Люминесцентные лампы презентация 5 слайдов. Энергосберегающие лампы

В последние годы политика перехода на энергосберегающие технологии привела к появлению в продаже большого количества люминесцентных ламп. Хотя используется такой тип осветительных приборов уже достаточно давно, споры о их безопасности не умолкают до сих пор. Так каковы же вред и польза от энергосберегающих люминесцентных ламп, попробуем разобраться в этой статье.

Свойства ртути

Все опасения при использовании люминесцентного освещения родились не на пустом месте. Ведь в производстве ламп используется небольшое количество паров ртути, которые ядовиты для человека, как считает большинство. Понять смысл этого стереотипа позволят знания о свойствах этого единственного жидкого в естественных условиях металла.

Из курса химии мы знаем, что при комнатной температуре ртуть находится в жидком состоянии. Сам по себе это тяжелый серебристый металл не представляет опасности. Однако ртуть способна испаряться даже при такой невысокой температуре, не говоря уже о более серьезных ее значениях. Эти пары способны не только самостоятельно распределяться по воздуху внутри помещения, но и образовывать летучие соединения с органическими веществами, абсорбироваться на предметах обихода, мебели и даже на обычных частичках пыли.

Пары могут проникать через строительные материалы, толщу воды и почвы. Жидкая ртуть обладает слабой вязкостью и большим поверхностным натяжением, что способствует разделению одной капли на множество более мелких. Это еще больше увеличивает площадь испарения. Частицы жидкой ртути очень подвижны, что сильно затрудняет демеркуризацию помещения. Они легко растворяются в органических растворителях и даже в воде в отсутствии свободного кислорода. При рН = 8 растворимость находится на минимуме. При изменении этого показателя в любую сторону растворимость увеличивается. Жидкая ртуть способна без труда растворять некоторые металлы, даже благородные. При этом образуются так называемые амальгамы. В связи с этим закономерно, что это вещество разрушающе действует на металлические конструкционные материалы.

Химические свойства ртути таковы, что она очень сильно ионизирована, а это создает большие сложности при превращении ее паров в относительно безопасные соли. При комнатной температуре невозможно ее окисление на воздухе. Нужны очень сильные окислители. Не подходят даже разбавленные кислоты, такие, как серная и соляная. Требуется концентрированная азотная кислота или царская водка, чтобы прошла реакция окисления ртути. Именно сложность нейтрализации этого ядовитого вещества и обуславливает необходимость принятия серьезных мер безопасности при использовании ртути в различных приборах, в том числе и в люминесцентных лампах.

Преимущества и недостатки люминесцентных ламп

Разобравшись в химических свойствах ртути, нам становится понятно, почему люминесцентные энергосберегающие лампы при всех своих преимуществах имеют и серьезные недостатки.

Сегодня мы уже не можем представить свою жизнь без использования искусственного освещения. Каким бы оно ни было, для его создания применяются лампы. Чаще всего еще с начала 20 века мы применяем обычные лампы накаливания, которые бывают различной мощности – 40 Вт, 60 Вт, 100 Вт. При такой достаточно высокой мощности, лампы накаливания обладают небольшой светимостью, что сильно влияет на их КПД, который вряд ли достигает даже 50%. То есть, мы платим деньги не только за освещение, но и половину за нагрев нити в лампе.

Такое расточительство в современных условиях все более становится неуместным, поэтому на свет появилась комплексная люминесцентная лампа. Ее еще называют энергосберегающая.

Чем принципиально энергосберегающая лампа отличается от лампы накаливания?

Устройство лампы накаливания достаточно просто, чтобы его понимали и знали о нем большинство людей. Помещенная в стеклянную колбу, из которой выкачан воздух, вольфрамовая нить накаляется до яркого свечения под воздействием проходящего по ней электрического тока. Устройство же люминесцентной лампы понимают не все. Энергосберегающая лампа представляет собой стеклянную колбу, которая наполнена парами ртути и инертным газом аргоном. Также в комплекте может иметься, но не обязательно, пускорегулирующее устройство или стартер. Внутренняя поверхность колбы имеет напыление из специального вещества люминофора. Оно под воздействием ультрафиолетового излучения излучает видимый свет. При включении энергосберегающей лампочки возникает электромагнитное излучение, которое провоцирует пары ртути создавать ультрафиолетовое излучение. Оно в свою очередь, проходя через нанесенный на поверхность лампы люминофор, преобразуется в обычный видимый свет.

Спектр видимого света может иметь смещение в ту или иную сторону. Поэтому бывают люминесцентные лампы, имеющие свет, спектр которого ближе к желтому, а бывают ближе к синему. Первые более естественны, так как их спектр аналогичен спектру солнечных лучей. Современные лампы имеют такой же цоколь, что и у ламп накаливания, внутри которых спрятан электромагнитный излучатель. Диаметр цоколя бывает 14 или 27 мм. Это стандартные размеры, позволяющие вкручивать такие лампы в любые современные светильники и люстры.

Преимущества современных энергосберегающих ламп

Теперь мы можем перечислить все те достоинства, которыми обладают энергосберегающие люминесцентные лампы:

• Серьезная экономия электроэнергии. Благодаря тому, что КПД у таких ламп очень высокий, они отдают в 5 раз больше световой энергии, чем лампы накаливания. Люминесцентная лампа мощностью всего в 20 Вт выдает столько же света, сколько 100 ваттная лампа накаливания. Экономия при этом составляет около 80%. Со временем снижения светимости не наблюдается в отличие от ламп накаливания.
• Качественные люминесцентные лампы имеют срок службы, в несколько раз (от 5 до 15) больший, чем у простых лампочек. Производитель указывает 5 – 12 тысяч часов работы. Это обусловлено тем, что в них отсутствуют нагревающиеся до высоких температур детали. Это свойство удобно в тех местах, где частая замена ламп проблематична.
• Люминесцентные лампы обладают низкой теплоотдачей, так как вся их энергия преобразуется в световой поток. Такие лампы слабо нагреваются. Поэтому их можно использовать в любых люстрах и светильниках, даже в тех, где обычная лампа более высокой мощности может расплавить патрон.
• Повышенная светоотдача появляется благодаря тому, что энергия не тратится на нагревание вольфрамовой нити, как в лампах накаливания. Энергосберегающая лампа отдает свет абсолютно со всей своей поверхности. Ее свет более мягкий и рассеянный, что благоприятно сказывается для глаз. Различные оттенки люминофора позволяют изготавливать лампы с мягким или холодным, желтым или белым светом. Каждый волен выбирать более подходящий для себя оттенок.

Перечисленные выше преимущества во многом обусловили популяризацию люминесцентных ламп в последние годы. Этому способствовала и унификация цоколя с обычными лампочками. Тем не менее существуют недостатки, которые пока препятствуют полному замещению ламп накаливания люминесцентными.

Недостатки энергосберегающих ламп

В настоящее время самым главным недостатком энергосберегающих ламп является их слишком высокая стоимость, которая превышает стоимость ламп накаливания в 10 – 20 раз. Однако этот недостаток нивелируется экономичностью и длительность использования. Согласно расчетам, качественная люминесцентная лампа способна окупиться менее чем за год в некоторых случаях. Это касается тех мест, где освещение требуется ежедневно. При этом важным условием является использование именно качественных ламп, так как некоторые китайские экземпляры обладают таким же сроком службы, как и лампы накаливания, если не меньшим.

Есть еще одна важная особенность энергосберегающих ламп, которую несомненно нужно отнести к недостатку. Это ртутные пары, которыми она наполнена. Выше мы уже рассмотрели опасность этих паров и трудность их нейтрализации. Поэтому слишком опасно разбивать лампы в квартире и ином помещении. Обращаться с ними необходимо очень осторожно. Это заставляет отнести их к экологически опасным приборам, поэтому их утилизация регламентируется специальными нормативными актами и представляет определенные неудобства пользователю. Выбрасывать отработавшие лампы запрещено.

Способы правильной утилизации энергосберегающих ламп

Важным недостатком энергосберегающих ламп является применение ртутных паров в их конструкции. Это делает недопустимым их выбрасывание в мусоропровод или в контейнер. Их утилизация строго регламентируется. Известно два способа утилизации:

• Перегоревшие энергосберегающие лампы необходимо отнести в районный ДЕЗ или РЭУ. У них должны быть установлены специальные контейнеры. Приемка в Москве осуществляется бесплатно на основании Распоряжения правительства Москвы «Об организации работ по сбору, транспортировке и переработке отработанных люминесцентных ламп» от 20 декабря 1999 г. № 1010-РЗП. В других регионах могут существовать свои региональные нормативно-правовые акты, регламентирующие утилизацию.
• Если ламп достаточно много (это касается предприятий или офисов), то заключается соответствующий договор с организациями, которые занимаются деятельностью по приему и утилизации ртутьсодержащих изделий. На сайте организации Гринпис можно найти список пунктов приема люминесцентных ламп.

Следует помнить, что от правильной утилизации опасных приборов зависит наша экологическая безопасность.

На что следует обратить пристальное внимание при покупке люминесцентных ламп

Выбирая для покупки энергосберегающие лампы, необходимо иметь представление о том, на какие характеристики и свойства следует обращать внимание:

• Мощность является очень важным параметром. У люминесцентных ламп она варьируется от 3 до 90 Вт. При этом необходимо умножить мощность на 5, чтобы понять, какой светимостью эта лампа будет обладать, при сравнении с лампой накаливания. Поэтому при покупке лампы для конкретного прибора, вам нужно посмотреть, какая лампочка накаливания в нем была. Если там вкручивалась лампа на 100 Вт, то вас устроит люминесцентная лампочка мощностью 20 Вт.
• Спектральные характеристики света лампы. Их можно определить по следующей маркировке: 2700 К – теплы белый свет, 4200 К – дневной свет, 6400 К – холодный белый свет. При понижении цветовой температуры наблюдается смещение спектра к красному, а при увеличении к синему. Поэтому сначала следует подобрать подходящий цвет для вас. Только после этого можно приобретать лампочки одного спектрального класса.

• По форме лампы бывают спиралевидные и U-подобные. Принципиальной разницы в их работе и характеристиках нет. Просто первые поменьше и подороже вторых. Необходимо также учесть особенности своего светильника. Ведь не каждая лампочка может подойти для него по размерам.
• По типу цоколя лампы тоже отличаются. Большинство из них рассчитаны на цоколь Е27, а некоторые на цоколь Е14. Соответственно, если в люстре большие патроны, то подойдет первый тип, если маленькие, то второй. Лампы для освещения офисных помещений могут быть в виде длинных тонких трубок. Они имеют принципиально иной тип цоколя и контактов.

Все перечисленные характеристики имеются на упаковке лампочек. Например, маркировка ESS-02A 20W E27 6400K на упаковке означает, что лампа обладает мощностью 20 Вт, с большим цоколем (Е27), излучает холодный белый свет (6400К).

Обобщая вышеизложенное, можно прийти к выводу, что основными преимуществами энергосберегающих люминесцентных ламп является их высокая экономичность и очень долгий срок службы. Это дает очень серьезную экономию, особенно в масштабах целого домовладения. Ассортимент таких ламп в магазинах достаточно большой, что дает возможность каждому подобрать подходящее изделие. В тоже время, затруднение могут возникнуть при утилизации ртутьсодержащих ламп, так как не во всех городах имеются специализированные предприятия, занимающиеся этой деятельностью.

Выход из строя

1. Распыление электродов

При периодической кратковременной работе (< 3 ч)

При частых холодных стартах

2. Отказ пусковой аппаратуры

Конструктивные неисправности (дефекты)

Нестандартная рабочая среда

Истечение времени работы

Перегорание вследствие распыления электродов

Распыление люминофора

Поглощение паров ртути

Достоинства

Эффективность

КПД = 22% (у ламп накаливания 5-10%)

ψ = 16 – 100 лм/Вт (в среднем 50-67 лм/Вт)

Долговечность

В 10-20 раз дольше, в сравнении с лампами накаливания

Более равномерная светимость

Более низкое тепловыделение (65-75%)

Снижение размеров, цены и мощности кондиционирования

Недостатки

Проблемы со здоровьем

Возможное отравление парами ртути

Проблемы у людей с повышенной чувствительность к УФ, эпилептиков, подверженных синдрому хронической усталости

Головные боли и усталость

Необходимость использования пусковой аппаратуры

Увеличение цены

Возможен низкочастотный гул

Сниженный коэффициент мощности

Радиочастотное зашумление

Искажение параметров электроэнергии

Зависимость от параметров окружающей среды

Мерцание и возможный стробоскопический эффект

Трудность повторного использования и утилизации

Светодиод - это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. по-английски светодиод называется light emitting diode, или LED.

Конструкция светодиода

LED состоит из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные светодиоды, применявшиеся для индикации.

Конструкция светодиода

Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n- перехода. Значит, прежде всего нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую - донорскими. Однако одного р-п-перехода в кристалле недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.

Конструкция светодиода

В отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Светодиод (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений. Далее, светодиод излучает в узкой части спектра, его цвет чист, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 5 - 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод - низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

Основные характеристики

Материал: соединения Кремния

Потребляет от 2 до 4 В постоянного напряжения

КПД: 93-94%

Световой поток, лм: от 7 до 1200

t г.ср. = 100 000 ч.

Достоинства

Сверхдолгий срок службы

Низкое энергопотребление

Работа при низких температурах

Стойкость к механическим воздействиям

Высокая светоотдача

Экологическая и пожарная безопасность

Недостатки

Большая стоимость

При подключении светодиода необходимо соблюдать полярность

Светодиодные лампы
Сравнение люминесцентных ламп и светодиодных ламп
Технические	Светодиодная лампа	Люминесцентная лампа
характеристики
Источник света	Светодиоды SMD(3528)	Люминофор
	Производитель
	светодиодов Semileds
	(Тайвань) 180 штук
	Холодный белый	Холодный белый
Цветовая температура
Рабочее напряжении
Рабочая частота
Мощность
Угол свечения
	Оптический поликарбанат
Гарантия
Срок службы	100000 часов

1. Электрическое освещение	САЭЭС
		нарушилась герметичность, и если постоянно
		подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они
		будут накапливаться в организме человека, нанося вред
		здоровью. Требует специальной утилизации.
Недостатки	Более высокая
		Зависимость световых характеристик от температуры
		окружающей среды

- значительное снижение светового потока к концу срока службы

- пульсации светового потока

- мерцание ламп, что повышает утомляемость

- относительно долгий запуск

- большее потребление энергии

- дроссель может издавать низкочастотный неприятный гул.

Представляет собой такой источник света, основой которого являются люминофоры (именно они отвечают за «превращение» ультрафиолета в видимый свет). Как правило, лампы такого типа используются для создания общего освещения в помещении.

Разновидности люминесцентных ламп

Современные люминесцентные лампы выпускаются самых разнообразных модификаций, различных типоразмеров и цоколей. Основными видами таких ламп считаются следующие:
- линейные (или трубчатые);
- кольцевые;
- U-образной формы.

Кроме того, подобные лампы подразделяют на образцы высокого (для освещения улиц) и низкого давления (для квартир или промышленных объектов). Также, существует классификация люминесцентных лампочек по «оттенку» света, который они излучают:
- белый свет (маркировка ЛБ) – холодный (ЛХБ) или теплый (ЛТБ);
- естественный (ЛЕ);
- дневной(ЛД).

Преимущества и недостатки люминесцентных ламп

У люминесцентных «источников» света достаточно много плюсов, среди которых:
- высокая надежность;
- отличная светоотдача;
- длительный период эксплуатации (примерно 5 лет);
- достаточно высокий КПД;
- множество сфер применения;
- экономичность;
- компактные размеры;
- не происходит сильного нагрева поверхности;
- различный спектр излучения (от холодного света до приближенного к дневному).

Кроме несомненных преимуществ использования люминесцентных ламп , есть и характерные для этого способа освещения недостатки.

Во-первых, необходимость специальной утилизации. Связано это с тем, что люминесцентные модели содержат некоторое количество ртути (около 3 мг). При правильной эксплуатации ламп вреда для здоровья человека они не представляют.

Во-вторых, необходимо учесть тот факт, что люминесцентные лампы излучают ультрафиолет. Но содержание его настолько незначительно, что не способно негативно влиять на человеческий организм.

Также мерцание подобных источников света часто бывает раздражающим для глаз и может даже вызывать искажение форм и цветов (особенно у людей с ослабленным зрением).

Сферы применения люминесцентных ламп

Лампы такого типа используются для общего освещения различных учреждений. Это офисные помещения и магазины, медицинские центры и больницы, производственные объекты и жилые дома. Кроме того, применяют люминесцентные лампы и в рекламных целях (в том числе для уличной рекламы).

Cлайд 1

Энергосберегающие лампы. Работу выполнила: ученица 11 «Б» класса МОУ «СОШ №1» г. Изобильного Германова Мария Учитель: Васина Ирина Васильевна

Cлайд 2

С каждым годом все больше увеличиваются потребности человечества в электроэнергии. В результате анализа перспектив развития технологий освещения, наиболее прогрессивным направлением эксперты признали замену устаревших ламп накаливания энергосберегающими лампами. Причиной этого специалисты считают значительное превосходство последнего поколения энергосберегающих ламп над «жаркими» лампами.

Cлайд 3

Cлайд 4

Цель работы. 1. Выяснить, действительно ли компактные люминесцентные лампы являются на сегодняшний день альтернативой для освещения своих домов как высокоэффективные, энергосберегающие лампы. 2. Рассчитать затраты на электроэнергию обычного жилого дома.

Cлайд 5

Газоразрядные лампы в отличие от ламп накаливания излучают свет благодаря электрическому разряду, проходящему через газ, заполняющий пространство лампы: ультрафиолетовое свечение газового разряда преобразуется в видимый нам свет.

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Почему именно энергосберегающая лампа? Светоотдача. Срок службы. Низкая теплоотдача. Распределение света. Возможность выбора цвета освещения. высокая стоимость длительность разогрева ограниченный температурный диапазон жесткие требования к напряжению в сети вред людям с чрезмерной чувствительностью кожи ПРЕИМУЩЕСТВА НЕДОСТАТКИ

Cлайд 9

Cлайд 10

Cлайд 11

Cлайд 12

Простая замена привычных источников света на их энергосберегающих родственников сократит расходы энергоресурсов в 4 раза

Cлайд 13

Энергосберегающие лампы могут иметь разную цветовую температуру Y - 2700 К – теплый (желтый) свет; N - 4000 К – нейтральный (дневной) свет; W - 6400 К – холодный (белый) свет.

Cлайд 14

Смотрите на температуру! ЕСЛИ вы выбираете для своей квартиры энергосберегающие лампы, помните - стоит обращать внимание на световую температуру и цветовой спектр. Часто энергосберегающие лампочки кажутся некомфортными для глаза только потому, что неправильно подобраны к помещению. Кроме того, слишком яркая для данного метража лампа будет вредна для глаз так же, как и слишком тусклая».

Cлайд 15

Возможность выбора цвета свечения 3. Холодный белый свет (6000-6500 К) - ярко-белое, голубоватое освещение. Подходит для офисных помещений, кабинетов. А вот в кухне и детской будет вызывать явный дискомфорт, утомляя глаз. 2. Тёплый белый свет (4000-5000 К) - тон, наиболее приближенный к стандартной «лампочке Ильича», нейтральный мягкий свет. Подходит для гостиной и детской комнаты. 1. Тёплый свет (2700-4000 К) - желтоватый, самый тёплый из спектра цвет. Подходит для кухни и спальни. А вот в рабочей зоне будет вызывать раздражение и дискомфорт.

Cлайд 16

Расчет экономии электроэнергии и денежных затрат при использовании энергосберегающих ламп.

Cлайд 17

Анкетирование. Вопросы: 1. Сколько всего в вашей квартире ламп? 2. Сколько из них энергосберегающих? 3. Знаете ли Вы «+» и «-» энергосберегающих ламп?

Cлайд 18

По данным "Гринпис", если каждый москвич заменит одну лампу накаливания мощностью 100 Вт на энергосберегающую лампу мощностью 23 Вт, то общая экономия электроэнергии в Москве составит около 800 МВт. А это больше половины имеющегося дефицита электроэнергии в столице. По данным «Гринпис», если человек работает в течение года (240 дней по 8 часов в день) в офисе при искусственном освещении люминесцентными лампами с очень высоким уровнем освещенности 1000 Лк (в 5 раз больше оптимального уровня освещенности жилья), то это равносильно пребыванию на открытом воздухе в г. Давос (Швейцария) летом по одному часу в полдень ежедневно всего в течение 12 дней. Интересные факты.

Cлайд 19

Важно! Недавно Всемирная организация здравоохранения, со ссылкой на министерства здравоохранения Канады и Великобритании, заявила, что столь популярные энергосберегающие лампы вовсе не безопасны: в них содержится высокотоксичная ртуть, а радиационный фон и электромагнитное излучение равны тем, что возникают при свете ультрафиолета. В Европе, например, отработавшие своё энергосберегающие лампы собирают в специальные контейнеры для… токсичных отходов. А у нас производители не считают своим долгом даже проинформировать покупателя о такой необходимости.

Cлайд 20

С точки зрения экономии электроэнергии и денежных средств энергосберегающие лампы более предпочтительны. Однако, полностью перейти на новый вид ламп мешает психологический фактор «привычности» и осторожного отношения ко всему новому. Надо найти «золотую середину»: - постепенный переход на новый вид ламп - учитывая «-» энергосберегающих ламп использовать параллельно с ними и лампы накаливания ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные преимущества люминесцентных ламп перед лампами накаливания. Параметры и виды люминесцентных ламп, правила их утилизации и особенности маркировки. Запуск и подключение, область применения. История и принцип работы. Причины выхода из строя.