Люминесцентные лампы (fluorescent lamps)

Как они работают?

Ниже рассмотрены основные типы люминесцентных ламп. Данная статья не является исчерпывающим обьяснением принципов работы и параметров ламп. Ее целью является дать общее представление о люминесцентных лампах

ЛЛ – это газоразрядеые лампы низкого давления , внутри которых находятся пары ртути при низком давлении и инертный газ (обычно аргон), для облегчения зажигания и т.д.

На внутренную поверхность лампы нанесен слой люминофора, который преобразует ультрафиолетовые линии ртути в видимое излучения. Меняя состав люминофоров, можно получить лампы с различными спектрами излучения.

Светоотдача (т.е. количество излучаемых люменов на единицу потребляемой мощности) зависит от типа лампы и составляет 70-100 люмен/ватт. Срок службы доходит до 15000-20000 часов.

  Несмотря на более высокую эффективность люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания, все равно только небольшая часть подводимой энергии преобразуется в видимое излучение (не считая потерь в балласте). Большая часть энергии превращается в инфракрасное излучение (37%) и рассеяное тепло (42%).

к началу страницы  назад к оглавлению 

Какие типы бывают?

По схеме зажигания лампы бывают нескольких видов - требующие стартера (pre-heat start) и не требующие стартера (rapid start и instant start). Подробнее об этом в описании балластов для ламп.

По диаметру колбы лампы делятся на несколько видов (диаметр измеряется в 8-х дюйма), буква T обозначает tubular форму колбы:

T-5 – пока не являются широко используемыми, поэтому дорогие. Некоторые аквариумные фирмы устанавливают их в аквариумные системы. Покупая такую систему, помните о сложности приобретения новой лампы. У этих ламп светоотдача доходит до 100-110 люмен/ватт. Компактные лампы (power compact) также имеют трубки T5. Сейчас компании, производители ламп, стали выпускать достаточно много ламп этого типа, например, здесь описаны новые лампы фирмы Philips

T-8 – новые лампы. Они постепенно вытесняют стандартные лампы T-12, имея практически такой же световой поток. Пока данные лампы более дорогие. Помните, что их нельзя ставить в схему питания для лампы T-12 (эти лампы рассчитаны на ток 0.260A, большинство T-12 – 0.430A)

T-10 – неудавшаяся попытка замены T-12.

T-12 – включает в себя большинство стандартных ламп,

Лампы с колбой в виде буквы U, имеют в своем обозначении букву U

Про обозначение компактных ламп (power compact) – ниже.

Про обозначение ламп российского производства написано в отдельном разделе.

По мощности лампы делятся на несколько видов:

При этом такие лампы бывают всех диаметров и видов. Надо смотреть, чтобы голова кругом не пошла.

По длине лампы тоже бывают любые. Обозначаются лампы обычно:

F15T12/Color/EW - здесь:

15 - номинальная мощность в ваттах. Реальная может быть другой (обращайте внимание на экономичные лампы). К тому же световой поток от лампы зависит от используемого балласта.

T12 - диаметер трубки

Color - цвет (например CW, WW, 850 и т.д.). Таблица с цветами приведена ниже

EW (или SS) - для экономичных ламп

HO - для high output ламп

HF - для ламп, которые используются совместно с высокочастотным электронным балластом.

RS добавляется в обозначении для ламп, которые могут быть включены в схему без стартера (rapid start)

Параметры некоторых ламп приведены в таблице. Начальный световой поток измеряется через 100 часов, средний - через 2000 часов. Световой поток имеет свойство ослабевать с течением времени, поэтому лампы лучше заменять чаще.

В таблице приведены только некоторые лампы, для того, чтобы дать понятие об их многообразии

Мощность (Вт) Обозначение Длина (дюймы/мм) Световой поток (начальный и средний, люмен)
15W, T-8 F15T8/CW 18"/457 mm 870/765
17W, T-8 F17T8/TL730 24"/610 mm 1325/1200
25W, T-8 F25T8/TL730 36"/914 mm 2125/1925
30W, T-8 F30T8/CW 36"/914 mm 2200/2000
32W, T-8 F32T8/730 48"/1219 mm 2800/2550
40W, T-8 F40T8/TL730 60"/1524 mm 3600/3250
86W, T-8, High Output F96T8/HO/TL830 96"/2438 mm 8200/7625
59W, T-8, Instant Start F96T8/TL830 96"/2438 mm 5900/5490
14W, T-12 F14T12/CW 15"/381 mm 710/590
15W, T-12 F15T12/CW 18"/457 mm 800/695
20W, T-12 F20T12/CW 24"/610 mm 1200/1050
25W, T-12 F25T12/CW 33"/838 mm 1900/1710
30W, T-12 F30T12/CW 36"/914 mm 2250/1900
34W, T-12, Econ-o-Watt F40CW/EW 48"/1219 mm 2650/2300
40W, T-12 F40CWX 48"/1219 mm 2200/1800
35W, T-12, High Output F24T12/CW/HO 24"/610 mm 1650/1390
40W, T-12, High Output F30T12/CW/HO 30"/762 mm 2290/1900
50W, T-12, High Output F36T12/CW/HO 36"/914 mm 2800/2450
55W, T-12, High Output F42T12/CW/HO 42"/1067 mm 3400/2950
60W, T-12, High Output F48T12/CW/HO 48"/1219 mm 4050/3500
75W, T-12, High Output F60T12/CW/HO 60"/1524 5150/4500
95W, T-12, High Output F84T12/CW/HO 84"/2133 mm 7800/6800
110W, T-12 Very High Output F48T12CW/VHO 48"/1219 mm 7050/4950
160W, T-12, Very High Output F72T12/CW/VHO 72"/1829 mm 11250/7850
215W, T-12, Very High Output F96T12/CW/VHO 96"/2438 mm 15200/10700

 

  Световая отдача зависит от длины лампы. Как видно из графика, имеет смысл применять, например, одну лампу 40 Вт вместо двух ламп по 20 Вт.

к началу страницы  назад к оглавлению 

Какие цвета бывают?

Цвет лампы в обозначении обычно стоит после знака /. Например, F18/43. Цвета обозначаются либо буквенной комбинацией (/CW и т.д.) или цифрами. Цвет задается значением цветовой температуры (CCT). Для стандартных ламп с невысоким коэффициентом светопередачи (CRI) цвет обозначается в виде двух цифр:

Обозначение CCT
Цвет
/25 4000K близок к холодному белому (CW).
/29 2900K близок к тепло-белому цвету - soft white,warm white
/33 4100K холодный белый (CW)
/35 3500K белый (W)
/54 6200K близок к дневному свету (D)
/77   аквариумная лампа
/76   Osram Natura De Lux

Всякие экзотические цвета, которые вряд ли встретятся в обычных лампах

/15, /60   красный цвет
/16, /62   желтый цвет
/17, /66   зеленый цвет
/18, /67   синий цвет
/79 3800K лампа используется для подсветки мяса в магазине. Имеет повышенное содержание красного цвета в спектре
/52   медицинская ультрафиолетовая лампа
/89 10000K актиничный (голубой цвет). Используется в риф-аквариумах
/08   black-light - лампа излучает только часть УФ диапазона (UV-A) и используется для подсветки предметов и в ночных клубах
/10   излучает УФ излучение (UV-A, UV-B). Используется в тех местах, где необходимо УФ излучение, например, полупроводниковом производстве
/05   актиничный (голубой цвет). Используется в риф-аквариумах
/03   супер-актиничный (super-actinic). Используется в риф-аквариумах
/01, /12   медицинские лампы. Излучают ультрафиолетовое излучение

В лампах c улучшенным CRI обозначение ставится в иде трех цифр, где первая обозначает коэффициент светопередачи (CRI):

А вторые две соответсвуют цветовой температуре (CCT), например /840 - CRI=85, CCT=4000K

В таблице приведены далеко не все виды, но по ней можно примерно представлять цвет лампы по ее обозначению. Спектры ламп приведены ниже и в отдельном разделе. Информация о лампах европейского производства приведена в отдельном разделе.

Цвет Обозначение Цвет Относительная светоотдача (для лампы 4’) (%) CCT CRI

Philips Lighting

Cool White CW Cool 100 4100K 62
Cool White Deluxe CWX Cool 72 4100K 89
Daylight D Cool daylight 85 6500K 79
Daylight Deluxe DX Cool daylight 76 6500K 84
Lite White LW Cool 104 4200K 51
Natural N Neutral 69 3700K 90
Warm white WW Warm 102 3000K 53
SPEC30 SPEC30 Warm 105 3000K 70
SPEC41 SPEC41 Cool 105 4100K 70
Advantage 41 AVD41 Cool 118 4100K 82
Advantage T8 841 AVD841 Cool 105 4100K 82
Colortone 50 C50 Daylight 72 5000K 92
Colortone 75 C75 Daylight Plus 66 7500K 95
Ultralume, 4100K 41U Cool 108 4100K 85
TL70,3500K TL735 Neutral 93 3500K 75
TL70, 5000K TL750 Daylight 90 5000K 75
TL80,3500K TL835 Neutral 98 3500K 85
TL80,5000K TL850 Daylight 97 5000K 84
TL90,3000K TL930 Warm 66 3000K 95
TL90,5000K TL850 Daylight 97 5000K 98

Osram/Sylvania

Soft White Soft White     2900K 82
Deluxe Warm White WWX     2950K 74
Designer "800", 3000K D830     3000K 80
Designer, 3000K D30, D730     3000K 70
Designer Warm White DWW     3000K 70
Warm White WW     3000K 52
Octron "700", 3000K 730     3000K 75
Octron "800", 3000K 830     3000K 82
Octron "800 XP", 3000K 830     3000K 85
White W     3450K 57
Natural White N     3600K 86
Designer Cool White DCW     4100K 76
Deluxe Cool White CWX     4100K 87
Lite White LW     4150K 48
Cool White CW     4200K 62
Design 50 DSGN50     5000K 90
Octron "900", 5000K 950     5000K 90
Daylight D     6500K 76
Designer "800", 6500K D865     6500K 80
Daylight Deluxe DX     6500K 88

Лампы российского производства (более подробная информация есть в отдельном разделе)

Дневной свет ЛД, ЛДЦ (с улучшенной цветоотдачей, т.е. более высоким CRI, но светоотдача ниже) 6500K  
Холодный белый ЛХБ     4850K  
Белый цвет ЛБ     3500K  
Теплый белый ЛТБ     2700K  

 

В принципе, чудес на свете не бывает, поэтому:

к началу страницы  назад к оглавлению 

Как изменяется светоотдача лампы со временем?

 

Светоотдача падает, причем заметно, на рисунке приведены средние данные для ламп в зависимости от электрической нагрузки:

  • light load - например, стандартная лампа T-12 с током 0.43A или T-8 с током 0.12-0.2A
  • medium load - например, T-8 с током 0.3-0.37A, T-12 HO с током 0.8A
  • high load - например, T-12 VHO с током 1.5A

Эти данные - только ориентировочные. Реальная светоотдача зависит от температуры, балласта и многих других факторов. Поэтому надо менять лампы хотя бы изредка, не дожидаясь, пока они совсем не перегорят.

к началу страницы  назад к оглавлению 

Как зависит срок службы от частоты включения лампы?

 

Стандартные данные даются в каталоге для работы лампы в режиме 3 часа включено, 3 часа выключено. На рисунке приведена средняя продолжительность жизни (и аналогично изменеие светоотдачи в зависимости от частоты включения лампы)

Опять же, время жизни лампы зависит еще и от многих факторов. Однако, если вам нужно, чтобы лампа работала дольше, то избегайте режима частого включения и выключения ее.

 

к началу страницы  назад к оглавлению 

Как зависит параметры лампы от температуры

 

Световой поток, излучаемый лампой очень сильно зависит от температуры окружающего воздуха. Значения потока в люменах, которые указываются в каталогах, измерены при температуре воздуха 25°С. На графике показана типичная кривая для лампы мощностью 40Вт, в воздухе без рефлектора.

Применение различных рефлекторов может резко увеличить температуру окружающего колбу воздуха и уменьшить световой поток на 10-15%. Поэтому используемые светильники должны иметь отверстия для вентиляции для снижения температуры лампы.

к началу страницы  назад к оглавлению 

Какие спектры имеют различные лампы?

 

Спектры ламп российского производства приведены на рисунке (параметры этих ламп описаны в отдельном разделе). Несмотря на их схематичность, они дают представление об отличиях ламп. Все лампы имеют линию ртути в районе 430-450 nm.

 

 

 

Сравнительные спектры ламп приведены на рисунке (все кривые нормированы, чтобы получить одно значение - 100 на длине волны 560 nm)

Кривые на графике (снизу вверх):
1 - стандартная warm white
2 - white
3 - стандартная cool white
4 - daylight

 

 

Кривые на графике (снизу вверх):
5 - warm white deluxe
6 - soft white
7 - cool white deluxe

 

 

Еще раз - спектры, вообщем-то похожи (у всех ламп внутри пары ртути). На это указывает и тот факт, что многие добиваются хороших результатов в выращивании растений в аквариуме с использованием обычных, а не специальных, ламп.

Так называемые лампы с "широким спектром" (full-spectrum, wide spectrum) имеют более или менене однородный спектр, в отличие от обычных ламп, имеюших ярко выраженный пик в спектре, т.е. в такой лампе цветопередача более естественна за счет присутсвия большего числа цветов в спектре.

Три-фосфорная или три-хроматическая лампа (triphosphors, trichromatic) - имеют пики в спектре, соответствующие трем основным цветам. За счет этого улучшается цветопередача. Такие лампы имеют специальное редкоземельное галофосфорное покрытие. Советские лампы такого типа имеют букву "Ц" в обозначении подобных ламп.

Спектры различных ламп приведены в отдельном разделе.

к началу страницы  назад к оглавлению 

Как прочитать и сравнить маркировки различных фирм?

В принципе, все фирмы обозначают более или менее одинаково, отличаются только цвета.

Сравнительная таблица соответствия цветов ламп различных производителей

Philips Lighting

General Electric

Osram/Sylvania

SPEC 30 (730)

SPEC 35 (735)

SPEC 41 (741)

SP 30

SP 35

SP 41

D 30

D 35

D 41

27U (27)

30U (830)

35U (835)

41U (841)

SPX 27

SPX 30

SPX 53

SPX 41

27K

D 830

D 835

D 841

C50 C50 DSGN50
Agro-Lite Gro-n-Sho Gro-Lux

Philips Lighting (Европейские лампы)

Серия ламп

Описание серии

TL Стандартная серия ламп с диаметром T12 (40 мм), с умеренным CRI 50-70. Лампы бывают различных мощностей - 20, 40, 65W и различных цветов, которые обозначаются двумя буквами - /25, /29, /33, /54
TL-RS Стандартная серия диаметром T12 (40мм), аналогичная TL, но эти лампы могут использоваться также и в схеме зажигания без стартера. Бывают лампы мощностью 20, 30, 40. 65Вт, цвета - /25, /29, /33, /54
TL-F Серия ламп диаметром T12 (40мм) с нанесенным отражающее диффузное покрытие, позволяющее более направленно использвать свет. Мощности - 40, 65Вт (эти лапы используются для высоких потолков и поэтому не предусмотрены малые мощности). Цвет - /33
TL-M/RS Аналогично TL-RS. Если в обозначении добавлена буква F в конце, то лампа имеет внутренний рефлектор. Выпускаются они на различные мощности - 20, 30, 40, 65Вт и различные цвета - /830, /840 (повышенный коэффицент цветопередачи CRI), /29, /33, /54
TL-S Двухэлектродные лампы диаметром T12 (40 мм), предназначенные для использования в instant start схеме. Поэтому не надо включать их в обычную схему со стартером. Выпускаются они на мощности 20 и 40Вт и различные цвета - /830, /840 (повышенный коэффицент цветопередачи CRI), /29, /33
TL-5 Серия ламп диаметром T5 (16 mm). Отличаются повышенным коэффицентом цветопередачи CRI). Для этих ламп нужные специальные типы балласта, нельзя использовать балласт от обычной лампы диаметром T8 или T12. Мощности - 14, 21, 28 и 35Вт, Цвета - /827, /830, /835, /840, /850 и /865
TL-D Стандартная серия диаметром T8 (26 мм), с умеренным CRI 50-70. Лампы бывают различных мощностей - 15, 18, 23, 30, 36, 58W и т.д. и различных цветов, которые обозначаются двумя буквами - /25, /29, /33, /35, /54. Эти лампы требуют балласта, предначзначенного для работы с лампами T8, использование балласта от T12 лампы приведет к выходы их из строя.
TL-D/80, TL-D/90 аналогично TL-D, но с улучшенным значением CRI. Поэтому их цвета обозначаются /830 (/930), /840 (/940) и т.д.

к началу страницы  назад к оглавлению 

Компактные люминесцентные лампы (power compact)

Компактные лампы начинают потихоньку применятся все больше и больше, особенно для замены ламп накаливания - лампы со встроенным балластом, например лампа 18Вт, эквивалентна 75Вт лампе накаливания. Однако, прежде чем бежать заменять лампочку в туалете на модерновую power compact, прочитайте здесь

 

Компактная лампа представляет собой сложенную в два раза трубку (в зависимости от типа встречаются лампы с двумя или тремя такими изогнутыми трубками). Каждая трубка диаметром T4 или T5. Электроды - их два или четыре (в обозначении иногда ставиться 2P - 2 pins или 4P - 4 pins) находятся с одной стороны. Для них нужен специальный патрон (кроме ламп со встроенным балластом) - который ставиться в обозначении лампы - например, 2G11 (для ламп серии L), GX24d-1 и т.д.

Такие лампы, как и остальные лампы T5, имеют высокую эффективность (светоотдача составляет 80-100 Lm/W), хороший коэффициент цветопередачи (CRI) и долгий срок службы.

 

Здесь изображены различные компактные лампы со встроенным балластом, Многие их них имеют цоколь, который вворачивается в обычный патрон для электролампы. К сожалению, такие компактные лампы обычно имеют небольшую мощность, поскольку предназначены для замены электроламп. Правда, недавно появились такие лампы мощностью около 40Вт, для замены 200Вт электролампы.

 

  На рисунке показана конструкция компактных ламп. Слева - лампа, имеющая встроенный электронный балласт, справа - лампа со встроенным стартером и требующая специального балласта.

Некоторые лампы приведены в таблице. В аквариуме наибольшее применение находят лампы серии L. Не имеет смысла использовать лампы маленьких мощностей, поскольку они неэффективны (подробнее написано здесь). Лампы с тремя или четырьмя трубками неэффективны при использовании рефлектора - большая часть отраженного света попадает обратно на трубки. (подробней здесь)

Philips Lighting

Osram/Sylvania

GE

Примечание

PL Dulux S (Lumilux S) Biax Лампы небольшой мощности и включаются через адаптер в обычный патрон для лампы накаливания. Имеют встроенный стартер.
PL-C Dulux D (Lumilux D) Double Biax Две изогнутые трубки. Лампы бывают мощностью - 9 (525 Lm), 13 (780 Lm), 18 (1250 Lm), 26 Вт (1800 Lm).

Цвет обозначается аналогично обычным люминесцентным лампам /830, /840, /850 и т.д. Подробней об этом написано выше

Коэффициент цветопередачи (CRI) - 82

Срок службы - 10000 часов.

Лампы имеют два штырька - в случае встроенного стартера (такая лампа может работать от обычного электромагнитного балласта)

Четырехштырьковые лампы работают от электронного или rapid start балласта. Такие лампы имеют /4P в обозначении,

PL-E     Эти лампы имеют встроенный балласт. Цветовая температура - 2700, 5000 (в обозначении стоит DL), 6500 (CDL)
  • PL E-T - три изогнутые трубки. Выпускаются трех мощностей - 15W, 20W, 23W.
  • PL E-C - четыре трубки - 5W, 9W, 11W, 15W, 20W
  • PL E-D - лампы имеют большую матовую колбу снаружи - 15W, 20W, 23W
PL-T Dulux T (Lumilux T) Triple Biax Три изогнутые трубки, иногда под углом 120 градусов. Аналогично PL-C. Некоторые модели ламп имеют встроенный стартер.
SL-18 Earth Light Dulux EL Compax Три изогнутые трубки, лампы имеют встроенный балласт и вкручиваются в патрон для лампы накаливания. Некоторые имеют внешнюю колбу в виде шара и т.д. - напоминают обычные лампы накаливания
Они бывают мощностью 5, 7, 9, 13, 15, 20 Вт (разные фирмы делают лампы разных мощностей) и имеют светоотдачу 50-70 Lm/W. Цветовая температура (CCT) 2700K или же 3000K (warm white) - поскольку они предназначены для замены ламп накаливания. Коэффициент цветопередачи (CRI) - 82. Срок службы 10000 и более тысяч часов.
PL-L Dulux L (Lumilux L)   Лампы с трубками диаметром T5 и высокой светоотдачей. Они бывают следующих мощностей (разные фирмы изготовляют лампы различных мощностей - например Philips Lighting делает лампы мощностью 50Вт):

18 Вт - 1250 Lm - Длина лампы 27 см (примерно)
24 Вт - 1800 Lm - 33 см
36 Вт - 2900 Lm - 42 см
40 Вт - 3150 Lm - 57 см
55 Вт - 4800 Lm - 54 см

Мощные лампы можно использовать только с электронным высокочастотным балластом. На них обычно имеется обозначение HF.

Цвет обозначается аналогично обычным люминесцентным лампам /830, /840, /850, /940 и т.д. Подробней об этом написано выше

Коэффициент цветопередачи (CRI) - 82 или 95

Срок службы - 12-20тыс часов.

Эти лампы лучше всего подходят для использования в аквариуме по всем своим параметрам.

  Dulux F (Lumilux F)   Аналогично L лампам, но имеет две изогнутые трубки

Несмотря на то, что пока еще компактные лампы дорогие, они вполне могут рассматривать как альтернатива обычным лампам, HO или металло-галогидным в аквариуме. Основными их достоинствами являются:

Все время выспукаются новые, более совершенные типы ламп. Например, существуют лампы (L серии) с высокми цветовыми температурами (CCT) - 5400K, 6700K, 10000K, повышенных мощностей - 96Вт и т.д.

Компактные лампы, даже со встроенным стартером, рассчитаны на специальный тип балласта. Обычно такие лампы работают при токе 100-200mA, в зависимости от мощности.

к началу страницы  назад к оглавлению 

Где смотреть дальше

Фирмы производители ламп:

 

к началу страницы  назад к оглавлению 


Данный документ может распространяться свободно полностью без изменений и удалений, как единое целое, включая данный параграф. Запрещено использование документа в коммерческих целях без разрешения. Уважайте наш труд. Информация в данном документе представлена "as is" и автор не несет ответственности, прямой или косвенной, за ее использование. All products, names, and logos mentioned herein may be the trademarks of theirs respective owners.

© UKROP.info - http://ukrop.info, 2002-
© Mikluha's Aquasite - http://msaqua.com, 1999-
© Krolikudaff.com - http://krolikudaff.com, 2001-