Штучне освітлення будинків

Размещено на http://www.allbest.ru/

ШТУЧНЕ ОСВІТЛЕННЯ БУДИНКІВ

1. Види штучного освітлення

Із настанням присмерку, а також в усіх випадках, коли освітленість перебуває в межах менше від критичної величини, освітлення вулиць, майданів і будинків виконується джерелами штучного освітлення. За характером розміщення освітлюючих приладів розрізняють дві системи штучного освітлення: загальне і комбіноване. Загальне освітлення може бути рівномірним або локалізованим над зонами зосередження робочих місць чи обладнання. Комбіноване поєднує в собі загальне штучне освітлення й місцеве безпосередньо на робочих місцях. Тобто у цьому випадку загальне штучне освітлення (рівномірне чи локалізоване) доповнюється місцевим освітленням над робочими місцями за допомогою мобільних чи функціональних засобів. За функціональними ознаками штучне освітлення приміщень будинків [21, 29, 57, 75, 76] і відкритих просторів поділяється на робоче, аварійне, сторожове та евакуаційне освітлення.

Загальне рівномірне освітлення передбачає рівномірне розподілення світлового потоку у приміщеннях чи на території, тобто без урахування конкретного розміщення робочих місць. Загальне локалізоване освітлення проектується з розподілом світлового потоку так, щоб зосередити його над зоною робочих місць. При комбінованому освітленні така концентрація світлового потоку досягається за рахунок додаткового місцевого джерела світла. При цьому необхідно зосередити увагу на тому, що проектувати лише місцеве освітлення у приміщеннях забороняється.

Робоче освітлення передбачається в усіх приміщеннях будинків, на освітлюваних територіях, вулицях, майданах і у парках для забезпечення нормальної роботи, проходу людей та руху транспорту в години відсутності чи недостатності природного освітлення. В нічний неробочий час у торгових залах магазинів, ательє, в цехах, що виходять вікнами до тротуарів, і деяких інших установах передбачається сторожове освітлення для загального огляду приміщень із вулиці. На випадок раптового відключення робочого освітлення на деяких виробництвах передбачається автономне аварійне освітлення, яке забезпечує на цей час нормальну роботу машин і обладнання, а також евакуацію людей.

2. Задачі освітлення

При проектуванні штучного освітлення доводиться вирішувати три такі задачі:

а) функціональна, що полягає у забезпеченні рівня освітлення для заданих умов;

б) архітектурна, яка орієнтована на створення художньо виразного інтер'єру;

в) економічна, яка спрямована на відшукання оптимального варіанта рішення.

Успішне розв'язання цих задач визначає якість світлового середовища у приміщеннях, на вулицях і майданах. При цьому якість світлового середовища залежить не тільки від правильного вирішення світлотехнічної задачі, але великою мірою від архітектурно-естетичної концепції.

Освітлення повинно бути органічно пов'язане з архітектурою інтер'єру і вирішуватися не тільки у плані функціональних вимог, а також з урахуванням психологічних і естетичних вимог до світлового середовища приміщень. Ігнорування цих вимог до освітлення призводить до випадкового розподілення яскравості у приміщенні, що інколи може призвести до дискомфорту.

У минулому можна віднайти немало прикладів, коли наші зодчі вміли правильно вирішувати задачі проектування штучного освітлення з наданням приміщенням високих художніх якостей. Для цього достатньо згадати палаци й культові споруди XVIII - XIX століть із прекрасними просторовими композиціями їх залів, обладнаних підвісними люстрами із свічками. Їх пластика і живописність багато в чому завдячують мистецтву володіння світлом.

Сучасна архітектура внесла багато нового в мистецтво освітлення інтер'єрів та будинків із використанням великого арсеналу сучасних засобів і приладів штучного освітлення, включаючи висвітлюючі панелі, вікна штучного освітлення й стелі. З'явилися нові світлотехнічні засоби, які дозволяють на новому, більш високому, рівні розв'язувати світлотехнічні та архітектурно-художні задачі.

За їх допомогою при проектуванні громадських будинків стало можливим вирішувати ряд функціональних, художніх і психологічних задач. Наприклад, шляхом поступового збільшення яскравостей від другорядних до головного приміщення у театрах штучне освітлення набуває роль дороговказу. Штучне освітлення дозволяє створювати різкі контрасти і, навпаки, знижувати в необхідних випадках рівень світлотіні й створювати враження світлого дня. Для штучного освітлення властиві великі можливості кольорового вирішення інтер'єру, вулиць та майданів, надаючи їм ошатність і святковість чи стриманість, застережність із попередженням небезпеки. Тобто кольором можна підкреслити значущість даної вулиці й місця у системі міста.

3. Характеристики штучного освітлення

Однією з найважливіших характеристик природного освітлення є контрастність. Наш зір призвичаївся до контрастів, які створюються Сонцем. Біля північного півкола контраст світлотіні дорівнює 0,3-0,4, тоді коли в районі південного берега Криму він дорівнює 0,7-0,8. Узвичаєння ока на певні контрасти якраз і визначає роботу архітектора, художника чи скульптора при створенні композицій. Водночас зі зміною контрасту світлотіні змінюється і колір у навколишньому середовищі від пастельних на півночі до насичених на півдні.

При розв'язанні задачі освітлення інтер'єру штучними джерелами архітектор має вирішувати, що покласти в основу штучного освітлення. Орієнтиром при цьому в робочих приміщеннях будинків може бути природне освітлення, як таке, що створює звичайні для даного району умови виконання функціональних процесів виробництва. При цьому мається на увазі не тільки співвідношення між кількістю сонячних і похмурих днів на рік, але й такі показники, як яскравість неба, контрастність освітлення, оптичні властивості повітря, спектральні характеристики світла, у тому числі відбитого від землі. Природне світло звичне і приємне для людини, а тому наближення світлових характеристик інтер'єру до природних є одним із шляхів “уписання інтер'єру в природне середовище”. Це один із методів задоволення психологічних потреб людини постійно відчувати зв'язок із зовнішнім середовищем. Мабуть, лише цим можна пояснити завищені площі віконних прорізів у деяких громадських будинках 70-их років у Радянському Союзі.

У світлотехнічному відношенні природне освітлення характеризується нерівномірністю розподілення яскравостей на небосхилі: найвища у зеніті, середня на горизонті і найнижча на землі. Природне освітлення навчило очі оцінювати форму предметів через розподілення яскравостей. Рівномірна яскравість в інтер'єрі асоціюється з площиною, нерівномірна - з кривизною поверхні.

Рис. 1. Розподілення яскравостей на плоских та криволінійних поверхнях

Важливою характеристикою природного світла є його загальна направленість: згори донизу під певним кутом. У результаті цього архітектурний ритм у природі супроводжується ритмом світлотіні. Ось чому архітектурний ритм в інтер'єрі при штучному освітленні має підтримуватися світлотіньовим ритмом, і при цьому світло повинно падати зверху, щоб було звичним для людського ока у даному середовищі. Легко зрозуміти, що спрямування світла знизу догори буде незвичним і тому може використовуватися лише для досягнення незвичайного, театрального ефекту.

Проектування штучного освітлення зі збереженням в інтер'єрі особливостей природного освітлення створює відчуття природності й спокою, що дуже важливо для робочих приміщень цивільних та промислових будинків, особливо таких, як школи, спортивні зали, лікарні, бібліотеки, житлові будинки і т. ін. Навпаки, при проектуванні клубів, театрів, ресторанів, виставкових залів, будинків культури та інших подібних закладів штучне освітлення їх приміщень за контрастністю, направленістю світла, розподіленням яскравостей зазвичай не збігається з природним. В інтер'єрах цих будинків необхідно створювати враження незвичайності, театральності з ефектами розподілення світла, кольору, направленості потоків і рівня насиченості приміщень світлом.

Таким чином, можливі два підходи до проектування штучного освітлення:

перший - намагання наслідувати й творчо імітувати природне світлове середовище;

другий - намагання створювати театральні ефекти.

Проектування штучного освітлення зводиться до вирішення таких функціональних і естетичних аспектів:

Вибір світлот в інтер'єрі і їх розподілення відповідно до художнього задуму архітектора.

Визначення відповідних яскравостей та узгодження їх з вимогами до обмеження блисткості й усунення дискомфорту.

Вибір кольорового рішення інтер'єру, ув'язаного зі спектральним складом світла і загальними вимогами до насиченості приміщень світлом та передачі кольору.

Вибір направленості світлових потоків і їх співвідношення для забезпечення найкращого сприйняття форми, пластики й фактури опорядження в інтер'єрі.

Вибір технічних засобів освітлення, які будуть забезпечувати естетичні і функціональні вимоги.

4. Нормування штучного освітлення

Норми штучного освітлення встановлені, виходячи з вимог доброї видимості об'єктів розпізнавання з одночасним дотриманням нормальних психологічних і гігієнічних умов зорової роботи.

Сприйняття світлової дії потоку на людину [29] підкоряється закону Вебера - Фехнера:

S_c = K lg I + б, (1)

Де S_c - величина сприйняття світла; К - постійний коефіцієнт, який залежить від конкретних умов сприйняття та прийнятих одиниць виміру; І - інтенсивність дії світла; б - постійна величина початкової адаптації.

Умови сприйняття світла визначаються багатьма факторами, такими, як яскравість точки робочої поверхні у даному напрямку, контрастність фону, засліплююча дія світильників й інші фактори, які й обумовлені нормами будівельного проектування [75]. Враховуючи ці обставини, необхідно послідовно визначитися з поняттями і характеристиками штучного освітлення. Так, у нормах проектування [75] за умовну робочу поверхню прийнято розглядати горизонтальну поверхню у приміщенні, що розташована на висоті 0,8 м над рівнем підлоги, або поверхню на робочому органі верстата, машини чи механізму. В оглядових залах громадських будинків така поверхня може бути на стіні, екрані чи стелі.

Норма освітленості приміщень найбільше [75, 81] залежить від виду об'єкта розпізнавання, під яким розуміємо предмет, його частину чи лише дефект на його поверхні, котрий розглядаємо. Це може бути нитка тканини, точка, лінія, знак, пляма, цятка, тріщина, риска, заглибина, зміна кольору або предмет іншого поля людської діяльності і спостереження.

Видимість об'єкта розпізнавання може [29] знижуватись чи підвищуватись залежно від фону, на якому знаходиться предмет. Тобто фоном називають поверхню, що прилягає до об'єкта розпізнавання і на якій він розглядається. Фон вважається світлим, якщо коефіцієнт світловідбиття поверхні “с” перевищує 0,4, середнім - при с від 0,2 до 0,4 і темним - при с < 0,

Яскравість точки поверхні у даному напрямку являє собою відношення сили світла у даному напрямку безкінечно малого елемента поверхні, що включає дану точку, до площі ортогональної проекції цього елемента на поверхню, перпендикулярну даному напрямкові.

Яскравість ділянок робочих поверхонь належить визначити за формулами:

а) для поверхонь із властивим дифузним світловідбиттям:

(2)

б) для поверхні з направленим світловідбиттям:

(3)

в) для поверхонь із направлено-розсіяним і змішаним відбиттям:

(4)

Де Е - освітленість робочої поверхні в лк; В_с - яскравість висвітлюючої поверхні світильника у даному напрямку до робочої поверхні в кд/м²; с_д - коефіцієнт дифузного відбиття робочої поверхні; с_з - коефіцієнт дзеркального відбиття робочої поверхні.

Середньозважена за площею яскравість робочої поверхні В_ср (в нт) визначається за формулою

, (5)

Де В₁, В₂, В_n - яскравість окремих ділянок робочої поверхні у напрямку до очей працюючого в нт; S₁, S₂, S_n - площа ділянок робочої поверхні, для яких визначається яскравість у напрямку до очей працюючого в м

Фотометричний контраст об'єкта розпізнавання з фоном визначається за формулою

, (6)

Де В₀ - яскравість об'єкта розпізнавання, нт; В_ф - яскравість фону в нт.

Контраст об'єкта розпізнавання з фоном вважається великим при К більше ніж 0,5, середнім - при К від 0,2 до 0,5, малим - при К менше ніж 0,

При визначенні норми штучного освітлення [56] необхідно керуватись спершу шкалою освітленості, за якою освітленість відрізняється на один ступінь між собою і яка в “лк” послідовно дорівнює: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 7; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500 і 5000.

При цьому найменша освітленість робочих поверхонь у виробничих приміщеннях повинна відповідати нормам, наведеним у таблиці 1 СНиП-ІІ-4-79 [75], а у допоміжних, громадських і житлових приміщеннях будинків має визначатися за таблицею 2 норм. Нормована величина освітленості приміщень у вказаних нормах [75] установлюється залежно від характеру зорової роботи, її розряду, контрасту об'єкта, характеристики фону й системи освітлення приміщення.

За характером зорової роботи всі види робіт розподілені на 8 розрядів залежно від розмірів об'єкта розпізнавання на предметах. До І розряду зорової роботи віднесені роботи надвисокої точності з найменшими розмірами об'єкта розпізнавання менше ніж 0,15 мм. До ІІ розряду віднесені роботи дуже високої точності з найменшими розмірами об'єкта розпізнавання більше ніж 0,15 мм до 0,3 мм. До ІІІ розряду віднесені роботи високої точності з об'єктами розпізнавання більше ніж 0,3 мм до 0,5 мм. До IV розряду віднесені роботи середньої точності (0,5 - 1 мм). До V розряду належать роботи малої точності (1 - 5 мм), до VI розряду - груба робота дуже малої точності (більше ніж 5 мм). До VII розряду віднесена роботи із самовисвічуючими матеріалами і виробами у гарячих цехах з об'єктами розпізнавання більше ніж 0,5 мм. Нарешті, до VIII розряду зорової роботи віднесено загальне спостереження за ходом виробничого процесу з підрозрядами а, б, в, що передбачають в одному випадку постійне, в другому - періодичне спостереження при постійному перебуванні людей у приміщенні, а в третьому - періодичне спостереження при періодичному перебуванні людей у приміщенні.

За нормами проектування нормоване значення штучного освітлення необхідно підвищувати на один ступінь за вказаною вище шкалою:

а) при роботах I-IV розрядів, якщо напружена зорова робота виконується протягом усього робочого дня (наприклад, візуальний контроль виробів та ін.);

б) при підвищеній небезпеці травматизму, якщо освітленість від системи загального освітлення дорівнює 150 лк і менше (наприклад, робота на дискових пилках чи гільйотинних ножицях тощо);

в) при спеціальних підвищених санітарних вимогах (наприклад, на підприємствах харчової та хіміко-фармацевтичної промисловості), якщо освітленість від системи загального освітлення дорівнює 500 лк і менше;

г) при роботі чи виробничому навчанні підлітків, якщо освітленість від системи загального освітлення дорівнює 300 лк і менше;

д) при відсутності у приміщенні природного світла й постійному перебуванні працівників, якщо освітленість від системи загального освітлення дорівнює 1000 лк і менше;

є) за наявності одночасно декількох указаних ознак норму освітлення належить підвищувати лише на один ступінь.

У приміщеннях, де виконуються роботи V-VI розрядів, норму освітленості необхідно знижувати на один ступінь при короткочасному перебуванні людей або за наявності обладнання, яке не вимагає постійного обслуговування.

При проектуванні штучного освітлення у приміщеннях цивільних будинків нормами передбачається обмеження рівня дискомфорту від пульсації джерел світла, недостатньої просторової насиченості приміщення світлом та інших факторів. Так, для обмеження засліплюючої дії світильників загального освітлення у виробничих і допоміжних приміщеннях показник засліпленості Р_з за формулою

Р_з = (S_з - 1)1000

не повинен перевищувати межу, яка зазначена у таблиці норм [75]. При цьому коефіцієнт засліпленості

S_з = V₁/V₂,

деV₁ - видимість об'єкта спостереження при екрануванні блистких джерел світла, а V₂ - видимість об'єктів спостереження за наявності блистких джерел у полі зору.

Норми обмежують глибину пульсації освітлення виробничих приміщень, обладнаних розрядними лампами, що живляться змінним струмом із частотою 50 Гц. Зокрема, коефіцієнт пульсації джерел освітлення у приладах не повинен перевищувати нормативних значень. Коефіцієнт пульсації при цьому визначається за формулою

, (7)

Де E_max i E_min - максимальне та мінімальне значення освітленості за період її коливання в лк, а Е_ср - середнє значення освітленості за цей період у лк.

Для обмеження засліплюючої дії устаткування загального освітлення у приміщеннях громадських і житлових будинків показник дискомфорту, обчислений за нормами, не повинен перевищувати табличну величину. Показник дискомфорту при цьому є характеристикою якості освітлення, який визначає ступінь додаткової напруженості зорової роботи, викликаної наявністю різкої різниці в яскравостях одночасно спостережуваних поверхонь у приміщенні, й обчислюється за формулою

, (8)

Де L_с - яскравість блисткого джерела, кд/м²; щ_б - кутовий розмір блисткого джерела, стер; ц(и) - індекс позиції блисткого джерела відносно лінії зору; L_ад - яскравість адаптації, кд/м

Показник дискомфорту М залежить від розміщення дискомфортної плями відносно лінії спостереження ц(и) і може бути обчислений за формулою [56] М. М. Єпанешнікова:

, (9)

Де L_д - яскравість висвічуючої плями, що викликає дискомфорт, кд/м²; усі інші характеристики попереднього значення.

Регламентується у нормах також циліндрична освітленість, яка характеризує насиченість приміщення світлом. Визначається вона як середня щільність світлового потоку на поверхні вертикально розміщеного у приміщенні циліндра, радіус і висота котрого наближені до нуля. Обчислюється за інженерною методикою.

5. Джерела штучного освітлення, загальні характеристики

У розвитку засобів освітлення розрізняються два періоди: доелектричний і електричний. Примітивна техніка й мала потужність доелектричних джерел світла (фітіль, свічка, гасова лампа, газовий пальник), одноманітний спектр випромінювання дуже обмежували архітектурні можливості їх використання. При всьому цьому в класичній архітектурі палаців XVIII i XIX століття відомі цікаві приклади застосування освітлюючих пристроїв тієї епохи. Зокрема, великих люстр із кришталю або з венеціанського ліпного скла, бра, торшерів та інших приладів, які самі по собі збагачували інтер'єр завдяки багаторазовому відбиттю світлових потоків у дзеркалах, створювали насиченість приміщень світлом.

Електричний період засобів освітлення пов'язується з появою ламп розжарювання і триває до сьогодення.

Висока яскравість електричних ламп, засліплююче їх випромінювання при попаданні в поле зору примусило до пошуків нових світлотехнічних матеріалів (опалового і молочного скла, світлотехнічного паперу, пластмаси та ін.), із яких виготовляються плафони, ковпаки, панелі, абажури. Вони дозволяють знизити яскравість, видозмінити спектр і розподілити світлові потоки згідно із призначенням приміщення й художніми задумами щодо освітлення.

Рис. 2. Схема до означення прямої (а), периферійної (б) і відбитої (в) блисткості

Електричні лампи мають геометричні, електричні, світлотехнічні, санітарно-гігієнічні та деякі інші характеристики.

Геометричними характеристиками ламп є їх геометричні розміри (наприклад, діаметр і висота колби), висота світлового центра і тип (розміри)цоколя. Останній визначається типом патрона для лампи, встановленого у світильнику.

Електричними характеристиками ламп є:

– потужність у ватах (Вт);

– напруга живлення у вольтах (В).

Потужність визнається необхідним значенням світлового потоку. Напруга дорівнює напрузі мережі живлення (220 В), а при послідовному ввімкненні кількох ламп зменшується у стільки разів, скільки ламп ввімкнено послідовно. Слід зазначити, що не можна послідовно вмикати лампи різної потужності, оскільки вони споживають різний струм. В усіх випадках сумарна потужність і напруга живлення ламп не повинні перевищувати відповідну потужність та напругу, на які розрахований світильник.

Найважливішими експлуатаційними характеристиками ламп є:

світловий потік;

світлова віддача;

питома потужність;

спектр випромінювання;

термін служби.

Серед інших характеристик ламп найважливішими є коефіцієнт пульсації (для розрядних ламп), а також можливість регулювання світлового потоку.

Світлова віддача - це відношення світлового потоку лампи в люменах (лм) до її електричної потужності у ватах (Вт). Світлова віддача характеризує ефективність роботи лампи як перетворювача електричної енергії в світлову.

Іноді для характеристики лампи використовують обернено пропорційну світловій енергії величину - питому потужність. Це відношення потужності лампи до її сили світла в канделах (кд), але ця величина не набула поширення в спеціальній технічній літературі.

Очевидно, що світловий потік (сила світла), який випромінює лампа, пов'язаний з її світловіддачею і потужністю (питомою потужністю):

Ф = НР, (10)

І = Р/з, (11)

Де Ф - світловий потік (лм); І - сила світла (кд); Р - електрична потужність (Вт); Н - світлова віддача (лм/Вт); з - питома потужність (Вт/кд).

Спектр випромінювання лампи характеризує розподіл випромінюваної енергії по довжинах світлових хвиль, які лежать у межах від 400 нм до 760 нм. Спектр може бути суцільним, коли довжина випромінюваних хвиль безперервно змінюється в межах оптичного діапазону, і лінійчастим, коли випромінюється сукупність хвиль певної довжини. Своєю назвою ці спектри завдячують спектральним приладам, у яких кожній довжині хвилі відповідає певна лінія. Оскільки в суцільному спектрі є хвилі будь-якої довжини, ці лінії зливаються, утворюючи суцільну смугу (спектр), в іншому випадку спектр являє собою ряд окремих спектральних ліній.

Очевидно, оптимальним для людського зору є спектр сонячного випромінювання поблизу поверхні Землі, в якому максимум випромінювання припадає на довжину хвилі 555 нм (зелений колір). Зміщення спектра відносно природного в бік довгих або коротких хвиль, відсутність у спектрі хвиль певної довжини (кольору) спотворює колір предметів, зменшує різкість зору і посилює втому під час зорової роботи.

Терміни служби ламп поділяються на середній та корисний:

- середній - тривалість горіння партії ламп (у годинах) від моменту вмикання до моменту перегорання;

- корисний - час, протягом якого економічно доцільно експлуатувати лампу.

Корисний термін служби визначається як час, протягом котрого світлова віддача, або світловий потік, зменшується не нижче від допустимого держстандартами (ГОСТ) рівня (наводиться в технічній документації лампи). Так, для ламп розжарювання допускається зменшення світлового потоку на 20% від початкового значення, а для люмінесцентних ламп - на 30%.

Експлуатація ламп після закінчення корисного терміну служби призводить до збільшення витрат електроенергії при заданій величині світлового потоку або (що буває частіше) до зменшення світлового потоку нижче від розрахованих значень при тому ж самому рівні споживання електроенергії.

Для врахування зменшеності освітленості в процесі експлуатації вводиться коефіцієнт запасу К, який ураховує як зниження світловіддачі ламп, так і зменшення в результаті старіння й забруднення ККД світильників та відбиваючих властивостей поверхонь приміщення. Нормами встановлюється К_з = 1,3 - 2 для промислових освітлювальних установок і К_з = 1,3 - 1,5 для освітлювальних установок громадських будівель. Для розрядних ламп К_з беруть більшим, для ламп розжарювання - меншим.

Усі існуючі на сьогодні джерела світла поділяються на лампи розжарювання і розрядні (застаріла назва - газорозрядні) лампи.

6. Лампи розжарювання

У лампах розжарювання використовується теплове випромінювання нагрітої вольфрамової спіралі (табл. 1).

Таблиця 1. Порівняльні характеристики деяких джерел теплового випромінювання

Вид джерела	Температура, К	Світлова віддача, лм/Вт	Світловий ККД, %
Сонце в зеніті	6000	94	13,8
Вольфрам при плавленні	3665	55	8,1
Лампи розжарювання:
- Галогенна	3000	22	3,2
- Газонаповнена	2800	10 - 191	1,5 - 2,8
- Вакуумна2	2450	7 - 10	1,3 - 1,5
- Гасова лампа	1850	0,27	0,04

1) мінімальне значення відповідає лампам потужністю 40 Вт, максимальне - лампам потужністю 1000 Вт.

2) лампи потужністю 15 і 25 Вт.

Найбільш поширені лампи розжарювання загального призначення [39] вакуумні - потужністю 15 Вт і 25 Вт та газонаповнені - потужністю від 40 Вт до 1000 Вт. Ці лампи мають номінальну напругу живлення 130 В, 220 В, 225 В, 235 В і 240 В. Тип лампи вказує перший елемент (буква) в умовному позначенні: В - вакуумна, Б і Г - заповнені аргоном, БК - із підвищеною світловіддачею, заповнені криптоном. Лампи мають прозорі або світлорозсіюючі колби (мають додаткові букви в першому елементі умовного позначення): матові (МТ), молочні (МЛ), опалові (О). Другий елемент умовного позначення - два тризначних числа вказують допустимі значення напруги живлення (у вольтах), третій - число, яке вказує на номінальну потужність лампи. Всі числа розділяються дефісом. Додатковий четвертий елемент (цифра 1) указує на відмінну особливість (діаметр колби) лампи. Наприклад, Б 215-225-75 означає заповнену аргоном лампу розжарювання потужністю 75 Вт, розраховану на напругу живлення 215-225 В. Для місцевого освітлення застосовуються також лампи напругою 12 і 36 В. На 12 В виготовляються лампи потужністю 15, 25, 40 і 60 Вт зі світловими віддачами відповідно 12; 13; 14 лм/Вт, на 36 В - потужністю 25, 40, 60 та 100 Вт зі світловіддачами 9,4; 11,2; 13,3 і 15,5 лм/Вт [30]. Також випускаються лампи розжарювання спеціального призначення: проекційні, прожекторні, транспортні тощо; з віддзеркалюючим та дифузним покриттям колби; кварцові, кольорові лампи, а також галогенні лампи з йодно-вольфрамовим циклом.

Галогенні лампи мають, як правило, витягнуті в довжину колби, паралельно стінкам котрих розташовані одна або декілька спіралей нитки розжарювання. Вони характеризуються великою потужністю при малих розмірах, підвищеною світловою віддачею (табл. 1) і терміном служби. Це зумовлює їх використання у фарах автомобілів, проекційній апаратурі, кіно- й телепроекторах. Галогенні лампи для загального освітлення (виробництва Росії) типу КГ розраховані на напругу живлення 220 і 240 В потужністю 100, 1000, 1500, 2000 та 5000 Вт, мають світловіддачу 22 лм/Вт і термін служби 2000 год [47].

Малогабаритні галогенні лампи типу КГМ (виробництва Полтавського заводу ГРЛ) напругою живлення 12 та 24 В мають потужність 20, 35, 50 і 60 Вт і випромінюють світловий потік відповідно 350, 595, 850 та 1000 лм (для обох значень напруги), термін служби 2000 год.

Позначення, наприклад КГМ 12-50, означає малогабаритну галогенну лампу розжарювання напругою живлення 12 В, потужністю 50 Вт.

Виробляються галогенні лампи з підвищеною світловіддачею (24-29 лм/Вт), але малим терміном служби (це досягається внаслідок підвищеної температури нитки розжарювання). Їх параметри наведені в таблиці

Головною перевагою, яка зумовлює широке використання ламп розжарювання, особливо в побуті і для місцевого освітлення, є простота та низька вартість їх установки й заміни. Також перевагами ламп розжарювання є суцільний спектр випромінювання, який забезпечує прийнятну кольоропередачу для більшості зорових робіт, широкий діапазон потужностей ламп від часток Вт до 100 кВт, практична відсутність періоду розгорання (на відміну від розрядних ламп), низький рівень пульсацій світлового потоку, спричинений інерційністю процесу нагрівання й охолодження нитки розжарювання. Так, при живленні змінним струмом частотою 50 Гц коефіцієнт пульсації для лампи розжарювання потужністю 100 Вт становить 5%, що дозволяється будівельними нормами для всіх видів робіт. Головним недоліком ламп розжарювання є низька світлова віддача (дещо зростає із підвищенням потужності лампи, але є найнижчою серед існуючих джерел світла) (табл. 1) і малий термін служби (найменший серед усіх джерел світла). Це пов'язано з тим, що максимум енергії випромінювання лампи припадає на інфрачервоний (тепловий) діапазон хвиль, який не сприймає око людини. Внаслідок цього спектр випромінювання ламп розжарювання зсунутий відносно природного сонячного спектра в область більш довгих (червоних) хвиль, що є ще одним із недоліків ламп розжарювання. Власне, щоб отримати максимальну світловіддачу і найближчий до природного спектр випромінювання розжареного тіла, його слід було б нагріти до температури, близької до температури сонячної поверхні, що звичайно ж неможливо. Підвищення температури нитки розжарювання ламп хоч і підвищує світловіддачу, але зменшує термін служби ламп, бо при цьому посилюється випаровування вольфраму з поверхні нитки і його осідання на стінках скляної колби, що зменшує її прозорість. Саме ці фактори обмежують термін служби лампи й зумовлюють погіршення її світлотехнічних характеристик (зменшення світлового потоку і світловіддачі) в процесі експлуатації. Оскільки світлотехнічні характеристики та термін служби ламп розжарювання взаємообумовлені: поліпшення одного параметра погіршує інший, навряд чи можна сподіватися на значне поліпшення їх параметрів, які в останні десятиріччя практично не змінюються. Тому в лампах розжарювання за заданим середнім терміном служби (1000 год) [30] установлюють відповідну температуру нитки розжарювання. У галогенних лампах із йодно-вольфрамовим циклом, унаслідок хімічних реакцій, вольфрам, що випарувався, зі стінок колби лампи частково повертається і виділяється на спіралі нитки розжарювання. Це у 2 рази підвищує їх термін служби порівняно із звичайними лампами розжарювання і світловіддачу за рахунок вищої температури нитки розжарювання (табл. 1).

Таблиця 2. Параметри галогенних ламп розжарювання підвищеної світлової віддачі (виробництва Полтавського заводу ГРЛ)

Умовне позначення	Напруга живлення, В	Потужність, Вт	Світловий потік, лм	Термін служби, год.
КГМ 220 - 500	220	500	14 500	50
КГМ 220 - 650	220	650	17 300	50
КГМ 220 - 1100	220	1100	26 000	50
КГМ 220 - 2000	220	2000	52 000	400

Указаний вище недолік, пов'язаний із тим, що в спектрі ламп розжарювання порівняно із природним (сонячним) світлом посилені довгохвильові (червоний і жовтий кольори) й послаблені короткохвильові частини спектра (синій та фіолетовий кольори), призводить до спотворення передачі кольорів, і тому забороняється використання ламп розжарювання для освітлення при виконанні ряду робіт, що пов'язані з точним відтворенням кольорів, наприклад, фарбування тканин, вибракування тканин, кольорова поліграфія тощо.

Недоліком ламп розжарювання є також сильна залежність терміну служби від коливань напруги. Так, якщо при підвищенні напруги на 20% термін служби люмінесцентних ламп зменшується вдвічі, то у ламп розжарювання він зменшується у 20 разів.

Світловий потік ламп розжарювання легко регулюється зміною напруги живлення від 100% до нуля. Але зі зменшенням напруги максимум випромінювання ще більше зсувається в область інфрачервоних хвиль, унаслідок чого значно зменшується світловіддача, тому таке регулювання використовується лише для створення спеціальних світлових ефектів: плавного гасіння світла в театрах, кінотеатрах і концертних залах, у світломузичній апаратурі та ін. Тривала експлуатація ламп при знижених напругах не застосовується, оскільки зменшення світлової віддачі призводить до значних перевитрат електроенергії.

7. Основні характеристики розрядних ламп

У розрядних лампах, які все більше витісняють лампи розжарювання, використовуються електричні розряди в інертних газах і сумішах інертних газів з парами таких металів, як ртуть, натрій, кадмій та ін. Більшість розрядів мають не суцільний, а лінійчастий спектр випромінювання, в них можуть бути відсутні різні ділянки спектра оптичного діапазону. Так, неон, який широко використовується в спеціальних (рекламних, оздоблювальних) лампах, випромінює червоне, а пари натрію - жовте світло. Лінійчастий спектр спотворює колір предметів - цей недолік усувається за допомогою люмінофорів.

Головними перевагами розрядних ламп є висока світлова віддача (40-150 лм/Вт) і великий термін служби (до 60 тис. годин). Підбираючи різні типи інертних газів, люмінофорів і парів металів, за допомогою розрядних ламп можна отримати випромінювання фактично в будь-якій частині спектра (наприклад, в ультрафіолетовій) при збереженні високої світловіддачі (від ламп розжарювання таке випромінювання можна отримати за допомогою фільтрів, що зменшує і без того низьку світловіддачу цих ламп).

Одним із головних недоліків цих ламп є те, що їх можна приєднувати до мережі лише через спеціальні прилади (апаратуру), окремі для кожної лампи, які здійснюють запалювання ламп і стабілізують їх роботу. Це, по-перше, зумовлене тим, що більшість розрядних ламп мають спадаючу вольт-амперну характеристику (сила струму зростає при зменшенні напруги), тому для стабілізації струму (запобігання його лавиноподібному збільшенню і виходу лампи з ладу) послідовно з лампою треба вмикати баластний опір. В якості баластного використовують індуктивний (дросель) або індуктивно-ємнісний (послідовно ввімкнені дросель і конденсатор) опір. Оскільки в першому випадку струм лампи відстає, а в другому - випереджає напругу, то дросельні схеми ще називають “відстаючим”, а дросельно-конденсаторні - “випереджаючим” баластним колом.

Активний опір (резистор) призводить до значних витрат енергії (50% і вище) й збільшення пульсацій світлового потоку, ємнісний (конденсатор) на частоті 50 Гц призводить до значних імпульсів струму кожні півперіоду коливання (100 разів на секунду) та великих темнових пауз. Обидва типи опорів зменшують термін служби ламп і тому в якості баластних, як правило, не використовуються.

Як відомо з електротехніки, в схемах із реактивними опорами споживана потужність визначається формулою

Р = U I cos ц, (12)

Або

P = U I K, (13)

де P - споживана (корисна) потужність; U, І - ефективні (діючі) значення напруги і сили струму;

K = cos ц

- коефіцієнт потужності, в якому ц - зсув фаз між струмом та напругою, якщо останні змінюються за гармонічними законами (sin або cos). Останнє для більшості розрядних ламп, узагалі кажучи, не виконується, тому К або cos ц слід розглядати як коефіцієнт, значення якого лежить у межах від 1 до 0 (чим ближче до одиниці, тим краще). Очевидно, що для активного опору К = 1.

Зменшення cos ц збільшує споживання струму при тій же активній потужності, що призводить до більшої витрати палива електростанціями в розрахунку на одиницю (1 кВтгод) виробленої електроенергії. Тому в деяких випадках на підприємствах установлюють поряд із лічильниками активної також лічильники реактивної електроенергії. При цьому при зменшенні cos ц збільшується плата за спожиту електроенергію (за часів командно-адміністративної системи у випадку зменшення cos ц нижче від нормованих значень підприємства сплачували штраф, а у випадку підвищення - колектив отримував премію).

По-друге, для запалювання газового розряду в багатьох лампах треба короткочасно подати імпульс високої напруги (від декількох сотень до тисяч вольт), а також здійснити прогрівання електродів. Ці елементи (баластний опір і пристрої для запалювання лампи) називають пускорегулюючим апаратом (ПРА). Втрати енергії в ПРА із дроселем становлять від 5% до 50% потужності лампи (чим більша потужність лампи, тим менші відносні втрати в дроселі). Оскільки параметри ламп залежать від типу ПРА, надалі, якщо це не буде окремо оговорено, будуть наводитися параметри ламп при живленні їх від мережі змінного струму частотою 50 Гц із індуктивним баластом, який найбільш поширений в Україні.

Іншим суттєвим недоліком розрядних ламп при живленні їх змінним струмом частотою 50 Гц є значний коефіцієнт пульсацій. Хоча людське око не помічає пульсацій частотою 100 Гц (частота пульсацій дорівнює подвійній частоті мережі), вони викликають швидку втомлюваність, погіршують зір, а у випадку рухомих об'єктів, деталей машин і механізмів можуть викликати небезпечний стробоскопічний ефект. Тому без ужиття спеціальних заходів для зниження коефіцієнта пульсації (які будуть розглянуті нижче) цей параметр розрядних ламп не задовольняє вимоги будівельних норм [75] для більшості виробничих, службових і громадських приміщень.

Термін служби розрядних ламп дуже залежить від частоти вмикань при 5-10-годинному циклі (“ввімкнено - вимкнуто”), знижується вдвічі і більше порівняно з безперервним горінням. Збільшення частоти вмикань прискорює падіння світлової віддачі, яка для більшості ламп зменшується в процесі експлуатації приблизно на 20-30%.

Параметри основних типів розрядних ламп наведені у таблиці 3.

8. Люмінесцентні лампи

Найбільш поширеними з розрядних ламп для освітлення житлових, виробничих і службових приміщень є люмінесцентні лампи (ЛЛ). У них використовується випромінювання атомів ртуті при розряді в атмосфері інертного газу (аргон) низького тиску (2 - 4 мм рт. ст.) із парами ртуті. Оскільки максимум випромінювання ртуті припадає на ультрафіолетові хвилі, вони перетворюються у видиме світло за допомогою люмінофору, нанесеного на внутрішню поверхню колби лампи. Основою люмінофору є галофосфат кальцію, активований сурмою і марганцем, для зміни спектра додаються також сполуки інших металів. Таким чином, спектр випромінювання ЛЛ складається із спектра люмінофору й видимих ліній спектра ртуті. Оскільки світлова віддача цих ламп збільшується із збільшенням довжини колби і має максимум при невеликому діаметрі (40 мм), ЛЛ мають вигляд тонких та довгих циліндричних трубок прямої або вигнутої форми: кільцеві, секційні, U- і W-подібні (дві останні мають дещо нижчу світловіддачу внаслідок взаємного екранування близькорозташованих трубок лампи) (рис. 3) [62].

Рис. 3. Загальний вигляд фігурних люмінесцентних ламп:

а - секційні; б - кільцеві; в - U-подібні; г - W-подібні

Маркування ЛЛ містить такі елементи: 1-ий елемент - буква Л - люмінесцентна або КЛ - компактна люмінесцентна; 2-ий елемент - букви, які визначають спектр лампи: Д - денний, ХБ - холодно-білий, Б- білий, ТБ - тепло-білий, Е - природно-білий, К, Р, Ж, З, Г, С - червоний, рожевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і т. д.; УФ - ультрафіолетовий. У ламп із поліпшеною кольоропередачею додається ще буква Ц, кольоропередача, особливо високої якості - ЦЦ; 3-ій елемент - цифри, які позначають потужність лампи у ватах. У кінці можуть додаватися цифри і букви, які позначають конструктивні особливості: 1 - відмінна особливість від базової моделі , Р - рефлекторна, У - U-подібна, К - кільцева, Э - екологічна (із зниженим умістом ртуті) й т. д. Наприклад, ЛДЦ 40-1Э означає: люмінесцентна лампа денного світла з поліпшеною кольоропередачею потужністю 40 Вт із відмінною особливістю від базової моделі, екологічна.

Таблиця 3. Параметри основних типів розрядних ламп

Тип лампи	Діапазон потужностей, Вт	Світлова віддача1 після 100 год. горіння, лм/Вт	Середня тривалість горіння, тис. год.	Коефіцієнт пульсації, %	Індекс кольоро-передачі, Ra	Колірна температура Ткол, К
Люмінесцентні лампи:
- малопотужні	4 - 13
ЛБ 4	4	27,5	6	34	68	3500
ЛБ 6 - ЛБ 13	6 - 13	40 - 602
- стандартні	15 - 80
ЛБ 40		80	12	34	68	3500
ЛДЦ 40		55	12	70	85	6000
ЛТБЦЦ 40		43	12	70	88	2700
ЛХЕЦ 40		48	12	70	93	5200
ЛДЦТ 40		87	12	70	70
Серії Т5 ("Philips")	14 - 35	100 - 104	20	-	80
Компактні	5 - 120	70 - 87	5 - 10	-	80
Високого тиску (ртутні, метало-галогенні, натрієві)
ДРЛ	80 - 2000	40 - 602	6 - 203	63 - 74	42
ДРИ	125 - 3500	66 - 1002	1,5 - 103,4	36 - 46	55 - 65
ДНаТ	50 - 1000	80 - 1152	21 - 22	70	23 - 25
SOLAR1000TM ("FSC" США)	1000	145 - 150	50	-	79
ENDURA ("OSRAM")	75 - 150	80 - 86	60	-	80

1) без урахування втрат в ПРА;

2) зростає зі збільшенням потужності лампи;

3) визначається модифікацією лампи;

4) 1500 год. - для лампи ДРИ 3500-6, 10000 год. - для ламп ДРИ 250-5 і ДРИ 400-5.

Для оцінки спектра ламп використовують метод колірних координат, або метод “контрольних кольорів”, але спрощено спектр ламп можна характеризувати колірною температурою Т_кол та індексом кольоропередачі (обидві ці характеристики отримують методом колірних координат). Колірна температура - це температура, до якої треба нагріти абсолютно чорне тіло, щоб максимум його випромінювання збігався з максимумом випромінювання лампи. Чим вище Т_кол лампи, тим більш блакитний і холодний відтінок має її світло. В лампах із низькою Т_кол переважають оранжево-червоні тони, і їх світло має більш теплий відтінок. Індекс кольоропередачі R_б показує, на скільки відсотків спектр лампи збігається зі спектром випромінювання абсолютно чорного тіла (АЧТ) при Т_кол = 3500 К (для АЧТ R_б = 100). Вважається , що при цій температурі різні предмети мають близький до природного колір, а шкіра обличчя людини має найбільш приємний колір. Як кажуть французи: “Навіть жаба виглядає красивою при свічному освітленні”.

Зазначимо, що нові будівельні норми в ряді випадків (вітринне, декоративне, ландшафтне освітлення та ін.) регламентують допустимі значення Т_кол і R_б. Нині склалася практика застосування двох типів освітлювальних ламп. Це лампи з високою світловою віддачею, придатні для більшості випадків загального освітлення, в яких важлива висока світлова віддача і не висуваються високі вимоги до якості кольоропередачі (ЛЛ типів ЛД, ЛБ, ЛХБ, ЛТБ), і лампи тих же кольорових тонів із поліпшеним спектром випромінювання, але більш низькою світловою віддачею, призначені для застосування в областях, де якість кольоропередачі відіграє більш важливу роль, ніж висока світлова віддача (ЛЛ типів ЛДЦ, ЛХЕЦ, ЛЕЦ, ЛТБЦ і ЛТБЦЦ), останні лампи мають також вищий коефіцієнт пульсацій (табл. 3).

На відміну від ламп розжарювання, для спектрів ламп із стандартними люмінофорами на основі галофосфату кальцію характерна недостатність випромінювання в червоній (610-760 нм) та синьо-блакитній (440-510 нм) і деякий надлишок у фіолетово-синій (420-440 нм) і жовто-зеленій (560-610 нм) областях, що призводить до деякого спотворення кольорів. Червоні й синьо-блакитні кольори втрачають свою насиченість, жовто-оранжеві набувають зеленуватого відтінку, а сині - фіолетового. Тому для поліпшення кольоропередачі застосовуються суміші люмінофорів, які додають випромінювання в областях, де його не вистачає.

Наводимо характеристику спектра найбільш поширених ЛЛ:

Лампи денного світла “ЛД” за кольоровістю наближаються до спектра АЧТ при температурі сонячної поверхні 6500 ^оК, завдяки чому вони забезпечують добру кольоропередачу при переході від денного світла до штучного.

Лампи білого світла “ЛБ” (Т_кол = 3500 ^оК) випромінюють світло золотистого відтінку, наближеного за кольором до сонячного світла.

Лампи тепло-білого світла “ЛТБ” (Т_кол = 2700 ^оК) випромінюють світло, наближене до ламп розжарювання.

Лампи холодного білого світла “ЛХБ” і “ЛХБЦ” (Т_кол = 4200 ^оК), які за кольоровістю займають проміжне місце між розсіяним світлом неба і ламп розжарювання.

Лампи денного світла з виправленою кольоровістю “ЛДЦ” (Т_кол = 6000 ^оК, R_б = 85) забезпечують добру кольоропередачу при переході від природного світла до штучного.

Для освітлення житлових приміщень, підприємств торгівлі, громадських будинків випускаються лампи типу ЛЕЦ (люмінесцентні, природного кольору з правильною кольоропередачею) з Т_кол = 3900 ^оК і R_б = 85. Ці лампи забезпечують найкращу кольоропередачу людського обличчя, шкіри рук та предметів домашнього вжитку. Для освітлення квартир, кафе, ресторанів виробляються лампи ЛТБЦ (тепло-білого світла з правильною кольоропередачею) з Т_кол = 2700^о К і R_б = 88. Лампи створюють “тепле” освітлення, яке наближається до звичного освітлення ламп розжарювання. Для діагностичних кабінетів та інших лікувальних установ розроблені спеціальні лампи типу ЛХЕЦ (холодно-природного світла з правильною кольоропередачею) з Т_кол = 5200^о і R_б = 93. Лампи забезпечують передачу не тільки нормального кольору шкіри людини, але й патологічні зміни кольору шкіри й крові. Для контролю відтінків білих тканин розроблена спеціальна ЛЛ типу ЛДЦУФ із Т_кол = 6000 ^оК і підвищеною часткою ультрафіолетового випромінювання. Це необхідно, щоб відбілювачі, що застосовуються при виготовленні білих тканин, не змінювали свій колір при освітлюванні природним світлом та ЛЛ. Зазначимо, що в зв'язку з тим, що лампи з поліпшеною кольоропередачею мають значно нижчу світловіддачу (табл. 3), їх слід застосовувати тільки там, де висуваються підвищені вимоги до якості кольоропередачі. В усіх інших випадках потрібно використовувати більш економічні ЛЛ типу ЛБ, ЛД, ЛХБ і ЛТБ.

Оскільки до початку 90-их років 20-го століття можливості звичайних люмінофорів вочевидь наблизились до межових значень, подальше збільшення світловіддачі з одночасним поліпшенням кольоропередачі здійснюється шляхом застосування вузькосмугових люмінофорів, що становлять суміш декількох (трьох, іноді двох) люмінофорів, кожен із яких випромінює світло у відносно вузькому спектральному діапазоні з максимумами синього (довжина хвилі 450 нм), зеленого (540 нм) і червоного (610 нм) кольорів. Згідно з теоремою кольоровості [29] накладання (змішування) цих кольорів може відтворити будь-який колір предмета (аналогічний принцип використовується в кольоровому телебаченні). Застосування вузькосмугових люмінофорів дозволяє оптимізувати спектр випромінювання ЛЛ, що підвищує світловіддачу й одночасно забезпечує якісну кольоропередачу (див., наприклад, лампу ЛДЦТ 40, табл. 3.). Недоліком є те, що до складу цих люмінофорів входять досить дорогі рідкоземельні елементи, що значно (приблизно у 40 разів) збільшує їх вартість, а це, в свою чергу, в декілька разів збільшує вартість лампи. Для зменшення цього недоліку також використовують двошарове покриття, при якому на колбу лампи накладається шар звичайного (дешевого) люмінофору, а поверх нього незначна кількість вузькосмугового люмінофору (~ 25% товщини). Закордонні фірми виробляють досить широкий набір ЛЛ із вузькосмуговими люмінофорами, які поступово замінюють менш енергоекономічні ЛЛ зі стандартними люмінофорами (у 2000 році у світовому виробництві ЛЛ частка ламп із вузькосмуговими люмінофорами становила 15%, в Європі - 50% [17]). Економічно найбільш доцільним є використання вузькосмугових люмінофорів у компактних і частково в енергоекономічних ЛЛ (див. нижче).

Енергоекономічні ЛЛ призначені для загального освітлення й повністю взаємозамінні зі стандартними ЛЛ потужністю 20, 40 і 65 Вт без заміни світильників та ПРА. При тих же або близьких значеннях світлових потоків, що й у стандартних ламп відповідної кольоровості (переважно Б) вони мають потужності відповідно 18, 36 і 58 Вт, що зменшує на 10% споживання електроенергії. Зовні вони відрізняються від стандартних ЛЛ меншим діаметром трубки - 26 мм замість 38 мм. Недоліком цих ламп є значно більший спад світлового потоку в процесі експлуатації порівняно зі стандартними. Більш стабільними є енергоекономічні ЛЛ із вузькосмуговими або двошаровими люмінофорами (типу ЛБЦТ, де буква Т означає трикомпонентну суміш вузькосмугових люмінофорів). Останні мають також вищу світловіддачу і R_б (~ 85). Ряд західноєвропейських фірм [18, 58] розпочали виробництво енергоекономічних ЛЛ діаметром 16 мм, із потужностями від 14 до 35 Вт із світловіддачею до 104 лм/Вт (лампи серії Т5, табл. 3.).

Особливо ефективне живлення енергоекономічних лічильників підвищеною частотою (20 - 35 кГц). При цьому зменшуються втрати в ПРА (для ЛЛ 58 Вт - із 17 до 7 Вт) і потужність самої лампи (з 58 до 53 Вт), а світловіддача збільшується на 20%.

Компактні люмінесцентні лампи мають потужності від 5 до 120 Вт, світловіддачу (комплекту лампа + ПРА) від 30 до 80 лм/Вт і строки служби від 5 до 10 тис. год. Зменшення діаметра трубки створює несприятливий режим роботи люмінофорів, тому розроблення і створення (на початку 80-их) компактних ЛЛ стали можливими лише з появою вузькосмугових люмінофорів, у яких спад світлового потоку на 20% відбувається протягом 8-10 тис. год. горіння, в той час як галофосфатні люмінофори втрачають у таких умовах яскравість за декілька сотень годин. Для зменшення габаритів ламп у довжину застосовують декілька паралельно розташованих трубок, з'єднаних між собою зігнутими частинами трубок або скляними патрубками.

Основна сфера застосування цих ламп - заміна малоефективних ламп розжарювання зі світловими потоками до 2000-3000 лм, що відповідає лампам розжарювання потужністю 150-200 Вт.

Усі компактні ЛЛ, що виробляються нині, можна розділити на 4 основні групи:

Без зовнішньої оболонки з розрядною трубкою Н або П-подібної форми, спеціальним цоколем, виносним ПРА і вбудованим (рідше виносним) стартером (рис. 4, а). Лампи, які мають убудований стартер і конденсатор, потребують для підключення до мережі лише два, а не чотири контакти, що значно спрощує їх монтаж.

Із призматичною або опаловою зовнішньою оболонкою, складно зігнутою розрядною трубкою і вбудованим ПРА (рис. 4, б). Ці лампи мають стандартний різьбовий цоколь і призначені для безпосередньої заміни ламп розжарювання, що дає значну економію електроенергії. Недоліком їх є відносно великі габарити й особливо маса порівняно з лампами розжарювання, нерозбірність конструкції, в зв'язку з чим після виходу з ладу розрядної трубки доводиться замінювати всю лампу, включаючи ПРА. В зв'язку з цим деякі закордонні фірми випускають подібні лампи з розбірною конструкцією.

...