Lampes fluorescentes : paramètres, appareil, circuit, avantages et inconvénients par rapport aux autres
Les lampes fluorescentes (FL) modernes font un excellent travail d'éclairage de grands locaux résidentiels, de travail et techniques et peuvent réduire la consommation globale d'électricité de 50 à 83 %, réduisant ainsi les factures de services publics.
Dans cet article, nous examinerons les caractéristiques de fonctionnement des LL, leur conception et analyserons les principaux avantages et inconvénients par rapport aux autres types de dispositifs d'éclairage. De plus, nous fournirons des photos et des schémas thématiques, ainsi que des vidéos sur le principe de fonctionnement des ampoules fluorescentes et les caractéristiques de leur application.
Le contenu de l'article :
Principe de fonctionnement et dispositif du LL
Un dispositif luminescent est une source de lumière chargée de gaz, dans laquelle une décharge électrique dans de la vapeur de mercure crée un rayonnement ultraviolet intense.
Les modules de type fluorescent compact ont une base standard, ce qui en fait un remplacement pratique pour les lampes à incandescence lumineuses mais plus énergivores.
Comment fonctionne une ampoule fluorescente ?
Il est transformé en lumière visible à l'œil humain par une composition spéciale appelée phosphore, composée d'halophosphate de calcium mélangé à des éléments supplémentaires.
Après avoir connecté une lampe fluorescente à l'alimentation centrale, une décharge luminescente doit être maintenue à l'intérieur de l'ampoule en verre.
Il permet d'assurer la lueur de la couche de phosphore en mode constant et même lors d'une panne de courte durée de l'alimentation centrale.
Caractéristiques de conception de l'appareil
La lampe de type fluorescent traditionnelle est un cylindre de verre d'un diamètre extérieur de 12, 16, 26 et 38 mm, généralement représenté comme :
- tube droit allongé;
- module incurvé en forme de U ;
- anneau;
- figure complexe.
Les pieds sont hermétiquement scellés dans les bords d'extrémité. Sur leur face intérieure se trouvent des électrodes en tungstène, dont la structure rappelle les corps à filament en spirale intégrés aux ampoules Ilitch.
De l'extérieur, les éléments d'électrode sont soudés aux broches métalliques du métal socle, à laquelle la tension de fonctionnement est appliquée.
Les appareils en forme de U et droits sont généralement équipés de bases G5 et G13, où le codage des lettres indique le type de broche de l'élément de base et le chiffre indique à quelle distance se trouvent les éléments de travail.
Le milieu électriquement conducteur situé à l’intérieur de l’ampoule en verre a une résistance négative. Lorsqu'une augmentation de courant se produit entre deux électrodes opposées et qu'elle nécessite une limitation, elle se manifeste et réduit la tension de fonctionnement.
Le schéma de circuit pour allumer une ampoule fluorescente conventionnelle comprend Manette de Gaz ou du ballast. Il est responsable de la création de la tension d'impulsion de haut niveau nécessaire pour activer correctement la lampe.
En plus de cette partie, le ballast électronique est équipé de entrée. Il s'agit d'un élément à décharge luminescente, à l'intérieur duquel se trouvent deux électrodes entourées d'un environnement de gaz inerte.
L'un d'eux est constitué d'une plaque bimétallique. En mode veille, les deux électrodes sont ouvertes.
Types courants de ces ampoules
La classification principale des produits fluorescents est basée sur le niveau de pression de base. Les appareils à haute pression sont utilisés pour les installations d’éclairage à haute puissance et l’éclairage public extérieur.
Les lampes basse pression sont utilisées dans la vie quotidienne pour éclairer des locaux industriels, techniques et résidentiels à des fins diverses.
Type n°1 – modules haute pression
Les appareils à haute pression produisent un flux lumineux riche et de bonne densité. La surface intérieure de l'élément de l'ampoule est recouverte d'un revêtement spécial en phosphore composé de fluorogermanate ou d'arséniate de magnésium.
La puissance de fonctionnement de ces lampes fluorescentes varie de 50 à 2 000 W.
L'allumage complet du module d'éclairage se produit dans les 3 secondes.La durée de vie des produits de 80 à 125 watts est d'environ 6 000 heures et les lampes de 400 W ou plus peuvent fonctionner jusqu'à 15 000 heures si les règles de fonctionnement établies par le fabricant sont strictement respectées.
Type #2 – produits basse pression
Le LL basse pression est utilisé pour assurer le flux lumineux des locaux résidentiels, techniques et industriels.
Structurellement, l'appareil est un tube en verre durable contenant de l'argon à l'intérieur à une pression de 400 Pa et une petite quantité de mercure ou d'amalgame. Il est proposé sur le marché dans une grande variété de modifications et est équipé de deux éléments d'électrode.
Un flacon en verre peut avoir une grande variété de diamètres. Le niveau de puissance lumineuse varie en fonction de la puissance de l'appareil lui-même. Pour son bon fonctionnement, un démarreur de type papillon est nécessaire. La durée de vie moyenne est de 10 000 heures.
Caractéristiques des LL compacts
Les LL de type compact sont des produits hybrides qui combinent certaines des spécificités distinctives des lampes à incandescence et les caractéristiques des lampes fluorescentes.
Grâce à des technologies avancées et à des capacités d'innovation étendues, elles présentent le petit diamètre et les dimensions moyennes caractéristiques des ampoules Ilitch, ainsi qu'un niveau élevé d'efficacité énergétique caractéristique de la gamme d'appareils LL.
Les LFC sont dans la plupart des cas équipées d'un starter électronique et peuvent être utilisées dans des types spécifiques de luminaires. Ils sont également utilisés pour remplacer les lampes à incandescence simples et conventionnelles par des lampes nouvelles et rares.
Malgré tous les avantages, les modules compacts présentent des inconvénients spécifiques tels que :
- effet stroboscopique ou scintillement - les principales contre-indications concernent ici les épileptiques et les personnes atteintes de diverses maladies oculaires ;
- effet sonore prononcé – lors d'une utilisation prolongée, un fond acoustique apparaît pouvant provoquer un certain inconfort chez une personne présente dans la pièce ;
- odeur – dans certains cas, les produits dégagent des arômes piquants et désagréables qui irritent l’odorat.
Cette dernière position est plus souvent observée dans les objets artisanaux sans nom d'origine chinoise, et même les appareils de marque fabriqués conformément à toutes les règles et exigences modernes souffrent souvent des deux premiers. Nous avons classé les meilleurs fabricants de CFL Dans cet article.
Plage de température de couleur de base
La couleur de la lueur est l’un des paramètres les plus importants, dépendant directement de la composition du phosphore qui convertit le rayonnement ultraviolet en lumière.
Aujourd'hui, les plus courantes sont 7 définitions des nuances de flux produites par les lampes fluorescentes :
- LEB – blanc naturel avec une teinte froide notable ;
- PMA – une journée naturelle avec une qualité de rendu des couleurs améliorée ;
- CLI - blanc chaud;
- LD – le blanc de jour traditionnel ;
- KG – blanc classique ;
- LEC – naturel avec un rendu des nuances de la plus haute qualité ;
- LHB – un blanc froid simple.
Pour les espaces de vie où les gens passent beaucoup de temps, des teintes chaudes ou des lampes à lumière naturelle avec un haut niveau de rendu des couleurs conviennent.
Les tons blancs et diurnes sont généralement présents dans les bureaux, les espaces de travail, les espaces industriels, les salles de classe et les salles de classe. Ils favorisent la concentration, augmentent l’activité cérébrale et améliorent l’apprentissage et la productivité en général.
Les teintes les plus froides sont utilisées dans les établissements médicaux, les laboratoires, les hôpitaux et les locaux techniques. Ils donnent aux objets une clarté supplémentaire et améliorent l'acuité visuelle.
Les composants de couleur ajoutés au phosphore permettent d'obtenir des nuances de lampe roses, bleues, vertes et autres inhabituelles.
Ces appareils sont utilisés à des fins de conception, de publicité et commerciales. Avec leur aide, ils créent un éclat original nécessaire dans un cas individuel précis.
Nous avons écrit plus d'informations sur la température de couleur de la lumière, les particularités de la perception humaine des couleurs et les nuances de choix. dans le prochain article.
Forces et faiblesses des appareils
Comme tout dispositif technique destiné à éclairer les espaces domestiques et de travail, les lampes fluorescentes ont leurs forces et leurs faiblesses.
Sur la base de ces informations, vous pouvez déterminer où il est plus judicieux de les utiliser et dans quels cas il convient de privilégier des sources lumineuses d'un type différent.
Aspects positifs des lampes
Le principal avantage des produits luminescents est considéré comme un rendement lumineux accru et un bon niveau d’efficacité. Ils assurent à la pièce un éclairage non irritant pour les yeux et démontrent une endurance normale même en cas d'usage intensif.
Différentes températures de nuances de lumière, proches de la lumière naturelle du soleil, vous permettent de sélectionner le dispositif d'éclairage approprié à diverses fins et pour des pièces de tout usage.
Le flux lumineux produit par le module n'est pas dirigé, mais diffusé. Une lueur calme et agréable à l'œil provient non seulement du filament de tungstène situé à l'intérieur, mais également de toute la surface extérieure du flacon.
Cela permet d'utiliser des sources luminescentes à la fois pour créer un éclairage de fond général et pour organiser la lumière zonale.
La durée de vie des produits luminescents varie selon le modèle et atteint jusqu'à 20 000 heures ou jusqu'à 5 ans.
Cependant, l'acheteur doit savoir que la lampe ne produit cette ressource que si les conditions suivantes sont remplies :
- disponibilité d'un volume suffisant d'alimentation électrique de haute qualité sans surtensions ni chutes ;
- qualitatif ballast;
- un certain nombre d'activations, généralement pas plus de 2000 pour les 2 premières années d'utilisation, soit seulement 5 activations par jour.
La violation de ces conditions de base dégradera considérablement l'efficacité du luminaire et réduira considérablement sa durée de vie.
Le niveau de consommation énergétique des lampes luminescentes est presque 5 fois inférieur à celui des produits traditionnels, elles peuvent donc être classées comme économie d'énergie sources lumineuses.
Avec leur aide, il sera possible d'éclairer efficacement une grande pièce sans dépenser beaucoup d'argent en factures de services publics.
La température de fonctionnement à la surface du flacon ne dépasse pas 50 degrés. Cela permet de faire fonctionner la lampe dans des pièces où des exigences accrues en matière de sécurité incendie sont imposées.
Principaux inconvénients des modules
Le premier gros inconvénient des produits est une sensibilité excessive aux changements de température. Ils réagissent fortement au mouvement de la colonne de mercure et peuvent cesser de fonctionner lorsque la température descend en dessous de -20 °C.
Une chaleur supérieure à +50 °C n'a pas un effet optimal sur le fonctionnement et limite sérieusement le champ d'utilisation de ces sources lumineuses.
La sensibilité à l'humidité n'est pas non plus un avantage et ne permet pas une large utilisation des produits dans les salles de bains et les sanitaires.
Parfois, le flux lumineux lui-même est considéré comme un inconvénient, car il présente un spectre linéaire et inégal qui déforme les nuances naturelles des objets dans la pièce.
Tout le monde ne le ressent pas visuellement, mais pour ceux qui perçoivent ce moins trop clairement, les lampes sont vendues avec un phosphore proche d'une couleur spectrale solide et plus naturelle. Certes, leur rendement lumineux est nettement inférieur.
Il existe des situations où les lumières luminescentes clignotent à deux fois la fréquence du réseau d'alimentation. Ce problème peut être résolu par quelques améliorations du dispositif, notamment en utilisant ballasts électroniques avec un niveau approprié de capacité du condensateur de lissage du courant redressé à l'entrée de l'onduleur.
Mais le fait que les fabricants tentent d'économiser de l'argent et n'équipent pas les appareils de condensateurs de la capacité requise est quelque peu contrariant.
La nécessité d'un dispositif de démarrage supplémentaire réduit également légèrement la popularité des lampes. Ils nécessitent certainement soit un papillon trop bruyant et plutôt encombrant avec un démarreur peu fiable, soit un ballast électronique plus avancé doté d'une fonction de réglage de la puissance, mais qui coûte en même temps beaucoup d'argent.
Un autre point faible des luminescents est leur grande sensibilité à l’allumage. Lors de l'activation directe de la lampe, une composition spéciale brûle et s'effrite sur les électrodes, ce qui assure la stabilité de la décharge et protège le filament de tungstène interne de la surchauffe.
Une mise sous tension constante réduit considérablement la durée de vie de l'appareil. De plus, un scintillement visible et irritant apparaît et les bords de l'ampoule s'assombrissent et perdent leur esthétique.
Risque chimique pour la santé
L’un des principaux inconvénients des sources lumineuses fluorescentes est le risque chimique. L'ampoule de la lampe contient du mercure hautement toxique et sa quantité varie de 1 à 70 mg.
Les vapeurs de cette substance peuvent nuire à la santé des personnes se trouvant constamment dans des pièces éclairées par des appareils de type LL.
Lorsqu'un module tombe en panne, il ne doit en aucun cas être cassé ou jeté dans une poubelle ordinaire. Il est nécessaire éliminer conformément à la réglementation et des règles clairement décrites dans la législation en vigueur.
Par exemple, transportés vers des décharges où les matières toxiques sont acceptées par la population pour leur destruction ou leur recyclage corrects.
Comparaison avec d'autres sources lumineuses
Les produits de type LL diffèrent considérablement des lampes à incandescence vieillissantes et des lampes LED progressives.
Par rapport aux premiers, ils consomment 5 fois moins d'électricité, tout en offrant le même niveau de saturation du flux lumineux. Mais ils sont quelque peu inférieurs aux appareils LED en termes de puissance combinée à la consommation d'énergie.
Certes, une lampe à incandescence brûle avec la même intensité pendant toute sa durée de fonctionnement, tandis que les lampes fluorescentes perdent une partie de leur saturation en raison de l'épuisement de la couche interne qui reflète le rayonnement ultraviolet.
Les produits LED deviennent quelque peu faibles pendant le fonctionnement en raison de la dégradation des diodes de travail. Et sur certains modèles, il est possible de régler la luminosité de l'éclairage à l'aide d'un variateur.
Les lampes à incandescence ou fluorescentes n'offrent pas cette fonction.Mais ce mode pratique dans les appareils LED n'est pas gratuit et vous devrez payer un montant supplémentaire pour cela.
En termes de niveau de fragilité structurelle, les lampes à incandescence et les lampes fluorescentes sont similaires, puisqu'elles possèdent une ampoule en verre. À cet égard, les modules de glace sont plus résistants aux chocs et aux dommages mécaniques. Et l’absence d’éléments nocifs ou toxiques à l’intérieur les rend beaucoup plus attrayants pour une utilisation à la maison.
Quant au côté financier, au départ, une ampoule à incandescence coûte moins cher que les autres. Toutefois, compte tenu de sa durée de vie de seulement 1 000 heures, cela ne peut guère être considéré comme un avantage prononcé.
Le prix de base des lampes fluorescentes est cependant plus élevé et leur durée de vie est beaucoup plus longue. Comme le disent des fabricants réputés, ils durent 10 000 à 15 000 heures si le nombre d'activations quotidiennes ne dépasse pas 5 à 6 fois.
Les modules LED peuvent se targuer de performances encore meilleures, mais vous devrez également payer beaucoup plus pour ce plaisir, et ce n'est pas conseillé dans tous les cas. Même si la tendance à remplacer certaines sources lumineuses par d’autres est visible partout. À propos de la nécessité de remplacer les ampoules fluorescentes par des ampoules LED et de la procédure à suivre pour effectuer ce travail nous avons écrit ici.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Sur quel principe fonctionnent les lampes luminescentes ? Une explication détaillée de toutes les nuances du fonctionnement des appareils d'éclairage économiques et économes en énergie :
Quelles sont les principales différences entre les éléments fluorescents et les lampes à incandescence simples et traditionnelles ? Comparaison de la puissance, du rendement lumineux et de la consommation d'énergie de deux produits d'éclairage modernes :
Que sont les ampoules fluocompactes à économie d’énergie ? Comment ils fonctionnent, combien de watts ils consomment et à quelles fins ils sont utilisés :
Un appareil de type fluorescent est un analogue pratique d'une lampe à incandescence classique. Avec son aide, vous pouvez fournir un flux lumineux de haute qualité à une pièce de toute taille, tout en réduisant la consommation d'énergie. Il servira longtemps et ne causera aucun problème important aux propriétaires..
Ensuite, lorsque les lampes auront atteint la fin de leur durée de vie utile, elles devront être éliminées et de nouveaux modules plus avancés achetés en retour.
Quel type d’ampoules préférez-vous et que pensez-vous des ampoules fluorescentes ? Partagez votre opinion avec d'autres utilisateurs, dites-nous ce que vous considérez comme les principaux avantages de LL et quel est, pour vous personnellement, un inconvénient important de ces appareils.
Si vous avez de bonnes connaissances théoriques sur le sujet de l'article ci-dessus et souhaitez compléter notre matériel avec des nuances utiles, veuillez écrire vos commentaires dans le bloc ci-dessous.
Compte tenu de ma propre expérience dans les lampes opératoires de différents types, je privilégierais les lampes fluorescentes. Les facteurs clés pour moi sont la durée de vie trop courte des lampes à incandescence et mon intolérance personnelle à l'éclairage LED. Cela me fait mal aux yeux et semble aussi froid et contre nature. D’ailleurs, tout le monde à la maison est d’accord avec moi. J'aimerais savoir : quel est cet effet, ou est-ce juste une perception individuelle ?
Bonjour. Il existe plusieurs versions de scientifiques.
Plus la température du spectre de couleurs est élevée, plus l'irritation de la rétine est forte. Il est recommandé d'utiliser des lampes LED avec une lumière chaude, une température de rayonnement de 2 500 à 3 200 K. Si l'indicateur est plus élevé, une telle lampe doit être jetée. En plus des facteurs physiologiques, ce moment est également de nature neurologique : la lumière jaune chaude est caractéristique de la lumière du soleil, mais la lumière blanche froide n'existe pas dans la nature.
Les ampoules LED avec une fréquence de scintillement de 8 à 300 Hz ont également un effet néfaste sur l'état nerveux, mais cela s'applique aux ampoules qui n'ont pas de filtrage intégré. De plus, selon des études récentes, les lampes LED réduisent la production de mélatonine, une hormone spéciale responsable de la stabilisation du sommeil et du cycle quotidien en général, et qui a également un effet antioxydant.
Mais en général, la question des dangers de ces lampes n’a pas encore été suffisamment développée et étudiée. Quoi qu'il en soit, si vous êtes mal à l'aise et mal à l'aise avec eux, alors pourquoi vous torturer, il est plus facile de vraiment prendre une option alternative.
J'ai remplacé toutes les ampoules de mon appartement par des fluorescentes et j'ai immédiatement ressenti une économie d'énergie de 60 pour cent. Le phosphore est très agréable à l'œil humain, l'éclairage des pièces est bien meilleur et plus efficace. Vous pouvez choisir un éclairage agréable à l’œil, le flux lumineux est diffus. Bien sûr, ils coûtent plus cher financièrement, mais vous ressentirez alors immédiatement leurs avantages.