Газоразрядные лампы искусственного освещения

В условиях роста цен на энергоносители и производство электроэнергии все серьезнее встает вопрос сокращения расходов на освещение помещений и на замену отработавших ламп, особенно если они установлены в труднодоступных местах. Лампы накаливания не отвечают требованиям высокой надежности и экономичности, поэтому их постепенно вытесняют газоразрядные лампы.

Газорозрядная лампа–источник искусственного освещения, который использует для генерации света электрический разряд в газах. По источнику света, выходящего наружу лампы делятся на:

1. Люминесцентные лампы – свет генерируется слоем люминофора, нанесенного на внутреннюю поверхность баллона, под действием излучения газового разряда. Лампы данного типа, в свою очередь, делятся на 4 типа по характеру света, который генерируется:

- лампы дневного свете (ЛД) – спектр излучения максимально приближен к солнечному;

- лампы с исправленной цветностью (ЛДЦ) – также имеют спектр, приближенный к естественному свету;

- лампы белого света (ЛБ) – спектр излучения представляет собой белый свет;

- лампы холодно-белого света (ЛХБ), в спектре излучения присутствуют частоты сине-фиолетового диапазона;

- лампы тепло-белого света (ЛТВ) в спектре излучения присутствуют частоты желто-красного диапазона.

Разнообразные спектральные характеристики ламп данного типа позволяют правильно подобрать освещение для любых производственных условий, однако для правильного выбора необходимо решение специалистов в данной области – светотехников.

2. Газосветные лампы – наружу выходит свет дугового или тлеющего электрического разряда, горящего в газовой среде.

3. Електродосветные лампы – используется свечение электродов, возбужденных газовым разрядом.

По величине давления газоразрядные лампы делятся на лампы высокого и низкого давления.

В качестве рабочего вещества в газоразрядных лампах используют пары металлов (ртути или натрия), инертные газы (неон, ксенон, аргон и криптон), и их смеси. Наибольшую эффективность (150 лм/Вт) на данный момент имеют натриевые лампы, а наиболее распространенными являются ртутные лампы.

Типичная газоразрядная лампа (рис. 3.2) состоит из следующих деталей:

колба – предназначена для герметизации разрядной зоны, в люминесцентных лампах на нее наносят слой люминофора;

цоколь – имеет такой же диаметр резьбы, как и в лампах накаливания;

електроды – анод и катод используются при горении разряда, зажигающий электрод предназначен для зажигания разряда;

резистор ограничения тока – предназначен для ограничения разрядного тока до установления рабочих параметров разряда (первые 10 – 15 с).

Рис. 3.2. Газорозрядная лампа.

Эффективность источников искусственного освещения зависит от их своевременного обслуживания, поскольку загрязнение стекла ламп может вызвать уменьшение освещенности помещения до 1,5 раз. Поэтому в помещениях со значительным выделением пыли мытье светильников следует выполнять не менее 4 раз в год, во всех остальных – не реже 2 раз в год. Уровень освещенности помещения необходимо проверять не реже 1 раза в год, своевременно заменять лампы, которые слабо светят.

К преимуществам газоразрядных ламп можно отнести их высокую световую отдачу (40 - 110 лм/Вт), малую яркость, следствием которой является значительно меньшее ослепляющее действие, чем у ламп накаливания и возможность подбора любого спектра излучения в зависимости от типов работ. Такие лампы имеют значительно более долгий срок эксплуатации (8 – 12 тысяч часов) и более высокий КПД по сравнению с лампами накаливания.

Главным недостатком газоразрядных ламп является пульсации светового потока при их эксплуатации в сетях переменного тока. Пульсации не только утомляют зрение, но и приводят к стробоскопического эффекта – возникновения иллюзии остановки вращающихся частей оборудования, что может стать причиной несчастных случаев. Также газоразрядные лампы имеют ограниченные температурные условия труда (не работающих ниже 10°С), а их световой поток уменьшается с увеличением срока эксплуатации.

Еще одним недостатком газоразрядных ламп (особенно дуговых ртутных люминесцентных) является интенсивное образование озона в процессе их эксплуатации. Если для бактерицидных установок это явление является полезным, то в других случаях концентрация озона может существенно превышать допустимую, поэтому помещения должны иметь вентиляцию. Также к недостаткам газоразрядных ламп следует отнести их высокую стоимость, значительные размеры, необходимость пусковой аппаратуры, долгий выход на рабочий режим и наличие вредных компонентов, что требует создания инфраструктуры по утилизации ламп данного типа.