Lampes fluorescentes: paramètres, appareil, circuit, avantages et inconvénients par rapport aux autres

Les lampes fluorescentes modernes (LL) s'adaptent parfaitement à l'éclairage de grands locaux résidentiels, de travail et techniques et peuvent réduire la consommation totale d'électricité de 50 à 83%, réduisant ainsi les factures de services publics.

Dans cet article, nous considérons les caractéristiques de performance de LL, leur appareil, nous analyserons les principaux avantages et inconvénients par rapport à d'autres types d'appareils d'éclairage. De plus, nous donnons des photos et des diagrammes thématiques, ainsi que des vidéos sur le principe de fonctionnement des ampoules fluorescentes et les caractéristiques de leur application.

Le principe de fonctionnement et l'appareil LL

Un appareil luminescent est une source de lumière à chargement de gaz, où une décharge électrique dans la vapeur de mercure crée un rayonnement ultraviolet intense.

Les modules compacts du type luminescent ont une base standard, grâce à laquelle ils deviennent un remplacement pratique pour les lampes à incandescence lumineuses, mais plus consommatrices d'énergie.

Comment fonctionne une ampoule fluorescente?

Une composition spéciale appelée phosphore, composée d'halophosphate de calcium mélangé à des éléments supplémentaires, transforme sa lumière en lumière visible à l'œil humain.

Après avoir connecté une lampe fluorescente au réseau électrique central, la soi-disant décharge luminescente doit être maintenue à l'intérieur de l'ampoule en verre.

Il permet d'assurer la luminescence de la couche de phosphore en mode constant et même lors d'un arrêt de courte durée de l'alimentation centrale.

Auparavant, une lampe fluorescente classique ressemblait à un tube scellé des deux côtés, à l'intérieur duquel se trouvent des vapeurs de mercure. Les instruments sont désormais disponibles sous des formes et configurations plus diverses.

Caractéristiques de conception des instruments

Une lampe fluorescente traditionnelle est un cylindre en verre d'un diamètre extérieur de 12, 16, 26 et 38 mm, généralement présenté comme:

• tube droit allongé;
• module en U incurvé;
• un anneau;
• figure complexe.

Les jambes sont soudées hermétiquement aux extrémités. Sur leur face intérieure, il y a des électrodes en tungstène, qui rappellent structurellement les corps de filament bi-spiral intégrés dans les ampoules d'Ilyich.

Dans certains types de lampes fluorescentes, des trispirales plus progressives sont utilisées, qui sont des bispirales torsadées. Les instruments qui en sont équipés ont un niveau d'efficacité accru et un seuil de perte de chaleur plus bas, ce qui augmente considérablement l'efficacité globale du flux lumineux

De l'extérieur, les éléments d'électrode sont soudés aux broches métalliques du métal casquetteauquel la tension de fonctionnement est appliquée.

Les appareils en U et directs sont généralement équipés de douilles G5 et G13, où le codage des lettres signifie le type de broche de l'élément de base, et le numérique indique la distance entre les éléments de travail.

Le milieu électriquement conducteur situé à l'intérieur de l'ampoule en verre a une résistance négative. Lorsqu'une augmentation de courant se produit entre deux électrodes opposées qui nécessite une limitation, elle apparaît et réduit la tension de fonctionnement.

Le circuit comprend une ampoule fluorescente normale étrangler ou ballast. Il est responsable de la création de la tension d'impulsion de haut niveau nécessaire à l'activation correcte de la lampe.

La figure montre la disposition interne d'une lampe fluorescente et explique clairement le principe de base du fonctionnement de ses principaux éléments constitutifs

En plus de ce détail, EMPR est équipé de entrée. C'est un élément d'une décharge luminescente, à l'intérieur duquel se trouvent deux électrodes, entourées d'un milieu de gaz inerte.

L'un d'eux est constitué d'une plaque bimétallique. En mode veille, les deux électrodes sont ouvertes.

Types courants d'ampoules

La classification primaire des produits sur une base luminescente se fait en fonction du niveau de pression de base. Les appareils à haute pression sont utilisés pour l'éclairage des installations à haute puissance et l'éclairage public extérieur.

Les lampes à basse pression sont utilisées dans la vie quotidienne pour fournir de la lumière aux locaux industriels, techniques et résidentiels à des fins diverses.

Vue # 1 - Modules haute pression

Les appareils à haute pression produisent un flux lumineux saturé de bonne densité. La surface intérieure de l'élément de ballon a un revêtement spécial de phosphore de fluorogermanate ou d'arséniate de magnésium.

La puissance de travail de ces lampes fluorescentes varie de 50 à 2000 watts.

Les modules haute pression au mercure nécessitent une tension nominale de 220 watts pour un fonctionnement correct. Leur taux d'ondulation est généralement de 61 à 74%

Un allumage complet du module d'éclairage se produit dans les 3 secondes. La durée de vie des produits de 80 à 125 watts est d'environ 6 000 heures, et les lampes de 400 watts ou plus peuvent durer jusqu'à 15 000 heures avec le strict respect des règles de fonctionnement établies par le fabricant.

Vue # 2 - Produits basse pression

La basse pression LL est utilisée pour fournir un flux lumineux des locaux résidentiels, techniques et industriels.

Structurellement, l'appareil est un tube de verre durable contenant de l'argon à l'intérieur sous une pression de 400 Pa et dans une petite quantité de mercure ou un amalgame. Il est proposé sur le marché dans une grande variété de modifications et est équipé de deux éléments d'électrode.

La température la plus basse que la basse pression LL puisse tolérer est de -15 ° C. Par conséquent, pour une utilisation dans des zones ouvertes, ces sources de lumière sont considérées comme non pertinentes

L'ampoule en verre peut avoir une variété de diamètres. Le niveau de sortie lumineuse varie en fonction de la puissance de l'appareil lui-même.Pour son bon fonctionnement, un démarreur de papillon est nécessaire. La durée de vie moyenne est de 10 000 heures.

Caractéristiques du LL compact

Les LL de type compact sont des hybrides combinant certaines caractéristiques distinctives spécifiques des lampes à incandescence et des caractéristiques luminescentes.

Grâce à des technologies avancées et à des capacités innovantes en expansion, elles ont un petit diamètre et de petites dimensions, typiques des ampoules Ilyich, ainsi qu'un haut niveau d'efficacité énergétique, ce qui est typique de la gamme d'appareils LL.

Les LL de type compact sont produites sous les bouchons traditionnels E27, E14, E40 et poussent très activement les lampes à incandescence classiques hors du marché en fournissant une lumière de haute qualité avec une consommation d'énergie nettement inférieure

Dans la plupart des cas, les ampoules fluocompactes sont équipées d'un starter électronique et peuvent être utilisées dans des appareils d'éclairage spécifiques. Ils sont également utilisés pour remplacer les lampes à incandescence simples et familières dans les lampes nouvelles et rares.

Avec tous les avantages, les modules compacts présentent des inconvénients spécifiques tels que:

• effet stroboscopique ou scintillement - les principales contre-indications concernent ici les épileptiques et les personnes atteintes de diverses maladies oculaires;
• effet sonore prononcé - lors d'une utilisation prolongée, un fond acoustique apparaît qui peut provoquer une gêne chez une personne dans la pièce;
• l'odeur - dans certains cas, les produits dégagent des odeurs caustiques et désagréables qui irritent l'odorat.

Cette dernière position est plus souvent observée dans les métiers sans nom d'origine chinoise, et les deux premiers souffrent souvent même d'appareils de marque fabriqués conformément à toutes les règles et aux exigences modernes. Nous avons classé les meilleurs fabricants de LFC dans cet article.

Spectre de température de couleur de base

La couleur de la lueur est l'un des paramètres les plus importants, qui dépend directement de la composition du luminophore qui convertit le rayonnement ultraviolet en lumière.

Aujourd'hui, les plus courantes sont 7 définitions des nuances du flux produit par les lampes fluorescentes:

• Le front - blanc naturel avec une teinte froide perceptible;
• LDC - lumière naturelle avec une qualité de rendu des couleurs améliorée;
• Ltb - blanc chaud;
• LD - blanc lumière du jour traditionnel;
• LB - blanc classique;
• LETS - naturel avec les nuances de la plus haute qualité;
• LHB - blanc froid uni.

Pour les locaux résidentiels où une personne passe beaucoup de temps, des nuances de couleurs chaudes ou de lumière naturelle avec un niveau accru de reproduction des couleurs conviennent.

Les tons blancs et diurnes sont généralement présents dans les bureaux, les bureaux, les locaux industriels, les bureaux et les salles de classe. Ils contribuent à la concentration, augmentent l'activité cérébrale et améliorent globalement l'apprentissage et la productivité.

Les teintes les plus froides sont utilisées dans les institutions médicales, les laboratoires, les hôpitaux et les salles techniques. Ils donnent aux objets une clarté supplémentaire et améliorent l'acuité visuelle.

Les luminescents pour les vitrines de viande des magasins d'alimentation se distinguent par un spectre spécialement sélectionné de rayonnement rose. Il souligne les nuances naturelles du produit, le rendant plus attrayant aux yeux des clients.

Les composants de couleur ajoutés au phosphore vous permettent d'obtenir des abat-jour inhabituels roses, bleus, verts et autres.

Ces appareils sont utilisés à des fins de conception, de publicité et commerciales. Avec leur aide, ils créent une lueur originale, nécessaire dans un cas particulier.

Nous avons écrit plus d'informations sur la température de couleur de la lumière, les caractéristiques de la perception humaine de la couleur et les nuances de choix. dans le prochain article.

Forces et faiblesses des appareils

Comme tous les luminaires techniques conçus pour l'éclairage des pièces domestiques et de travail, les lampes fluorescentes ont leurs propres forces et faiblesses.

Sur la base de ces informations, vous pouvez déterminer où il est plus raisonnable de les utiliser et dans quels cas il vaut la peine de privilégier les sources lumineuses d'un autre plan.

Aspects positifs des lampes

Le principal avantage des produits luminescents est considéré comme une augmentation du flux lumineux et un bon niveau d'efficacité. Ils fournissent à la pièce un éclairage qui n'irrite pas les yeux et démontre une endurance normale même dans des conditions d'utilisation intensive.

Le module est environ 5 fois plus élevé que la puissance de base d'une ampoule Ilyich conventionnelle. Et une luminescente de 20 watts donne un flux lumineux égal à ce qu'une lampe à incandescence de 100 watts fournit

Une variété de températures de nuances lumineuses, d'échelle similaire à la lumière naturelle du soleil, permet de choisir un dispositif d'éclairage approprié pour diverses utilisations et pour des pièces de tout type.

Le flux lumineux émis par le module n'est pas diffusé, mais diffusé. Un éclat calme et agréable à l'œil vient non seulement du filament de tungstène situé à l'intérieur, mais aussi de toute la surface extérieure de l'ampoule.

Cela permet d'utiliser des sources luminescentes à la fois pour créer un éclairage général de fond et pour organiser la lumière de zone.

Pour une utilisation dans des endroits où l'éclairage s'allume automatiquement, selon les signaux des capteurs de mouvement, les luminescents ne conviennent pas. Ils sont limités par le nombre autorisé d'inclusions pour une certaine période de temps et, s'ils sont activés trop souvent, peuvent échouer

La durée de vie des produits fluorescents varie selon le modèle et atteint jusqu'à 20 000 heures ou jusqu'à 5 ans.

Cependant, l'acheteur doit savoir que cette lampe ne produit cette ressource que dans les conditions suivantes, telles que:

• la présence d'une quantité suffisante d'énergie de haute qualité sans sauts ni chutes;
• la qualité ballast;
• un certain nombre d'activations, généralement pas plus de 2000 pour les 2 premières années d'utilisation, soit seulement 5 inclusions par jour.

La violation de ces conditions de base affectera considérablement l'efficacité du dispositif d'éclairage et raccourcira considérablement sa durée de vie.

Les modules peuvent être utilisés pour éclairer les serres. Ils fournissent une lumière naturelle aussi proche que possible de la lumière du soleil, ne consomment pas beaucoup d'énergie et présentent une bonne résistance aux surtensions caractéristiques des réseaux d'alimentation suburbains

Le niveau de consommation d'énergie des luminescents est presque 5 fois inférieur à celui des produits traditionnels, ils peuvent donc être attribués à économie d'énergie sources de lumière.

Avec leur aide, il sera possible d'éclairer efficacement une grande pièce, sans dépenser beaucoup d'argent en factures de services publics.

La température de travail à la surface du ballon ne dépasse pas 50 degrés. Cela permet de faire fonctionner la lampe dans des pièces où des exigences accrues sont imposées en matière de sécurité incendie.

Les principaux inconvénients des modules

Le premier gros inconvénient des produits est une sensibilité excessive aux températures extrêmes. Ils réagissent fortement au mouvement de la colonne de mercure et peuvent cesser de fonctionner lorsque la température descend en dessous de -20 ° C.

Une chaleur supérieure à +50 ° C, loin du meilleur moyen, affecte le fonctionnement et limite sérieusement la plage d'utilisation de ces sources lumineuses.

La résistance à l'humidité n'est pas non plus un avantage et ne permet pas une utilisation généralisée des produits dans les salles de bains et les installations sanitaires.

Au fil du temps, le phosphore des ampoules se dégrade et le spectre de rayonnement change. Dans le même temps, le niveau de sortie lumineuse de l'appareil diminue et l'efficacité diminue considérablement

Parfois, le flux lumineux lui-même est également considéré comme un inconvénient, ayant un spectre linéaire et inégal qui déforme les nuances naturelles des objets dans la pièce.

Tout le monde ne le ressent pas visuellement, mais pour ceux qui perçoivent trop clairement ce moins, des lampes avec un phosphore proche d'une couleur spectrale solide et plus naturelle sont vendues.Certes, leur rendement lumineux est nettement inférieur.

Il existe des situations où la luminescence scintille avec le double de la fréquence du réseau d'alimentation. Ce problème est résolu par une certaine amélioration du dispositif, en particulier, l'utilisation de Ballasts électroniques avec un niveau approprié de la capacité du condensateur de lissage du courant redressé à l'entrée de l'onduleur.

Mais le fait que les fabricants tentent d'économiser de l'argent et n'équipent pas les appareils de condensateurs de la capacité requise est quelque peu décevant.

Les modules LL des ménages se sentent mieux lorsque la température ambiante est comprise entre +5 et +35 ˚С. Lorsque le thermomètre affiche des performances inférieures, le démarrage de l'appareil est considérablement difficile et le temps de fonctionnement est considérablement réduit

La nécessité d'un dispositif de démarrage supplémentaire réduit également légèrement la popularité des lampes. Ils ont certainement besoin d'un inducteur excessivement bruyant et plutôt encombrant avec un démarreur de faible fiabilité ou d'un ballast électronique plus avancé, qui a la fonction de réglage de la puissance, mais en même temps coûte beaucoup d'argent.

Un autre point faible de luminescence est la grande sensibilité à l'inclusion. Lors de l'activation directe de la lampe sur les électrodes, une composition spéciale brûle et s'effrite, ce qui assure la stabilité de la décharge et protège le filament de tungstène intérieur de la surchauffe.

Une inclusion constante réduit considérablement la durée de vie de l'appareil. De plus, un scintillement notable apparaît à l'œil nu, et les bords de l'ampoule de la lampe s'assombrissent et perdent leur esthétique.

Risque chimique pour la santé

L'un des principaux inconvénients des sources de lumière fluorescente est le risque chimique. L'ampoule contient du mercure hautement toxique et sa quantité varie de 1 à 70 mg.

Les vapeurs de cette substance peuvent être nocives pour la santé des personnes qui sont constamment dans des pièces éclairées par des appareils de type LL.

L'intégrité de la lampe usagée ne doit pas être violée, sinon du mercure toxique pénètrera dans l'environnement extérieur. Une pénalité est prévue pour une élimination non autorisée, il est donc préférable de transférer le produit dans un centre qui traite des éléments dangereux pour la nature et les humains

Lorsqu'un module échoue, il ne doit jamais être cassé ni envoyé dans une urne ordinaire. C'est nécessaire éliminer conformément aux réglementations et des règles clairement décrites dans la loi applicable.

Par exemple, emmenez-les dans des décharges où des matériaux toxiques sont retirés au public pour leur destruction ou leur recyclage.

Comparaison avec d'autres sources lumineuses

Les produits de type LL sont très différents des lampes à incandescence obsolètes et des lampes LED progressives.

Comparés aux premiers, ils consomment 5 fois moins d'électricité, tout en offrant le même niveau de saturation du flux lumineux. Mais les appareils LED sont quelque peu inférieurs en puissance en combinaison avec la consommation d'énergie.

Le tableau montre clairement en chiffres combien il est plus rentable d'utiliser des sources plus modernes d'éclairage de haute qualité au lieu des ampoules Edison traditionnelles

Certes, la lampe à incandescence brûle à la même intensité pendant toute la durée de fonctionnement, tandis que le luminescent perd une partie de sa saturation en raison de la combustion de la couche intérieure qui réfléchit la lumière ultraviolette.

Les produits LED pendant le fonctionnement gagnent en matité en raison de la dégradation des diodes de travail. Et dans certains modèles, il est possible de régler la luminosité de l'éclairage avec un variateur.

Dans les lampes à incandescence ou luminescentes, une telle fonction n'est pas fournie. Mais ce mode pratique dans les appareils LED n'est pas gratuit et vous devrez payer un montant supplémentaire pour cela.

En termes de fragilité structurelle, les lampes à incandescence et luminescentes sont similaires, car elles ont une ampoule en verre. Les modules de glace à cet égard sont plus résistants aux chocs et aux dommages mécaniques.Et l'absence d'éléments nocifs et toxiques à l'intérieur les rend beaucoup plus attrayants pour un fonctionnement à domicile.

Les coûts les plus élevés pour toute la période d'exploitation impliquent l'utilisation de lampes à incandescence. Les luminescents utilisent l'énergie dans des limites raisonnables et les LED permettent de réduire les coûts au plus bas niveau possible

Côté financier, une ampoule à incandescence coûte initialement moins cher que les autres. Cependant, compte tenu de sa durée de vie de seulement 1 000 heures, cela ne peut guère être considéré comme un avantage prononcé.

Le prix de base du luminescent est cependant plus élevé et ils servent beaucoup plus longtemps. Comme le disent les fabricants réputés, ils durent de 10 000 à 15 000 heures si le nombre d'activations quotidiennes ne dépasse pas 5-6 fois.

Les modules LED peuvent offrir des performances encore meilleures, mais vous devrez payer beaucoup plus pour ce plaisir, et ce n'est pas conseillé dans tous les cas. Bien que la tendance à remplacer certaines sources lumineuses par d'autres, s'observe partout. À propos de la nécessité de remplacer les ampoules fluorescentes par des ampoules LED et la procédure pour effectuer ce travail nous avons écrit ici.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Quel est le principe de la luminescence? Une explication détaillée de toutes les nuances du fonctionnement des appareils d'éclairage économiques et économes en énergie:

Quelles sont les principales différences entre les éléments fluorescents des lampes à incandescence simples et traditionnelles. Comparaison de la puissance, du flux lumineux et de la consommation d'énergie de deux produits d'éclairage modernes:

Que sont les ampoules fluorescentes compactes à économie d'énergie? Comment ils fonctionnent, combien de watts ils consomment et à quelles fins ils sont utilisés:

L'appareil de type luminescent est un analogue pratique d'une lampe à incandescence classique. Avec son aide, il est possible de fournir un flux lumineux de haute qualité à une pièce de toute taille, tout en réduisant la consommation d'énergie. Cela durera longtemps et ne causera pas de problèmes importants aux propriétaires.

Ensuite, lorsque les lampes fonctionneront au bout de leur durée de vie, elles devront être éliminées et en échange d'acheter de nouveaux modules plus avancés.

Quel type d'ampoules préférez-vous et que pensez-vous des ampoules fluorescentes? Partagez votre opinion avec d'autres utilisateurs, dites-nous ce que vous voyez comme les principaux avantages de LL, et ce qui, personnellement pour vous, est un inconvénient important de ces appareils.

Si vous avez de bonnes connaissances théoriques sur le sujet de l'article ci-dessus et que vous souhaitez compléter notre matériel avec des nuances utiles, veuillez écrire vos commentaires dans le bloc ci-dessous.