Lâmpadas fluorescentes: parâmetros, dispositivo, circuito, prós e contras em comparação com outros
As lâmpadas fluorescentes modernas (FL) fazem um excelente trabalho na iluminação de grandes instalações residenciais, de trabalho e técnicas e podem reduzir o consumo geral de eletricidade em 50-83%, reduzindo assim as contas de serviços públicos.
Neste artigo consideraremos as características de funcionamento dos LLs, seu design e analisaremos as principais vantagens e desvantagens em comparação com outros tipos de dispositivos de iluminação. Além disso, disponibilizaremos fotos e diagramas temáticos, além de vídeos sobre o princípio de funcionamento das lâmpadas fluorescentes e as características de sua aplicação.
O conteúdo do artigo:
Princípio de funcionamento e dispositivo de LL
Um dispositivo luminescente é uma fonte de luz carregada com gás, onde uma descarga elétrica em vapor de mercúrio cria intensa radiação ultravioleta.
Os módulos compactos do tipo fluorescente possuem uma base padrão, o que os torna um substituto conveniente para lâmpadas incandescentes brilhantes, mas que consomem mais energia.
Como funciona uma lâmpada fluorescente?
É transformado em luz visível ao olho humano por uma composição especial chamada fósforo, composta por halofosfato de cálcio misturado com elementos adicionais.
Depois de conectar uma lâmpada fluorescente à fonte de alimentação central, uma chamada descarga luminosa deve ser mantida dentro do bulbo de vidro.
Permite garantir o brilho da camada de fósforo em modo constante e mesmo durante uma queda de curta duração da fonte de alimentação central.
Recursos de design do dispositivo
A lâmpada tradicional do tipo fluorescente é um cilindro de vidro com diâmetro externo de 12, 16, 26 e 38 mm, geralmente representado como:
- tubo reto estendido;
- módulo curvo em forma de U;
- anel;
- figura complexa.
As pernas são hermeticamente seladas nas bordas finais. Em seu lado interno há eletrodos de tungstênio, que lembram estruturalmente os corpos de filamentos espirais embutidos nas lâmpadas Ilyich.
Do lado de fora, os elementos do eletrodo são soldados aos pinos metálicos do metal plinto, ao qual a tensão operacional é aplicada.
Dispositivos retos e em forma de U são geralmente equipados com bases G5 e G13, onde a codificação das letras indica o tipo de pino do elemento base e o número indica a distância entre os elementos de trabalho.
O meio eletricamente condutor localizado dentro do bulbo de vidro possui resistência negativa. Quando ocorre um aumento de corrente entre dois eletrodos opostos que requer limitação, ele se manifesta e reduz a tensão operacional.
O diagrama de circuito para ligar uma lâmpada fluorescente convencional inclui acelerador ou lastro. É responsável por criar a tensão de pulso de alto nível necessária para ativar corretamente a lâmpada.
Além desta parte, o reator eletrônico é equipado com iniciante. É um elemento de descarga luminosa, dentro do qual existem dois eletrodos rodeados por um ambiente de gás inerte.
Um deles consiste em uma placa bimetálica. No modo sleep, ambos os eletrodos estão abertos.
Tipos comuns dessas lâmpadas
A classificação primária de produtos à base de fluorescência é baseada no nível de pressão de base. Dispositivos de alta pressão são usados para instalações de iluminação de alta potência e iluminação pública externa.
As lâmpadas de baixa pressão são utilizadas no dia a dia para fornecer luz a instalações industriais, técnicas e residenciais para diversos fins.
Tipo #1 – módulos de alta pressão
Dispositivos de alta pressão produzem um rico fluxo luminoso de boa densidade. A superfície interna do elemento bulbo possui um revestimento especial de fósforo feito de fluorogermanato ou arseniato de magnésio.
A potência operacional dessas lâmpadas fluorescentes varia de 50 a 2.000 W.
A ignição completa do módulo de iluminação ocorre em 3 segundos.A vida útil dos produtos de 80 a 125 watts é de cerca de 6.000 horas, e lâmpadas de 400 W ou mais podem funcionar até 15.000 horas se as regras de funcionamento estabelecidas pelo fabricante forem rigorosamente seguidas.
Tipo #2 – produtos de baixa pressão
LL de baixa pressão é usado para fornecer fluxo leve para instalações residenciais, técnicas e industriais.
Estruturalmente, o dispositivo é um tubo feito de vidro durável contendo argônio em seu interior a uma pressão de 400 Pa e uma pequena quantidade de mercúrio ou amálgama. É oferecido no mercado em uma ampla variedade de modificações e é equipado com dois elementos de eletrodo.
Um frasco de vidro pode ter uma grande variedade de diâmetros. O nível de saída de luz varia dependendo da potência do próprio dispositivo. Para seu correto funcionamento é necessária uma partida tipo acelerador. A vida útil média é de 10.000 horas.
Recursos de LLs compactos
Os LL do tipo compacto são produtos híbridos que combinam algumas das características distintivas específicas das lâmpadas incandescentes e as características das lâmpadas fluorescentes.
Graças a tecnologias avançadas e capacidades inovadoras ampliadas, elas possuem o pequeno diâmetro e as dimensões médias características das lâmpadas Ilyich, bem como um alto nível de eficiência energética característico da linha de dispositivos LL.
As lâmpadas fluorescentes compactas são, na maioria dos casos, equipadas com um indutor eletrônico e podem ser usadas em tipos específicos de luminárias. Também são utilizadas para substituir lâmpadas incandescentes simples e convencionais em lâmpadas novas e antigas.
Apesar de todas as vantagens, os módulos compactos apresentam desvantagens específicas como:
- efeito estroboscópico ou cintilação - as principais contra-indicações aqui dizem respeito a epilépticos e pessoas com diversas doenças oculares;
- efeito sonoro pronunciado – durante o uso prolongado surge um fundo acústico que pode causar algum desconforto a uma pessoa na sala;
- cheiro – em alguns casos, os produtos emitem aromas pungentes e desagradáveis que irritam o olfato.
A última posição é mais frequentemente observada em artesanatos sem nome de origem chinesa, e mesmo dispositivos de marca feitos de acordo com todas as regras e requisitos modernos muitas vezes sofrem com as duas primeiras. Demos a classificação dos melhores fabricantes de lâmpadas fluorescentes compactas Neste artigo.
Faixa básica de temperaturas de cor
A cor do brilho é um dos parâmetros mais importantes, diretamente dependente da composição do fósforo que converte a radiação ultravioleta em luz.
Hoje, as mais comuns são 7 definições de tonalidades de fluxo produzidas por lâmpadas fluorescentes:
- LEB – branco natural com uma tonalidade fria perceptível;
- PMD – dia natural com melhor qualidade de reprodução de cores;
- LTB - branco quente;
- LD – tradicional branco diurno;
- LIBRA – branco clássico;
- LEC – natural com reprodução de tonalidades da mais alta qualidade;
- LHB – branco frio simples.
Para espaços residenciais onde as pessoas passam muito tempo, são adequados tons quentes ou lâmpadas de luz natural com alto nível de reprodução de cores.
Os tons brancos e diurnos costumam estar presentes em escritórios, locais de trabalho, espaços industriais, salas de aula e salas de aula. Eles promovem a concentração, aumentam a atividade cerebral e melhoram o aprendizado e a produtividade geral.
As tonalidades mais descoladas são utilizadas em instituições médicas, laboratórios, hospitais e salas técnicas. Eles dão aos objetos clareza adicional e melhoram a acuidade visual.
Os componentes coloridos adicionados ao fósforo permitem obter tonalidades de lâmpadas rosa, azul, verde e outras tonalidades incomuns.
Esses dispositivos são usados para fins de design, publicidade e comerciais. Com a ajuda deles, eles criam um brilho original, necessário em um caso individual específico.
Escrevemos mais informações sobre a temperatura da cor da luz, as peculiaridades da percepção humana das cores e as nuances de escolha no próximo artigo.
Pontos fortes e fracos dos dispositivos
Como qualquer dispositivo técnico concebido para iluminar espaços domésticos e de trabalho, as lâmpadas fluorescentes têm os seus pontos fortes e fracos.
Com base nessas informações, você pode determinar onde é mais sensato utilizá-las e em quais casos vale a pena dar preferência a fontes de luz de outro tipo.
Aspectos positivos das lâmpadas
A principal vantagem dos produtos luminescentes é considerada o aumento da emissão de luz e um bom nível de eficiência. Eles fornecem ao ambiente uma iluminação que não irrita os olhos e demonstram resistência normal mesmo sob uso intensivo.
Várias temperaturas de tons claros, próximas à luz solar natural, permitem selecionar o dispositivo de iluminação adequado para diversos fins e para ambientes de qualquer finalidade.
O fluxo luminoso produzido pelo módulo não é direcionado, mas sim disperso. Um brilho calmo e agradável à vista vem não apenas do filamento de tungstênio localizado no interior, mas também de toda a superfície externa do frasco.
Isso permite o uso de fontes luminescentes tanto para criar iluminação geral de fundo quanto para organizar a luz zonal.
A vida útil dos produtos luminescentes varia dependendo do modelo e chega a 20.000 horas ou até 5 anos.
Porém, o comprador deve saber que a lâmpada produz esse recurso somente se as seguintes condições forem atendidas:
- disponibilidade de volume suficiente de fonte de alimentação de alta qualidade, sem picos e quedas;
- qualitativo lastro;
- um certo número de ativações, geralmente não mais que 2.000 durante os primeiros 2 anos de uso, o que equivale a apenas 5 ativações por dia.
A violação destas condições básicas irá degradar significativamente a eficiência da luminária e reduzir significativamente a sua vida útil.
O nível de consumo de energia das lâmpadas luminescentes é quase 5 vezes inferior ao dos produtos tradicionais, pelo que podem ser classificadas como economia de energia fontes de luz.
Com a ajuda deles, será possível iluminar efetivamente uma grande sala sem gastar muito dinheiro em contas de serviços públicos.
A temperatura operacional na superfície do frasco não excede 50 graus. Isto torna possível operar a lâmpada em salas onde são impostos maiores requisitos de segurança contra incêndio.
Principais desvantagens dos módulos
A primeira grande desvantagem dos produtos é a sensibilidade excessiva às mudanças de temperatura. Eles reagem fortemente ao movimento da coluna de mercúrio e podem parar de funcionar quando a temperatura cai abaixo de -20 °C.
O calor superior a +50 °C não tem o melhor efeito no funcionamento e limita seriamente a gama de utilização destas fontes de luz.
A suscetibilidade à umidade também não é uma vantagem e não permite que os produtos sejam amplamente utilizados em banheiros e instalações sanitárias.
Às vezes, o próprio fluxo de luz é considerado uma desvantagem, pois possui um espectro irregular e alinhado que distorce as tonalidades naturais dos objetos na sala.
Nem todo mundo sente isso visualmente, mas para quem percebe esse sinal de menos com muita clareza, as lâmpadas são vendidas com um fósforo próximo a uma cor espectral sólida e mais natural. É verdade que sua emissão de luz é significativamente menor.
Existem situações em que as luzes luminescentes piscam com o dobro da frequência da rede de alimentação. Este problema pode ser resolvido através de algumas melhorias no dispositivo, em particular, usando reatores eletrônicos com um nível adequado de capacitância do capacitor de suavização da corrente retificada na entrada do inversor.
Mas o fato de os fabricantes estarem tentando economizar dinheiro e não equiparem os dispositivos com capacitores com a capacidade necessária é um tanto perturbador.
A necessidade de um dispositivo de partida adicional também reduz ligeiramente a popularidade das lâmpadas. Eles definitivamente exigem um acelerador excessivamente barulhento e bastante volumoso com uma partida de baixa confiabilidade ou um reator eletrônico mais avançado que tenha uma função de ajuste de potência, mas ao mesmo tempo custa muito dinheiro.
Outro ponto fraco das luminescentes é sua alta sensibilidade ao ligar. Durante a ativação direta da lâmpada, uma composição especial queima e se desintegra nos eletrodos, o que garante a estabilidade da descarga e protege o filamento interno de tungstênio contra superaquecimento.
A ligação constante reduz significativamente a vida útil do dispositivo. Além disso, aparece uma cintilação visível e irritante e as bordas da lâmpada escurecem e perdem a estética.
Perigo químico para a saúde
Uma das principais desvantagens das fontes de luz fluorescente é o risco químico. A lâmpada contém mercúrio altamente tóxico e sua quantidade varia de 1 a 70 mg.
Os vapores desta substância podem prejudicar a saúde das pessoas que estão constantemente em ambientes iluminados por aparelhos do tipo LL.
Quando um módulo falha, sob nenhuma circunstância ele deve ser quebrado ou jogado em uma lixeira comum. É necessário descarte de acordo com os regulamentos e regras claramente descritas na legislação vigente.
Por exemplo, transportados para aterros onde são aceitos materiais tóxicos da população para sua correta destruição ou reciclagem.
Comparação com outras fontes de luz
Os produtos do tipo LL diferem significativamente das lâmpadas incandescentes antigas e das lâmpadas LED progressivas.
Em comparação com os primeiros, consomem 5 vezes menos eletricidade, ao mesmo tempo que proporcionam o mesmo nível de saturação do fluxo luminoso. Mas eles são um pouco inferiores aos dispositivos LED em termos de potência combinada com consumo de energia.
É verdade que uma lâmpada incandescente queima com a mesma intensidade durante todo o seu período de operação, enquanto as lâmpadas fluorescentes perdem parte da saturação devido ao desgaste da camada interna que reflete a radiação ultravioleta.
Os produtos LED tornam-se um pouco escuros durante a operação devido à degradação dos diodos de trabalho. E em alguns modelos é possível ajustar o brilho da iluminação por meio de um dimmer.
As lâmpadas incandescentes ou fluorescentes não oferecem esta função.Mas este modo conveniente em dispositivos LED não é gratuito e você terá que pagar um valor adicional por ele.
Em termos do nível de fragilidade estrutural, as lâmpadas incandescentes e as fluorescentes são semelhantes, pois possuem bulbo de vidro. Nesse sentido, os módulos de gelo são mais resistentes a choques e danos mecânicos. E a ausência de quaisquer elementos nocivos ou tóxicos no seu interior torna-os muito mais atraentes para uso em casa.
Quanto ao lado financeiro, inicialmente uma lâmpada incandescente custa menos que as outras. No entanto, dada a sua vida útil de apenas 1.000 horas, isto dificilmente pode ser considerado uma vantagem pronunciada.
O preço básico das lâmpadas fluorescentes é mais alto, porém, e elas duram muito mais tempo. Como dizem fabricantes respeitáveis, eles duram de 10.000 a 15.000 horas se o número de ativações diárias não exceder 5 a 6 vezes.
Os módulos LED podem apresentar desempenho ainda melhor, mas você também terá que pagar muito mais por esse prazer, o que não é aconselhável em todos os casos. Embora a tendência de substituir algumas fontes de luz por outras possa ser vista em todos os lugares. Sobre a necessidade de substituição de lâmpadas fluorescentes por LED e o procedimento para realização deste trabalho nós escrevemos aqui.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Qual é o princípio de funcionamento das lâmpadas luminescentes? Uma explicação detalhada de todas as nuances do funcionamento de dispositivos de iluminação econômicos e energeticamente eficientes:
Quais as principais diferenças entre os elementos fluorescentes e as lâmpadas incandescentes simples e tradicionais? Comparação de potência, emissão de luz e consumo de energia de dois produtos de iluminação modernos:
O que são lâmpadas fluorescentes compactas e economizadoras de energia? Como funcionam, quantos watts consomem e para que fins são utilizados:
Um dispositivo do tipo fluorescente é um análogo prático de uma lâmpada incandescente clássica. Com sua ajuda, você pode fornecer fluxo de luz de alta qualidade para uma sala de qualquer tamanho, ao mesmo tempo que reduz o consumo de energia. Servirá por muito tempo e não causará problemas significativos aos proprietários..
Então, quando as lâmpadas atingirem o fim de sua vida útil, elas precisarão ser descartadas e módulos novos e mais avançados adquiridos em troca.
Que tipo de lâmpada você prefere e o que você acha das lâmpadas fluorescentes? Compartilhe sua opinião com outros usuários, conte-nos o que você vê como as principais vantagens do LL e o que, para você pessoalmente, é uma desvantagem significativa desses dispositivos.
Se você possui bons conhecimentos teóricos sobre o tema do artigo acima e deseja complementar nosso material com nuances úteis, escreva seus comentários no bloco abaixo.
Considerando a minha própria experiência no funcionamento de lâmpadas de vários tipos, daria preferência às fluorescentes. Os factores-chave para mim são a vida muito curta das lâmpadas incandescentes e a minha intolerância pessoal à iluminação LED. Dói meus olhos e também parece frio e antinatural. Além disso, todos em casa concordam comigo. Gostaria de saber: qual é esse efeito ou é apenas uma percepção individual?
Olá. Existem várias versões de cientistas.
Quanto maior a temperatura do espectro de cores, mais forte será a irritação na retina. Recomenda-se a utilização de lâmpadas LED com luz quente, temperatura de radiação 2500-3200 K. Se o indicador for maior, tal lâmpada deve ser descartada. Além dos fatores fisiológicos, esse momento também é de natureza neurológica - a luz amarela quente é característica da luz solar, mas a luz branca fria não existe na natureza.
As lâmpadas LED com frequência de oscilação de 8 a 300 Hz também têm um efeito negativo no estado nervoso, mas isso se aplica a lâmpadas que não possuem filtragem embutida. Além disso, as lâmpadas LED, segundo estudos recentes, reduzem a produção de melatonina, hormônio especial responsável pela estabilização do sono e do ciclo diário em geral, além de ter efeito antioxidante.
Mas, em geral, a questão dos danos de tais lâmpadas ainda não foi suficientemente desenvolvida e estudada. Seja o que for, se você se sente desconfortável e desconfortável com eles, então por que se torturar, é mais fácil realmente escolher uma opção alternativa.
Troquei todas as lâmpadas do meu apartamento por fluorescentes e imediatamente senti uma economia de energia de 60%.O fósforo é muito agradável ao olho humano, a iluminação dos quartos é muito melhor e mais eficiente. Você pode escolher uma iluminação que agrade aos olhos, o fluxo de luz é difuso. Claro, eles são mais caros financeiramente, mas você sentirá imediatamente seus benefícios.