Как работают люминесцентные лампы: эффективность, безопасность и самостоятельная замена

3

Они повсюду. Офисные здания. Продуктовые магазины. Склады. Даже уличных углы. Вы заходите в подвал или гараж, и первое, что вы замечаете, — это гул. Или, скорее, его отсутствие, которое звучало бы как трансформатор, готовый взорваться. Это просто ровный, холодный свет.

Большинство людей относятся к этим трубкам как к волшебным палочкам. Подключили — и появился свет. Никто не задается вопросом, что происходит внутри стекла.

Это загадка. Простая белая трубка. Но внутри происходит сложный танец физики. Речь идет не только об освещении. Речь идет об эффективности. О том, почему вы не обожжете руку, если коснетесь светильника. И это имеет значение, если вы тот тип домашнего мастера, который самостоятельно меняет лампочки.

Тайна холодного света

Лампы накаливания просты. Они нагревают нить до свечения. Вот и всё. Около 90 процентов этой энергии превращается в тепло. Остальные 10 процентов — в свет. Это расточительно. Это жарко.

Люминесцентные лампы работают по совершенно другому принципу. Они не полагаются на тепло для создания фотонов. Они используют электричество для возбуждения газа.

Вот как это работает.

  1. Пускорегулирующий аппарат (ПРА). Это «мозг» системы. Он находится внутри светильника. Он обеспечивает начальный высокий импульс напряжения для запуска дуги. Затем он регулирует ток. Без него лампа потребляла бы слишком много энергии и мгновенно выходила из строя.
  2. Смесь газов. Внутри трубки находится смесь аргона и паров ртути при низком давлении. Аргон инертен. Он помогает запустить дугу. Ртуть — это «рабочая лошадка».
  3. Электроны. Когда вы щелкаете выключателем, электроны текут через газ. Они сталкиваются с атомами ртути.
  4. Ультрафиолетовый свет. Эти столкновения возбуждают электроны в атомах ртути. Когда электроны возвращаются в свое нормальное состояние, они излучают ультрафиолетовое (УФ) излучение. Невидимое УФ. Горячее УФ. Опасное УФ.
  5. Люминофорное покрытие. Это ключевой момент. Внутренняя часть стеклянной трубки покрыта порошком люминофора. УФ-свет попадает на это покрытие. Люминофор поглощает УФ-энергию. Он переизлучает её в виде видимого света.

«Люминесцентные лампы более эффективны, чем лампы накаливания, поскольку они преобразуют электричество непосредственно в свет, а не нагревают нить.»

Этот процесс генерирует очень мало тепла. Вот почему светильник остается холодным на ощупь. Вот почему их можно использовать в закрытых пространствах, не беспокоясь о пожарной опасности. Для домашнего мастера это означает меньше опасений по поводу термического повреждения окружающих материалов.

Почему эффективность важна для домовладельцев

Вы можете подумать, что несколько лишних ватт не имеют значения. Они имеют. Особенно если у вас несколько светильников.

Лампы накаливания тратят энергию в виде тепла. Люминесцентные трубки преобразуют гораздо более высокий процент электричества в видимый свет. Это измеряется в люменах на ватт.

  • Лампа накаливания: ~15 люмен на ватт.
  • Стандартная люминесцентная трубка: ~60–100 люмен на ватт.

Это огромная разница. Если вы заменяете старые светильники в мастерской или подвале, экономия накапливается. Но есть