Преимущества и недостатки:

Популярность люминесцентных ламп обусловлена их преимуществами (над лампами накаливания):

• значительно большая светоотдача (люминесцентная лампа 20 Вт даёт освещенность как лампа накаливания на 100 Вт) и более высокий КПД;

• разнообразие оттенков света;

• рассеянный свет;

• длительный срок службы (2 000^[1]—20 000 часов в отличие от 1 000 у ламп накаливания), при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений (поэтому их не рекомендуется применять в местах общего пользования с авт.включателями с датчиками движения).

К недостаткам относят:

• химическая опасность (ЛЛ содержат ртуть в количестве от 10 мг до 1 г);

• неравномерный, линейчатый спектр, неприятный для глаз и вызывающий искажения цвета освещённых предметов (существуют лампы с люминофором спектра, близкого к сплошному, но имеющие меньшую светоотдачу);

непрерывный 60-ватной лампы накаливания (вверху) и линейчатый 11-ватной компактной люминесцентной лампы(внизу).

• деградация люминофора со временем приводит к изменению спектра, уменьшению светоотдачи и как следствие понижению КПД ЛЛ;

• мерцание лампы с удвоенной частотой питающей сети (применение ЭПРА решает проблему, при условии достаточной ёмкости сглаживающего конденсатора выпрямленного тока на входе инвертора ЭПРА (производители часто экономят на ёмкости конденсатора);

• наличие дополнительного приспособления для пуска лампы — пускорегулирующего аппарата (громоздкий шумный дроссель с ненадёжным стартером или же дорогой ЭПРА);

• очень низкий коэффициент мощности (безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей) ламп — такие лампы являются неудачной для электросети нагрузкой (нивелируется применением очень дорогих ЭПРА с корректором коэффициента мощности);

Принцип работы:

При работе люминесцентной лампы между двумя электродами, находящимися в противоположных концах лампы, горит дуговой разряд. Лампа заполнена инертным газом и парами ртути, проходящий ток приводит к появлению УФ излучения. Это излучение невидимо для человеческого глаза, поэтому его преобразуют в видимый свет с помощью явления люминесценции. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом — люминофором, которое поглощает УФ излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав люминофора, можно менять оттенок свечения лампы. В качестве люминофора используют в основном галофосфаты кальция и ортофосфаты кальция-цинка.

Дуговой разряд поддерживается за счёт термоэлектронной эмиссии заряженных частиц (электронов) с поверхности катода. Для запуска лампы катоды разогреваются либо пропусканием через них тока (лампы типа ДРЛ, ЛД), либо ионной бомбардировкой в тлеющем разряде высокого напряжения («лампы с холодным катодом»). Ток разряда ограничивается балластом.

Цветовосприятие человека сильно изменяется в зависимости от яркости. При небольшой яркости мы лучше видим синий и хуже красный.

Поэтому цветовая температура дневного света (5000—6500 K) в условия низкой освещённости будет казаться чрезмерно синей. Средняя освещённость жилых помещений — 75 люкс, в то время как в офисах и других рабочих помещениях — 400 люкс. При небольшой яркости (50—75 люкс) наиболее естественным выглядит свет с температурой 3000 K. При яркости в 400 люкс такой свет уже кажется жёлтым, а наиболее естественным кажется свет с температурой 4000—6000K.

Цветовую температуру ламп обычно подразделяют на три диапазона:

• Теплый белый (2000-3800 K) • Нейтральный белый (3800-4500 K) • Холодный белый (от 4800 K)

Наиболее распространены компактные люминесцентные (энергосберегающие) лампы цветовой температурой 2700K, 3300K, 4200K, 5100K, 6400K.

Цветовая температура (°К)	Лампы	Естественные источники света
800 К	-	начало видимого темно-красного свечения раскалённых тел
1600-2000 К	-	свет пламени свечи
2000 K	газоразрядные лампы ДНаТ
2200 К	лампа накаливания 40 Вт
2600 К	лампа накаливания 60 Вт
2800 K	лампа накаливания 100 Вт
2800-2900 К	газонаполненные лампы накаливания с вольфрамовой спиралью
3000 К	лампа накаливания 200 Вт, галогенная лампа
3500 К		солнце у горизонта (за 1 час до восхода/захода)
3800 K	дуговые ртутные лампы ДРЛ
4000 K	лампа дневного света (холодный белый свет)	полная луна ночью (4125 К)
4500-5000 К	ксеноновая дуговая лампа, электрическая дуга	утреннее или вечернее солнце в ясном небе под углом больше 15 градусов над линией горизонта
5000-5500 K	Светодиодные лампы, светильники, прожекторы	утреннее солнце или прямой солнечный дневной свет в полдень при малой облачности
5500-5600 К	фотовспышка
6500 К		летнее солнце в зените в синем ясном небе (6000 - 6500 К)
6500-7500 К		дневной свет, с большой долей рассеянного от чистого голубого неба с облачностью
7500-8500 К		туман средней плотности днем
9000-12000 К		синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом солнца
15000-20000 К		ясное голубое небо на северной стороне света

11. Лампы накаливания и перекальные лампы

Цветовая температура: 2850 - 3200. Электрический источник света, в котором тело накала (тугоплавкий проводник), помещённое в прозрачный вакуумированный или заполненный инертным газом сосуд, нагревается до высокой температуры за счёт протекания через него электрического тока, в результате чего излучает в широком спектральном диапазоне, в том числе видимый свет. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном спираль из сплавов на основе вольфрама.

Принцип действия лампы накаливания

Основан на явлении нагрева проводника при прохождении через него электрического тока. Вольфрамовая нить накала при подключении к источнику тока раскаляется до высокой температуры, в результате чего излучает свет. Световой поток, излучаемый нитью накала, близок к естественному, дневному свету, поэтому не вызывает дискомфорта при длительном использовании.

Конструкция современной лампы. На схеме: 1 — колба; 2 — полость колбы (вакуумированная или наполненная газом); 3 — тело накала; 4, 5 — электроды (токовые вводы); 6 — крючки-держатели тела накала; 7 — ножка лампы; 8 — внешнее звено токоввода, предохранитель; 9 — корпус цоколя; 10 — изолятор цоколя (стекло); 11 — контакт донышка цоколя

Из достоинств ламп накаливания можно выделить следующее:

• относительно невысокая стоимость;

• мгновенное зажигание при включении;

• небольшие габаритные размеры;

• широкий диапазон мощностей.

Один из недостатков ламп накаливания - большая яркость самой лампы, что негативно воздействует на зрение при взгляде на лампу. Но этот недостаток можно быстро устранить - достаточно применить рассеиватель. Существенный недостаток - небольшой срок службы лампы - до 1000 часов. Исходя из опыта использования ламп, можно отметить, что в большинстве случаев лампа накаливания выходит из строя, не прослужив и нескольких сотен часов.

Основным недостатком ламп накаливания является низкий коэффициент полезного действия. Только лишь десятая часть потребляемой лампой электрической энергии преобразуется в видимый световой поток; большинство электрической энергии преобразуется в тепловую энергию. Часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания преобразует в видимое излучение, часть рассеивается в виде тепла в результате процессов теплопроводимости и конвекции(вид теплопередачи, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками) наполняющего газа внутри колбы лампы. Только малая доля электромагнитного излучения лежит в области видимого света, основная доля приходится на инфракрасное излучение. Для повышения КПД лампы и получения максимально «белого» света необходимо повышать температуру нити накала, которая в свою очередь ограничена свойствами материала нити — температурой плавления. Температура в 5771 К недостижима, так как при такой температуре любой известный материал плавится, разрушается и перестаёт проводить электрический ток. В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления — вольфрам (температура плавления 3410 °C) и, очень редко, осмий (температура плавления 3045 °C).

 Выпускаются лампы вакуумные, с аргоновым и криптоновым наполнением. Криптоновые лампы имеют меньшие габариты и световой поток примерно на 10% выше, чем у ламп с аргоновым наполнением.   Лампы могут изготовляться в прозрачных колбах из обычного или неодимового стекла и светорассеивающих (матированных, молочных, опаловых) колбах.

Применение

Лампа накаливания - самый распространенный вид лампочек. По мнению специалистов, это обуславливается простотой конструкции и применения, универсальностью и невысокой стоимостью. Лампы накаливания - тепловой источник света, спектр которого отличается от дневного света преобладанием желтого и красного излучения и полным отсутствием ультрафиолета. Применяются такие лампы, как правило, в бытовом и декоративном освещении, а также там, где к освещению не предъявляют особых требований, а потребление и срок службы ламп не являются определяющими факторами.

Галогенные лампы - это усовершенствованные лампы накаливания. Цветовая температура: 3200- 3400. Достоинством галогенных ламп является неизменно яркий свет, прекрасная передача цвета и возможность создания разнообразных световых оттенков. Благодаря добавлению в колбу газов фтора, брома, хлора, йода, уменьшающих количество испарения вольфрама, срок службы лампы увеличился до 2000-5000 часов. Использование специальных фильтров, нанесенных на кварцевое стекло, "останавливает" ультрафиолет, что оберегает освещаемые вещи от выгорания. Дихроичные отражатели отводят тепловое излучение за пределы освещаемой площади. Яркость освещения регулируется с помощью большого ассортимента диаметров отражателей.

Преимущества галогенных ламп:

- высокая светоотдача; - стабильно яркий свет на протяжении срока службы; - долгий срок службы; - миниатюрная конструкция; - возможность регулирования светового потока; - высокий уровень безопасности, особенно в условиях повышенной влажности (низковольтные лампы);

Недостатки галогенных ламп:

- до стеклянной поверхности лампы лучше не дотрагиваться голыми руками, так как на ней остаются жирные пятна, что может привести к оплавлению в этом месте стекла колбы. Лампу необходимо брать, используя кусок чистой ткани, а если колба чем-то испачкана, то нужно протереть ее медицинским спиртом;

- галогенные лампы очень чувствительны к скачкам напряжения сети, поэтому их следует включать через стабилизатор напряжения, а низковольтные - через трансформатор;

- температура колбы может достигать 500 °С, поэтому при установке ламп следует соблюдать нормы противопожарной безопасности (например, обеспечить достаточное расстояние между поверхностью перекрытия и подвесным потолком).

Прожекторные ( Цветовая температура: 3200)

Перекальные Имеет прозрачную или матовую переднюю стенку и посеребренное покрытие внутренних стенок эллипсоидного кожуха; на вольфрамовую нить лампы подается значительно большее напряжение, чем-то, на которое она рассчитана, что обеспечивает ее горение ярким белым светом с высокой цветовой температурой (3300 - 3400 К). Работа такой лампы в режиме перекаливания резко сокращает время ее эксплуатации. В практической работе перекальные лампы собираются по четыре в едином кожухе, который крепится на ручке или на штативе; при этом получается удобный в обращении, легкий и портативный осветительный прибор, имеющий большую мощность светового потока. По сравнению с обычными имеет повышенную световую отдачу (до 30 лм/Вт), малый срок службы (4—8 часов).