістю цих ЛЛ.
Загальний вигляд одного з типів компактних ЛЛ схематично показаний на рис. 4.5.

Рис. 4.5.Неінтегрована компактна ЛЛ з чотириштирьовим цоколем
Люмінесцентні лампи цього типу мають чотириштирьовий цоколь і є неінтегрованими зі стартером і конденсатором. Працюють вони з електронними (транзисторними) ПРА. Значення потужності Рлл, яку вони споживають , світлового потоку Ф, а також основні розміри (див.рис. 4.5) і значення потужності Рлр ЛР, які вони замінюють, наведені в табл.4.1. Дані табл.4.1, як і ті, що наведені в табл.4.2, дають достатнє уявлення про компактність ЛЛ цього типу і про їхню енергетичну економічність порівняно з ЛР.
Виготовляють компактні ЛЛ і з традиційним цоколем, який дає можливість застосовувати ці ЛЛ практично у кожному світильнику замість звичайних ЛР. Схематично загальний вигляд одного з типів цих ЛЛ показаний на рис. 4.6.
Компактні ЛЛ цього типу мають вбудований ПРА. Значення потужності Рлл, що споживається цими ЛЛ, їхній світловий потік Ф, а також основні розміри та значення потужності ЛР, які вони змінюють, наведені в табл.4.2.

Таблиця 4.1
Технічні дані одного з типів неінтегрованих компактних ЛЛ з чотириштирьовим цоколем

Таблиця 4.2

Технічні дані одного з виконань компактних ЛЛ з вбудованим ПРА і традиційним цоколем

Рис. 4.6. Компактна ЛЛ з вбудованим ПРА і традиційним цоколем
Виготовляють також компактні ЛЛ з естетично поліпшеним зовнішнім виглядом для застосування у відкритих світильниках, де їх добре видно. Компактні ЛЛ, колби яких покриті віддзеркалюючим шаром, призначені для місцевого освітлення. Спрямований світловий потік у них приблизно на 50 % більший, ніж у ЛЛ, які не мають такого віддзеркалюючого шару.

Значно менші розміри компактні ЛЛ мають завдяки застосуванню в них люмінофорів з вузьким спектром випромінювання (вузькосмугових) на основі рідкоземельних металів, які дають можливість використовувати в ЛЛ розрядні трубки з малим діаметром. У найбільш розповсюджених типах компактних ЛЛ він становить 12,5 мм.
При зменшенні діаметра розрядних трубок зростає опромінюваність (поверхнева густина опромінювання) їхнього люмінофорного покриття ультрафіолетовим випромінюванням, яке утворюється атомами ртуті, через що галофосфатні люмінофори швидко старіють, зменшується яскравість їхнього світіння та значно скорочується строк служби ламп. Вузькосмугові люмінофори (із зеленою, оранжево-червоною та іншими смугами люмінесценції) на основі рідкоземельних металів мають більшу яскравість світіння і значно стійкіші до руйнівної дії ультрафіолетового випромінювання, ніж галофосфатні, що і дозволяє при застосуванні таких люмінофорів виготовляти ЛЛ з розрядними трубками зменшеного діаметра. Це в свою чергу дає можливість для більшої компактності ламп виготовляти їхні розрядні трубки різної складної конфігурації, оскільки тонкі трубки можна дужче вигинати і з’єднувати між собою порожнистою перемичкою в багатоканальні конструкції, зокрема, зварюванням. Так, компактні ЛЛ, що виготовляються, мають від двох до шести каналів. Вони не набагато більші за ЛР загального освітлення з тими самими світловими потоками і значно менші за звичайні ЛЛ.
Із зменшенням розмірів ламп зменшується також їхня матеріалоємність, тому для виготовлення компактних ЛЛ необхідно менше сталі, алюмінію, міді, пластмаси та інших матеріалів, ніж для виготовлення звичайних типів ЛЛ тієї самої потужності, що також має істотне значення.
Незважаючи на значно вищу вартість вузькосмугових люмінофорів та вмонтованих в лампи високочастотних ПРА, які застосовуються для забезпечення їхньої роботи, компактні ЛЛ досить швидко окупають себе за рахунок економії електроенергії та меншої порівняно з ЛР кількості ламп, що необхідні для утворення однакового з ними світлового потоку.
Перспективним є створення панельних компактних ЛЛ, у яких багатоканальні розрядні трубки з’єднані між собою в одній площині в єдину панель. Подібні компактні ЛЛ дають можливість замінювати в багатолампових оптичних приладах декілька ламп на одну та створювати більш направлене світлорозподілення.
Компактні безелектродні ЛЛ живляться зазвичай від джерела енергії з напругою 220 В і частотою 50 Гц, а необхідна для їхньої роботи висока частота струму (25-1000 кГц і більше) утворюється за допомогою напівпровідникових перетворювачів частоти.
Ці лампи виготовляють із соленоїдним або з тороїдним індуктором, або ємнісного типу. Одне з існуючих конструкційних виконань цих ламп з соленоїдним індуктором та зовнішнім відносно нього розташуванням розрядного об’єму показане на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Безелектродна компактна ЛЛ з соленоїдним індуктором: 1 - цоколь; 2 - блок ПРА; 3 - індуктор; 4 - люмінофорне покриття; 5 - колба
Компактна безелектродна ЛЛ цієї конструкції має стандартний нарізний цоколь 1, блок ПРА, який розташований у перехідній циліндричній запоні лампи 2, соленоїдний індуктор 3 та скляну колбу 5 з люмінофорним покриттям 4. Колба має спеціальне циліндричне поглиблення для розташування в ньому індуктора. Форма колби подібна до форми колб звичайних ЛР.
Світлова віддача сучасних компактних ЛЛ складає 60-80 лм/Вт та більше. Вони все більше витісняють з вживання ЛР загального освітлення і лінійні ЛЛ місцевого та загального освітлення.