Проект на тему преимущества и недостатки люминесцентных ламп – Презентация по технологии на тему «Преимущества и недостатки люминесцентных ламп»
Презентация на тему: Люминесцентные лампы
Высокая светоотдача и большой срок службы достигаются благодаря генерированию света за счет газового разряда.
Люминесцентные лампы представляют собой газоразрядные ртутные лампы низкого давления.
Люминесцентные лампы
Принцип действия этих ламп заключается в следующем: под воздействием электрического поля в парах ртути, закачанной в стеклянную трубку, образуется невидимое ультрафиолетовое излучение.
Нанесенный на внутреннюю поверхность стекла люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Подбирая соответствующие виды люминофора, можно изменять цветовые характеристики ламп.
Люминесцентные лампы
Как все газоразрядные лампы, люминесцентные лампы не могут работать без ПРА: после зажигания с помощью стартера напряжение на лампе ниже напряжения сети. Разность этих напряжений учитывается дросселем, который ограничивает ток до такого значения, которое необходимо лампе для оптимальной работы.
Принцип работы КЛЛ
Компактные люминесцентные лампы вырабатывают свет по такому же принципу, как и обычные люминесцентные лампы.
Изогнув колбу обычной люминесцентной лампы и разделив ее на несколько меньших по размеру отдельных колб, разработчикам удалось создать компактную люминесцентную лампу (КЛЛ), которая по своим размерам идентична стандартной лампе накаливания.
Преимущества компактных люминесцентных ламп
1.Потребляют в 5 раз меньше электроэнергии, чем ЛН, при той же светоотдаче.
2.Имеют длительный срок службы – 6-8 тыс. часов и более (до 15 тыс. часов)
3.Меньше нагружают электрические сети
4.Пожаробезопасны
5.Экологичны
Термограммы КЛЛ и ЛН
Термографическое сравнение четко показывает: лампа накаливания 95 % электроэнергии преобразует в тепло и лишь 5 % в свет. КЛЛ для создания такой же яркости свечения расходует на 80 % меньше электроэнергии.
studfiles.net
Научно-исследовательская работа на тему: «Вред и польза энергосберегающих ламп»
Министерство образования и науки республики Казахстан
Общая средняя школа №30 имени Ораза Жандосова
Выполнила ученица 9 «Б» класса
Каткова Дарья.
Научно-исследовательская работа
На тему: «Вред и польза энергосберегающих ламп»
Научный руководитель:
Шишкалова Елена Владимировна
2014-2015 уч. год
Содержание.
I. Актуальность темы
II. Основная часть. Способы освещения.———————————————————
1. Лампа накаливания.—————————————————————————
2.Компактная люминесцентная лампа——————————————————-
3.Достоинства и недостатки.——————————————————————-
4. Расчёт экономии электроэнергии и денежных затрат.———————————
5. Утилизация энергосберегающих ламп
III. Заключение. —————————————————————————————
IV. Библиографический список. ——————————————————————-
Аннотация проекта
I Актуальность темы.
В республике Казахстан принят новый закон «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности». Закон принят в замен ранее действовавшего закона «Об энергосбережении», принятого 25.12.1997 «Об энергосбережении». В связи с этим в средствах массовой информации очень часто поднимается вопрос о переходе населения страны на энергосберегающие лампы. В этой работе мы постарались рассмотреть главные «плюсы» и «минусы» ламп накаливания и энергосберегающих ламп, действительно ли компактные люминесцентные лампы являются на сегодняшний день альтернативой для освещения своих домов как высокоэффективные, энергосберегающие лампы и рассчитать затраты на электроэнергию обычного жилого дома.
Цель работы: изучить и сравнить характеристики каждого вида ламп
Задачи: (план работы)
Провести анкетирование и определить, насколько популярны в использовании энергосберегающие лампы.
Изучить устройство и принцип действия каждого вида ламп.
Проанализировать информацию, связанную с рекламой и использованием энергосберегающих ламп.
Провести эксперимент по подсчету затраченной электроэнергии, при работе каждого вида ламп.
На основе проведенных исследований составить буклет в котором будут указаны все плюсы и минусы каждого вида ламп
Методы:
Анкетирование
Сбор информации
Эксперимент
Сравнительный анализ
Систематизация материала в форме презентации и буклета
Объект исследования: энергосберегающие лампы.
II. Основная часть.
1.Лампа накаливания.
Лампа накаливания знакома всем. Это стеклянная колба с излучателем из проволоки (обычно вольфрамовой) в виде нити или спирали, накаливаемой электрическим током. Обычная лампа накаливания представляет собою наглухо запаянную стеклянную колбу, внутри которой находится инертный газ и вольфрамовая спираль. Под действием электрического тока вольфрамовая спираль начинает накаливаться и излучает свет.
Принцип действия ламп накаливания основан на преобразовании электрической энергии, проходящей через нить, в световую. Температура разогретой нити достигает 2600-3000 °С. Но нить лампы не плавится, потому что температура плавления вольфрама (3200…3400 °С) превышает температуру накала нити. Чтобы спираль быстро не перегорела, из стеклянного баллона выкачан воздух либо баллон заполнен инертным газом. Спираль укреплена на электродах. Один из них припаян к металлической гильзе цоколя, другой — к металлической контактной пластине. Их разделяет изоляция. Один из проводов присоединен к гильзе цоколя, а другой — к контактной пластине тогда ток, преодолевая электрическое сопротивление НИТИ, раскаляет ее.
Различают лампы накаливания вакуумные (из колбы удален воздух) и наполненные газом (например, криптоном). Срок службы лампы накаливания достигает 1000 часов. Она была изобретена в 1872 году русским электротехником Александром Лодыгиным и усовершенствована в 1879 году американским изобретателем Томасом Эдисоном.
Лампа накаливания, использующаяся без плафона, в разговорной речи традиционно называется лампочкой Ильича. Это словосочетание появилось после поездки Владимира Ленина в деревню Кашино в 1920 году – там запускалась электростанция с разводной сетью.
В лампе накаливания используется эффект нагревания и свечения металлической нити при протекании через нее электрического тока. Главным параметром такой лампы является мощность, которую она потребляет. На первый взгляд, при одинаковой конструкции и разных значениях мощности лампы будут отличаться только количеством излучаемого света.
Но дополнительно будут различаться и цвет света, и долговечность, и экономичность. Для домашнего освещения, наиболее оптимальны лампы мощностью 40 Вт, 60 Вт, 75 Вт, 100 Вт – они обладают средней экономичностью и надежностью. Лампы 15 Вт и 25 Вт неэффективны, светят слабовато, но долго не перегорают.
2.Компактная люминесцентная лампа
Энергосберегающая лампа представляет собой электронный прибор, состоящий из колбы с рабочим газом (пары ртути и аргона) и балласта — электронного пускорегулирующего устройства. Внутренние стенки колбы покрыты люминофором, который светится при прохождении тока через газ. В колбу вмонтированы два электрода, представляющие собой нити накала. Электронное пускорегулирующее устройство представляет собой электронный преобразователь напряжения.
Принцип действия энергосберегающей лампы.
На электроды подаётся напряжение. Через нити накала протекает пусковой ток. Это приводит к возникновению «тлеющего разряда в газе». При этом газ начинает выделять невидимое ультрафиолетовое излучение. Нанесённый на внутренние стенки стекла люминофор преобразует это излучение в видимый свет. Более тёплый или более холодный оттенок света определяется видом люминофора. Ток, протекающий через газ, ограничивается дросселем.
3. Энергосберегающая лампа. Достоинства и недостатки.
Благодаря механизму действия люминесцентных энергосберегающих ламп снижется потребление электроэнергии
на 80% в сравнении с обычными лампами накаливания. Так они и получили сове название – энергосберегающие.Энергосберегающие лампы могут иметь разную цветность в зависимости оттого, какой состав люминофора. Цветовая гамма лампы может варьироваться от красного к синему. Таким образом, у потребителей есть возможность подобрать цвет лампы к своему интерьеру.
Энергосберегающие лампы состоят из колбы, наполненной парами ртути и аргоном, и пускорегулирующего устройства (стартера). На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество, называемое люминофор. Под действием высокого напряжения в лампе происходит движение электронов. Столкновение электронов с атомами ртути образует невидимое ультрафиолетовое излучение, которое, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет.
Главным преимуществом энергосберегающих ламп считается их высокая световая отдача, превышающая тот же показатель ламп накаливания в несколько раз. Энергосберегающая составляющая как раз и заключается в том, что максимум электроэнергии, запитанной на энергосберегающую лампу, превращается в свет, тогда как в лампах накаливания до 90% электроэнергии уходит просто на разогрев вольфрамовой проволоки.
Другим несомненным преимуществом энергосберегающих ламп является их срок службы, который определяется промежутком времени от 6 до 15 тысяч часов непрерывного горения. Эта цифра превышает срок службы обычных ламп накаливания приблизительно в 20 раз. Наиболее частая причина выхода из строя лампы накаливания – перегорание нити накала. Механизм работы энергосберегающей лампы позволяет избежать этой проблемы, благодаря чему они имеют более длительный срок службы.
Третьим достоинством энергосберегающих ламп можно назвать возможность выбора цвета свечения. Он может быть трех видов: дневным, естественным и теплым. Чем ниже цветовая температура, тем ближе цвет к красному, чем выше – тем ближе к синему.
Еще одним преимуществом энергосберегающих ламп является незначительное тепловыделение, которое позволяет использовать компактные люминесцентные лампы большой мощности в хрупких бра, светильниках и люстрах, можно спокойно использовать в светильниках, сделанных из ткани.
Использовать в них лампы накаливания с высокой температурой нагрева нельзя, так как может оплавиться пластмассовая часть патрона, либо провод.
Следующее преимущество энергосберегающих ламп в том, что их свет распределяется мягче, равномернее, чем у ламп накаливания. Это объясняется тем, что в лампе накаливания свет идет только от вольфрамовой спирали, а энергосберегающая лампа светится по всей своей площади. Из-за более равномерного распределения света энергосберегающие лампы снижают утомляемость человеческого глаза.
А так же не маловажным фактором является то, что энергосберегающие лампы имеют различные формы. И если нет плафона на люстре, то лампочки не выглядят так не эстетично, как привычные для нас лампы накаливания.
Энергосберегающие лампы имеют также и недостатки: фаза разогрева у них длится до 2 минут, то есть, им понадобится некоторое время, чтобы развить свою максимальную яркость.
Также у энергосберегающих ламп встречается мерцание.
Другим недостатком энергосберегающих ламп является то, что человек может находиться от них на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров. Из-за большого уровня ультрафиолетового излучения энергосберегающих ламп при близком расположении к ним может быть нанесен вред людям с чрезмерной чувствительностью кожи и тем, кто подвержен дерматологическим заболеваниям. Однако если человек находится на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров от ламп, вред ему не наносится.
Также не рекомендуется использовать в жилых помещениях энергосберегающие лампы мощностью более 22 ватт, т.к. это тоже может негативно отразиться на людях, чья кожа очень чувствительна.
Еще одним недостатком является то, что энергосберегающие лампы неприспособленны к функционированию в низком диапазоне температур (-15-20ºC), а при повышенной температуре снижается интенсивность их светового излучения.
Срок службы энергосберегающих ламп ощутимо зависит от режима эксплуатации, в частности, они «не любят» частого включения и выключения.
Конструкция энергосберегающих ламп не позволяет использовать их в светильниках, где есть регуляторы уровня освещенности. При снижении напряжения в сети более чем на 10% энергосберегающие лампы просто не зажигаются.
К недостаткам можно также отнести содержание ртути и фосфора, которые, хоть и в очень малых количествах, присутствуют внутри энергосберегающих ламп. Это не имеет никакого значения при работе лампы, но может оказаться опасным, если ее разбить. По той же причине энергосберегающие лампы можно отнести к экологически вредным, и поэтому они требуют специальной утилизации (их нельзя выбрасывать в мусоропровод и уличные мусорные контейнеры).
Еще одним недостатком энергосберегающих ламп по сравнению с традиционными лампами накаливания является их высокая цена.
Сравнительный анализ ламп.
Энергосберегающая лампа
«ПЛЮС» | «МИНУС» |
| в светильниках со светорегуляторами
дизайну люстры |
Лампа накаливания
«ПЛЮС» | «МИНУС» |
|
|
Сравнение параметров, характеризующих работу ламп.
Характеристики | Лампа накаливания | Энергосберегающая лампа |
Срок службы | 1000ч | 8-12тыс.часов |
Световая отдача | 10-15% | 50-70% |
Спектр | Теплый тон излучения | -теплый -естественный(дневной) -белый(холодный) |
Наличие вредных веществ | Нет | Ртуть (особая утилизация) |
цена | низкая | высокая |
С точки зрения экономии электроэнергии и денежных средств энергосберегающие лампы более предпочтительны, но они требуют особой утилизации и осторожного обращения. По гигиенической классификации ртуть относится к первому классу опасности (чрезвычайно опасное химическое вещество). Каждая люминесцентная лампа содержит три-пять мг ртути в виде паров.
Правильная утилизация энергосберегающих ламп очень важна в связи с тем, что существует риск отравления ртутью, которая содержится в люминесцентных лампах.
Вывод:
С точки зрения экономии электроэнергии и денежных средств энергосберегающие лампы более предпочтительны.
Полностью перейти на новый вид ламп мешает психологический фактор «привычности» и осторожного отношения ко всему новому.
Надо найти «золотую середину»:
— постепенный переход на новый вид ламп
— учитывая «-» энергосберегающих ламп использовать параллельно с ними и лампы накаливания
Расчёт экономии электроэнергии и денежных затрат.
Таблица 1 «Расчет экономии электроэнергии и денежных затрат при использовании разных видов ламп (в расчете, что лампа включена 2.7 часов в день)»
Стандартная лампа 100 Вт | Энергосберегающая лампа 20 Вт | |
Срок службы 1 лампы | 1000 часов | 8000 часов (8 лет) |
Среднее время использования лампы | 2.7 часа в день | |
Потребление электроэнергии за час | 0.1 кВт | 0.02 кВт |
Стоимость 1 лампы | 50 тенге | 554 тенге |
Затраты на электроэнергию | 3328 тенге | 665 тенге |
Общая стоимость ламп за время, принятое в расчет | 400 тенге | 554 тенге |
Итого | 3728 тенге | 1219 тенге |
ЭКОНОМИЯ | 2500 тенге | |
А ведь у нас в доме не одна лампочка!
Таблица 2 «Показания счетчика за неделю»
семья | Показания счетчика и разница в показаниях | всего | среднее | |||||||||||||||
пн | вт | ср | чт | пт | сб | вс | ||||||||||||
1 | 54600 | — | 5460 | 10 | 54624 | 14 | 54644 | 20 | 54657 | 13 | 54667 | 10 | 54688 | 21 | 88 | 14,6 | ||
2 | 6312 | — | 6318 | 6,5 | 6325 | 6,4 | 6333 | 8 | 6337 | 4 | 6345 | 8 | 6351 | 6,3 | 39,2 | 6,5 | ||
3 | 4134 | — | 4142 | 8 | 4144 | 2 | 4147 | 3 | 4151 | 4 | 4158 | 7 | 4164 | 6 | 30 | 5 | ||
4 | 8280 | — | 8287 | 7 | 8292 | 5 | 8299 | 7 | 8306 | 7 | 8311 | 5 | 8319 | 8 | 39 | 6,5 | ||
5 | 6300 | — | 6320 | 20 | 6332 | 12 | 6346 | 14 | 6352 | 6 | 6360 | 8 | 6369 | 9 | 69 | 11,5 | ||
6 | 6370 | — | 6390 | 20 | 6402 | 12 | 6406 | 14 | 6422 | 6 | 6430 | 8 | 6439 | 9 | 69 | 11,5 | ||
Практический результат
В среднем за неделю обычная семья потребляет 9,3 кВт*ч энергии. Прибегая к простым методам по экономии энергии (как было сказано выше: при несложных мероприятиях расходы на электричество могут сократиться на 50-80%, причем 34% из этого количества без ущерба для пользователя), сократим потребление одной семьи на 30%, получим: 6,5 кВт*ч энергии. Сколько таких недель в году? – 53. Экономя, потребление в год составит 344,5 кВт*ч, занимаясь напрасным расточительством – 492,9 кВт*ч.
Теплотворная способность угля
На выработку 1000 кВт*ч энергии затрачивается 0,42 т условного топлива
Потеря 100 кВт*ч энергии со всеми потерями соответствует 79,073т угля
При сжигании одной тонны угля образуется 2,76 т СО2
Зная, что одна семья может сэкономить в год 148,4 кВт*ч энергии, можем подсчитать, сколько условного топлива может не быть истрачено: 117 т угля. Зная, сколько угля образуется с одной тонны, получаем – 322,92 тонны СО2. Достаточно поддерживать чистоту в доме, чтобы избавить себя от необходимости вкручивать дополнительные лампочки, или заменять существующие более мощными. Естественно, для того чтобы добиваться приемлемых уровней освещенности с помощью ЛН, приходится увеличивать мощность самих ламп или их количество, и то и другое приводит к увеличению потребления энергии.
3.Система утилизации энергосберегающих ламп.
Разрушенная или поврежденная колба лампы высвобождает пары ртути, которые могут вызвать тяжелое отравление. Проникновение ртути в организм чаще происходит именно при вдыхании ее паров, не имеющих запаха, с дальнейшим поражением нервной системы, печени, почек, желудочно-кишечного тракта.
В стандартном помещении без проветривания, например зимой, из-за повреждения одной энергосберегающей лампы возможно кратковременное превышение предельно допустимой концентрации ртути более чем в 160 раз.
Нашу жизнь невозможно представить без искусственного освещения. Для жизни и работы людям просто необходимо освещение с применением ламп. Раньше для этого использовались только обычные лампочки накаливания.
Проблема утилизации люминесцентных ламп стоит достаточно остро в современном мире, не только в связи с ростом уровня загрязненности планеты тяжелыми металлами, но и с ростом использования ртутных ламп в современном производстве и быту. Последний обусловлен исключительной особенностью ртутных источников света: их световая отдача достигает 100 лм/Вт при низкой рабочей температуре и сроке службы до 40 тысяч часов. Эти значения в десятки раз превышают соответствующие параметры ламп накаливания. Учитывая постоянный рост стоимости мировых энергоресурсов, легко понять, что в ближайшее время альтернативы люминесцентным лампам нет. Например, все многие и многие компании, в том числе бизнес-комплексы переходят с обычных ламп на люминесцентные лампы. Ежегодно образуются миллионы отработанных люминесцентных ламп, требующих утилизации.
Что делать с использованной лампой? Многие их просто выкидывают в мусорное ведро, предопределяя загрязнение почв и грунтовых вод ртутью. Тогда как граждане, заботящиеся об экологии своего региона, сдают использованные лампы и другие ртутьсодержащие приборы в специализированные организации, где осуществляется утилизация ртутьсодержащих приборов.
Решение проблемы утилизации люминесцентных ламп, утилизации ртутьсодержащих приборов и т.д. видится в создании надежного, компактного и недорогого оборудования, позволяющего проводить их экологически безопасную демеркуризацию.
Мы выяснили:
2. В Москве перегоревшие люминесцентные лампы можно отнести в свой районный ДЭЗ или РЭУ, где установлены специальные контейнеры. Там их должны бесплатно принять. В дальнейшем перегоревшие лампы централизованно сдаются на специальные предприятия, которые и занимаются их переработкой. Основанием для того, чтобы в ДЭЗе приняли у вас лампы, является Распоряжение правительства Москвы «Об организации работ по сбору, транспортировке и переработке отработанных люминесцентных ламп» от 20 декабря 1999 г. № 1010-РЗП.
Что делать, если энергосберегающая лампа перегорела?
Во-первых, сразу стоит отметить, что энергосберегающие лампы перегорают гораздо реже ламп накаливания. Надо твердо запомнить, что НЕЛЬЗЯ выбрасывать энергосберегающие лампы в мусоропровод и уличные мусорные контейнеры.
В ходе работы мы выяснили, что в Шымкенте начал работать завод «Max Light Group» по выпуску энергосберегающих ламп. Завод «Max Light Group» по выпуску энергосберегающих ламп начал работать в Шымкенте в апреле. На данный момент мощность производства составляет 850 лампочек в час. Ассортимент продукции представляет различные виды ламп для бытовых целей и нужд промышленности. Оборудование для производства газоразрядных источников освещения было привезено из Германии, детали – из Тайваня. Сейчас на предприятии работают 86 человек.
Мы позвонили на завод «Maxlight» и задали наиболее интересующий нас вопрос. На наш вопрос об утилизации ламп главный технолог завода Владимир Кравченко ответил: «Здесь все печально. Утилизировать продукцию некому, а это необходимо, потому что в лампах содержаться пары ртути. Поэтому руководство «Maxlight» планирует в следующем году обратится к правительству, с просьбой выделить денег на постройку утилизатора».
Мы опросили одноклассников, их родителей, учителей, соседей и просто случайных прохожих. В ходе анонимного анкетирования выяснили, что все утилизируют их как бытовой мусор, что недопустимо. Разбившись, пары ртути попадают не только в воздух, но и в почву, в воду, что ведёт к загрязнению окружающей среды. Наиболее опасными считаются органические соединения ртути, которые образуются после попадания ртути в окружающую среду вместе с осадками.
Рядовые граждане, использующие в своих домах энергосберегающие лампы, по результатам нашего опроса почти все просто выбрасывают отработанные лампы в баки для бытового мусора, таким образом, пары ртути из разбившихся ламп попадают в воздух, еще не достигнув полигона для отходов.
Результаты анкетирования:
1.Используют дома и на предприятии энергосберегающие лампы-90%
2.Утилизирут:
-в мусорный бак-99%
-не выбрасывают — 1%
3.Что знают о вреде энергосберегающих ламп:
-ничего не знают-34%
-знают, что лампы содержат пары ртути пр.-60%
-считают, что вреда не приносят-6%
Итак, все, что мы можем сделать на сегодняшний день, просто не выбрасывать перегоревшие энергосберегающие лампы, и ждать что вот скоро построиться утилизатор на новом заводе в Шымкенте. А так как энергосберегающие лампы перегораю гораздо реже обычных ламп, думаю, время у нас есть.
III. Заключение.
Наиболее привычный для нас способ освещения своих домов — это использование ламп накаливания. Они широко распространены и очень дешевы. Вот только часто перегорают, особенно при скачках напряжения в сети — это тоже известно многим. Есть ли альтернатива лампам накаливания?
Да, существует. Это — люминесцентные лампы (ЛЛ). Так всем хорошо известны трубчатые ЛЛ, которые часто используют для освещения учреждений: школ, институтов, офисов.
Но для освещения жилых помещений эти лампы использовать не очень удобно. Поэтому для освещения квартир выпускаются компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), потребляющие гораздо меньше электроэнергии. На первый взгляд их цена (554 за лампу) шокирует, но даже при такой большой стоимости они быстро окупаются за счет низкого энергопотребления и долгого срока службы.
Использование компактных люминесцентных энергосберегающих ламп (КЛЛ) в быту — это увеличение эффективности освещения в доме, а значит, реальный способ помочь природе, сэкономить энергию и собственные деньги.
Я и моя семья сделали выбор в пользу компактных люминесцентных энергосберегающих ламп для освещения своего жилого дома, т. к. это выгодно и современно.
VI. Библиографический список.
1. Справочная книга по светотехнике под редакцией Ю. Б. Айзенберга, 2000 год.
2. В.Б. Вейнберг, Д. К. Саттаров. «Машиностроение» — 2005 год.
3. В. Ф. Ефимкина, Н. Н. Софронов. Светильники с газозарядными лампами высокого давления. М. Энергоатом, 2004 год
4. В. В. Мешков. Энергосбережение в освещении. М. Энергоатом, 2003 год
kopilkaurokov.ru
Преимущества и недостатки люминесцентных ламп
Заканчивая рассказ о новых источниках света — люминесцентных лампах, рассмотрим, какими преимуществами и недостатками они обладают по сравнению с привычными лампочками накаливания. Сопоставим поочерёдно все важнейшие свойства ламп.
Экономичность. Прежде всего сравним лампы по их экономичности, т. е. по тому, какое количество света они дают при одинаковом расходе энергии. Образцом сравнения возьмём такой источник, который всю потребляемую энергию отдаёт полностью в виде излучения квантов с энергией 2,23 э-в, то есть квантов, лучше всего воспринимаемых глазом. Примем экономичность такого источника за единицу.
Мы уже говорили, что качество такого источника нас не удовлетворяет. С этой точки зрения наилучшим явился бы источник, дающий только видимый свет, с такой пропорцией квантов разных энергий, которая имеется в «естественном» белом свете. Если вычислить экономичность такого идеального источника, то она окажется примерно равной 0,35.
Подсчитанная таким же образом экономичность люминесцентных ламп равна 0,06, а лампочек накаливания — всего 0,02. Итак, хотя люминесцентные лампы в три раза экономичнее лампочек накаливания, они ещё очень далеки от идеального источника.
Каковы же причины потерь энергии в люминесцентных лампах, известны ли способы уменьшения этих потерь?
Подсчёты и измерения показали, что примерно две трети всей энергии, потребляемой лампой, идёт на излучение ультрафиолетовых квантов с энергией 4,9 и 6,7 э-в. Остальная треть идёт на нагревание электродов, на тепло, выделяющееся на стенках трубки при прохождении через неё тока, а также на испускание инфракрасных квантов. На непосредственное излучение видимого света расходуется лишь немногим более одного процента энергии.
Возникающие в трубке ультрафиолетовые кванты являются основным источником её свечения, поскольку под их действием происходит возбуждение люминофора, нанесённого на стенки. Однако, как мы уже говорили, при преобразовании ультрафиолетового излучения в видимое разница между энергией ультрафиолетовых квантов и квантов видимого света превращается в тепло и практически полностью для нас теряется. Вот что является основной причиной неполного использования энергии в люминесцентных лампах. Кроме того, следует учесть потери света в слое люминофора, поглощение части ультрафиолетовых квантов в стекле, потери энергии в катушке самоиндукции и некоторые другие, менее значительные потери. В результате оказывается, что люминесцентные лампы в 5—6 раз менее экономичны, чем идеальный источник света.
Из сказанного можно заключить, что основной путь повышения экономичности люминесцентных ламп заключается в более выгодном использовании возбуждающего ультрафиолетового излучения, т. е. в более благоприятном
Страница 1 of 412…»Last »www.hep.by
Преимущества и недостатки люминесцентных ламп
соотношении между энергией возбуждающих квантов и энергией квантов, испускаемых люминофором. Не исключена возможность и такого подбора люминофоров и газа, наполняющего трубку, при котором происходил бы «размен» ультрафиолетового кванта на два видимых.
Разумеется, не следует пренебрегать уменьшением и других непроизводительных затрат энергии, например нагреванием электродов и теплом, выделяющимся в катушке самоиндукции.
Состав света. Благодаря большому разнообразию люминофоров можно составлять их смеси с любым желаемым составом света. Кроме света, очень близкого к дневному («лампы дневного света»), можно получать разные оттенки белого света («лампы белого света», «лампы тёпло-белого света») и свет всевозможных цветов.
Возможность получения света любого состава является одним из главных преимуществ люминесцентных ламп по сравнению с лампочками накаливания.
Яркость. Смотреть прямо на нить лампочки накаливания, даже самой слабой, неприятно. Глаз быстро утомляется и теряет чувствительность. Это связано с тем, что свет излучается с очень маленькой поверхности. В светотехнике говорят «яркость источника велика», причём под яркостью подразумевают силу света с каждого квадратного сантиметра источника. Большая яркость неприятна и вредна для зрения.
Чтобы уменьшить яркость лампочек накаливания, приходится применять абажуры и колпаки, снижающие и без того низкую экономичность лампочек.
У люминесцентной лампы поверхностью излучения является вся трубка. Поэтому яркость люминесцентных ламп в сотни раз меньше яркости лампочек накаливания, и применять их можно даже без защитной арматуры.
Срок службы. Средний срок службы лампочки накаливания— 1000 часов. Прогорев этот срок, лампочка погибает, так как к этому времени у неё обычно перегорает нить. Люминесцентные лампы в два-три раза более долговечны.
Кроме того, они обычно выходят из строя не сразу, а постепенно, работая всё хуже и хуже и как бы предупреждая о необходимости замены. Сначала уменьшается поток света, который даёт лампа, затем она начинает труднее зажигаться и, наконец, совсем перестаёт работать. Сроком её службы считается не время горения до полного выхода лампы из строя, а время, в течение которого поток света уменьшается приблизительно на 20%.
Следует заметить, что срок службы лампы зависит от того, как часто она включается. При включении лампы напряжение значительно выше, чем при её горении, а это приводит к распылению электродов. Поэтому люминесцентная лампа тем долговечнее, чем дольше она каждый раз горит непрерывно.
Мелькание света. Мы знаем, что переменный ток, которым мы пользуемся для освещения, сто раз в секунду меняет направление. Лампочка накаливания этих перемен
Страница 2 of 4« First«…23…»Last »www.hep.by
Энергосберегающие люминесцентные лампы, стоит ли их использовать
На смену лампам накаливания, производство которых постепенно прекращается, пришли экономичные энергосберегающие лампы накаливания люминесцентного типа, характеризующиеся низким потреблением тока и компактными размерами.
Стоят они дороже устаревших классических вариантов, но эта разница в цене компенсируется высокой эффективностью, увеличенным сроком службы и другими достоинствами.
СОДЕРЖАНИЕ (нажмите на кнопку справа):
Преимущества люминесцентных ламп
В отличие от эксплуатационного ресурса обычных лампочек, который составляет 1000 часов, у источников света нового образца срок эксплуатации может составлять 4000-12000 часов непрерывной работы.
Создавая такой же мощный световой поток, как 100-ваттная лампа накаливания, люминесцентная энергосберегающая лампа потребляет только 20 ватт мощности, таким образом, добивается пятикратная экономия.
При работе она нагревается в 2 раза слабее, за счет оптимального преобразования тока в световое излучение, что позволяет использовать такие приборы в местах и конструкциях, отличающихся повышенной чувствительностью к нагреву.
Коснувшись поверхности стеклянной колбы лампы нового образца, об нее трудно обжечься, чего нельзя сказать о поверхности лампы накаливания, которая во включенном состоянии может быть очень горячей.
Срок службы конкретной энергосберегающего освещающего устройства с люминесцентным принципом действия указывается на упаковке производителем.
Но соответствие данного показателя реальным характеристикам зависит от правильности условий применения электроприбора.
Вкручивая лампочку в патрон, ее необходимо держать пальцами только за специально предназначенную для этого пластмассовую часть.
Стенки из тонкого стекла достаточно хрупкие, и даже при небольшом давлении на их поверхность, могут покрыться невидимыми глазу микротрещинами, существенно сокращающими срок службы.
Не допускается совместное их использование с устройствами регулировки яркости, за счет отсутствия в их составе цепи, а также с выключателями, оснащенными светодиодом, провоцирующим заметную разницу в сопротивлениях, приводящую к миганию лампы и ее быстрому выходу из строя.
Принцип действия
Принцип действия люминесцентной лампы заключается в создании светового излучения в результате попадания на поверхность люминофора незаметных глазу ультрафиолетовых волн.
В свою очередь, ультрафиолет вырабатывается в момент, когда электрический разряд между двумя контактами проходит сквозь пары ртути, находящиеся внутри колбы.
Следовательно, поскольку прибор содержит в себе некоторое количество этого опасного жидкого металла, обращаться с ним нужно предельно осторожно, не допуская нарушения целостности стеклянных стенок.
Если лампочка случайно разбилась, производится самостоятельная очистка места происшествия с помощью слабого раствора марганцовки с последующим тщательным проветриванием помещения.
Запрещается утилизация вышедших из строя или разбитых ламп с бытовыми отходами.
Рекомендации по выбору люминесцентной лампы
Производятся энергосберегающие лампы, как множеством зарубежных компаний, так и несколькими отечественными.Представленный в магазинах модельный ряд действительно разнообразен.
Разные модели отличаются не только ценой и изготовителем, но и по некоторым другим параметрам.
Например, по форме они могут быть традиционными шарообразными, имеющими вид свечи, спиралевидными, U-образными.
Отличаются они и габаритами колбы, что позволяет с легкостью подобрать вариант, подходящий для того или иного светильника, независимо от его внутреннего размера.
В любом случае, они подходят для использования со стандартным патроном, который не требует замены или доработки.
Шкала Кельвина
В отличие от традиционных ламп накаливания, современные энергосберегающие лампы имеют разную цветовую температуру, измеряющуюся по шкале Кельвина, обозначающуюся количественным показателем, на конце которого находится литера K.
Наиболее близкими по восприятию для человеческого глаза являются изделия с цветовой температурой в 2700 K.
Холодного света, актуального для офисных и промышленных помещений, получается добиться при цветовой температуре в 6400 K.
Дневной белый свет, создающий наиболее комфортные условия для чтения, создается при покупке ламп с цветовой температурой в 4200 K.
Холодный свет нередко применяется дизайнерами при создании интерьеров в стиле хай-тек.
Более подробно, читайте здесь: Как выбрать энергосберегающую лампу.
elektrikexpert.ru