Как работают компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

Вот такая современная  лампа, экономит ваши деньги и помогает окружающей среде! У нее срок службы в 10 раз дольше, чем у стандартной электрической лампы и использует на 80 процентов меньше энергии.  За время своего существования, типичная энергосберегающая лампа уменьшает попадание в атмосферу около одной тонны двуокиси углерода. Так что это хорошо для вашего кармана, а также окружающей природы на Земле,  Но как именно она работает?

 Энергосберегающие светильники экономят энергию, делая свет без тепла, используя совершенно иной процесс, называемый флуоресценции. Это трюк похож на тот, который используют светлячки чьи тела содержат химические вещества, которые делают «холодный свет» без тепла. Общее название для этого света  — люминесценция.

С внешней стороны, флуоресцентная лампа выглядит достаточно просто, с двух основных частей:  квадратного основания из которой выходит две или более белые стеклянные трубки. Подключите основание и трубки загораются. Что может быть проще? Внутри, все немного сложнее! Вот как все это работает:

  1. Вы подключаете основание в патрон для лампы.
  2. Просто внутри основания, где оно расширяется, есть небольшая электронная плата, содержащий трансформатор, что повышает напряжение входящей электроэнергии. (Вы можете увидеть фото схемы ниже.) Это означает, что лампа может производить больше света, чем было бы без него, а также помогает уменьшить мерцание.
  3. Схема соединена с парой электрических контактов называемых электродами.
  4. Когда электричество течет на электроды, электроны (показанные здесь, как красные точки) кипения от их поверхности отстреливаются вниз тонких белых труб, которые содержат газ — ртуть, который показанный здесь как большие синие точки.
  5. Как только электроны переносятся вниз трубы, они сталкиваются с атомами ртути. При столкновении передают энергию атомам ртути, так что их электроны переходят к более высоким уровням энергии. Но это делает атомы ртути неустойчивым, так что электроны быстро вернуться в основное состояние. Когда они это делают, они выделяют фотоны невидимого ультрафиолетового света (чуть более высокой частоты, чем синий свет, который мы можем увидеть), показанные здесь, как фиолетовые волнистые линии.
  6. Если флуоресцентные лампы делают невидимый свет, как же они светятся белым? Тонкие стеклянные трубки флуоресцентного света покрыты белым цветом химических веществ, называемых люминофором. Когда ультрафиолетовый свет падает на атомы люминофора (показано ниже в виде серых точек), это возбуждает электроны в их точно так же, что атомы ртути возбуждались. Это делает атомы фосфора нестабильными, поэтому они выделяют свою избыточную энергию в виде фотонов, которые — в этот раз, видимые — белый свет (указано здесь желтыми волнистые линии).

Резюме

Так, в общем, флуоресцентные лампы преобразовывают энергию в три этапа:

  • Электроды принимают электрическую энергию от источника питания и генерируют движущиеся электроны.
  • Движущиеся электроны сталкиваются с атомами ртути в трубках, чтобы создать ультрафиолетовый свет.
  • Белое люминофорное покрытие трубок преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет (то, что мы видим).

Фото: Электронная схема внутри энергосберегающей лампы. Трансформатор является большой предмет в центре. Черным цилиндром слева является конденсатор. Четыре серебряные цветные контакты находятся там, где  присоединяются электроды.

Что внутри компактной люминесцентной лампы?

В случае, если вам интересно, как  на самом деле выглядит внутри компактная люминесцентная лампа. (Не вскрывать самостоятельно, есть риск для здоровья от ртути, что внутри.) К сожалению фото, является немного размытым.

Фото: Внутри компактной люминесцентной лампы. Цифры на этом фото соответствуют номерам схемы выше: 1  — Подключение к разъему питания; 2  — схема трансформатор; 3 — Электроды; 4-6 —  Стеклянные трубки с белым люминофорным покрытием внутри.

Сколько они сохраняют денег?

 

Вы часто слышите, как люди говорят, что лампы окупятся довольно быстро, но это действительно, правда? Давайте сами посчитаем и узнаем!

Предположим, вы покупаете лампу накаливания мощностью 100 Ватт, и используем в течение 1000 часов. За это время, она использует: 0,1 кВт (100 Вт) × 1000 часов = 100 киловатт-часов, что эквивалентно 100 единиц электричества, или 360 МДж. Если вы находитесь в США, электричество может стоить вам 15-20 центов за киловатт-час, что делает общую стоимость потребляемой электроэнергию около $ 15-20. Беглый взгляд показывает, что вы могли бы купить пакет из 10 энергосберегающих ламп по этой цене. Поэтому было бы принять ценность всего 100 часов «электроэнергии, чтобы купить один эквивалент, энергосберегающей лампы. Скажем, энергосберегающий светильник эквивалентно старой лампе в 100 Вт будет использовать 20 ватт и в течение 10000 часов (так что он будет использовать в пять раз меньше электроэнергии ). За каждые 1000 часов, что он работает, экономит вам 80 единиц электроэнергии. Десять ламп, работающие в течение 1000 часов сэкономит вам 800 единиц электроэнергии или примерно $ 120-160. Другими словами, переход на низкоэнергетические лампы не несет никакой опасности: они легко окупаются.

 

КЛЛ или светодиод?

Это не означает, что энергосберегающие люминесцентные лампы не лишены недостатков. Как вы можете видеть на фотографии наверху, есть внутри них электронные схемы, и это трудно переработать в конце эксплуатации, поэтому большинство лампы, выбрасывают на свалки. Ртуть в них является токсичной, поэтому, если вы нарушите герметичность лампы в вашем доме, есть небольшой риск для вашего здоровья (и ртуть загрязняет свалку). Как только компактные люминесцентные лампы были изобретены, появляться лучшая альтернатива им. Например, светодиодные лампы,  еще более энергоэффективные,  содержат намного меньше электронных компонентов и не содержат токсичную ртуть, хотя, на данный момент, по крайней мере, весьма немного дорогая, чтобы купить.

Как выбрать энергосберегающую лампу

Ремонт энергосберегающей лампы мощностью 20 Вт своими руками

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *