Les sources lumineuses fluorescentes sont des lampes à décharge électrique qui ont une longue durée de vie. Ces produits assurent l'éclairage artificiel des zones résidentielles, des immeubles de bureaux, des centres commerciaux et des entreprises industrielles. Des variantes de dispositifs ont été développées avec différentes nuances de rayonnement, type de base, forme de tube, fonctionnalité, etc.
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Conception et fonction des lampes
Selon l'histoire de la lampe fluorescente, le premier luminaire de type à décharge a été construit en 1856 par H. Heissler. La construction des appareils a été perfectionnée. Les ampoules fluorescentes ont été commercialisées à la fin des années 30 du 20e siècle.
Il s'agit d'une source lumineuse à décharge gazeuse, conçue avec un tube de verre scellé des deux côtés. À l'intérieur, une couche d'une substance spéciale (phosphore) est déposée sur la surface de la lampe. Le dispositif émet une lumière diffuse lorsqu'il est connecté à une source d'alimentation. L'intérieur de l'ampoule est rempli d'argon.
Le dispositif luminescent comprend :
- cathodes protégées par une couche émettrice ;
- broches de plomb ;
- panneau final ;
- les tubes d'évacuation des gaz nobles ;
- mercure ;
- pied en verre estampé, complet avec fils électriques, etc.
Le principe de fonctionnement est basé sur l'apparition d'une décharge électrique entre les électrodes après le raccordement au réseau. Suite à l'interaction de la décharge avec les gaz inertes et la vapeur de mercure, une lumière ultraviolette est émise, qui agit sur le phosphore et convertit l'énergie en émission lumineuse. Des phosphores aux composants chimiques différents sont utilisés pour ajuster les teintes des appareils contenant du mercure.
La décharge d'arc dans l'ampoule est créée par une cathode auto-blindée en oxyde, qui est affectée par l'électricité. Les cathodes sont chauffées en faisant passer une décharge de courant pour allumer le tube radiant. Les dispositifs à cathode froide sont amorcés par l'action ionique d'une décharge lumineuse à haute tension.
Les appareils luminescents ont besoin d'une unité supplémentaire (ballast) pour fonctionner, qui fournit un starter et un starter. Le ballast régule l'intensité de la décharge et est disponible en 2 types (électromagnétique et électronique).
Le ballast électromagnétique est un ballast mécanique. L'unité est une option à faible coût et peut produire du bruit en fonctionnement.
Les unités électroniques sont plus chères, elles fonctionnent silencieusement, activent le système rapidement et sont compactes.
Classification des lampes fluorescentes
Les tubes fluorescents sont divisés en 3 catégories en fonction de leurs caractéristiques spectrales
- standard ;
- avec un meilleur rendu des couleurs ;
- avec des fonctions spéciales.
Les appareils standard sont équipés de phosphores monocouches qui permettent l'émission de différentes nuances de blanc. Les armatures sont optimales pour l'éclairage des unités résidentielles, de bureau et industrielles.
Les lampes fluorescentes à transmission lumineuse améliorée sont équipées d'un phosphore de 3 à 5 couches. La structure permet un rendu des couleurs élevé grâce à une efficacité lumineuse accrue (jusqu'à 12 % de plus que les lampes standard). Les modèles conviennent aux vitrines de magasins, aux salles d'exposition, etc.
Les lampes fluorescentes à usage spécial sont améliorées en utilisant différentes compositions dans le tube pour maintenir un spectre de fréquences donné. Ces appareils sont utilisés dans les hôpitaux, les salles de concert, etc.
Les appareils sont divisés en modèles haute pression et basse pression.
Les modèles haute pression sont optimaux pour l'installation dans les lampes d'extérieur et les appareils à forte puissance.
Les lampes à basse pression sont utilisées dans les appartements, les complexes de bureaux, les locaux industriels.
En termes d'apparence, les LL sont disponibles en version linéaire et compacte.
Le design linéaire de l'ampoule est allongé et est utilisé pour les locaux industriels, les centres commerciaux, les bureaux, les établissements de santé, les organisations sportives, les halls d'usine, etc. Le modèle linéaire est disponible dans différents diamètres de tube et configurations de douille. Les appareils sont identifiés par des codes. Un appareil d'un diamètre de 1,59 cm est marqué comme T5 sur l'emballage, 2,54 cm comme T8, etc.
Les lampes fluorescentes compactes (LFC) sont des tubes de verre en spirale et sont destinées à être utilisées dans des appartements, des bureaux, etc. Les LFC sont divisées en 2 types, la principale différence étant les types de base (standard et pin-base).
La base filetée traditionnelle est marquée d'un "E" et d'un code indiquant la taille du diamètre.
La base en forme de goupille est marquée d'un "G" ; les données numériques indiquent la distance entre les goupilles. Cette lampe à fourche est optimale pour une installation dans les lampes de table, les appliques suspendues dans les petites pièces.
Les lampes fluorescentes varient en puissance (faible et forte). La puissance d'une lampe fluorescente peut dépasser 80 unités. Les produits à faible puissance sont jusqu'à 15 W.
La distribution de la lumière des dispositifs peut être directionnelle (type réflecteur, fente) ou non directionnelle.
Le type de décharge est divisé en dispositifs à arc, à incandescence ou à décharge lumineuse.
La gamme d'applications des dispositifs d'éclairage varie (extérieur, intérieur, antidéflagrant, en porte-à-faux).
Les luminaires d'extérieur conviennent à la décoration extérieure des bâtiments, à l'éclairage des tonnelles, à la décoration des cours, etc. Le choix doit tenir compte des conditions de température de la région.
Les unités intérieures conviennent aux bureaux et aux bâtiments résidentiels. Les appareils sont protégés contre l'humidité et la poussière. Les parties du corps sont reliées de manière étanche. Le design des lampes peut être droit, suspendu, conçu pour être fixé à la surface du plafond.
Les raccords antidéflagrants sont conçus pour les zones où il existe un risque d'explosion (entrepôts, ateliers de teinture, etc.).
Les dispositifs de type cantilever sont montés au moyen de supports spéciaux et disposent d'un boîtier individuel.
Marquage
Le marquage des tubes fluorescents est imprimé sur l'emballage et contient des informations sur l'entreprise, la puissance, la construction du bouchon, la période d'utilisation, la teinte de la lumière, etc.
Selon le décodage de l'indice, la première lettre du marquage de la lampe fluorescente est L. Les lettres suivantes indiquent la couleur de la teinte lumineuse de la lampe (lumière du jour, blanc, blanc froid, UV, etc.). La valeur du code comprendra les symboles D, B, UV, etc.
Les caractéristiques du marquage sont indiquées par des lettres correspondantes :
- les lampes fluorescentes en forme de U (U) ;
- produits en forme d'anneau (K) ;
- les dispositifs de type réflecteur (P) ;
- lampes de démarrage rapide (B).
Dans les dispositifs de type fluorescent, le marquage indique également la valeur de luminescence, l'unité de mesure étant le Kelvin (K). Une valeur de température de 2700 K correspond à la teinte d'une lampe à incandescence. La marque 6500 K a une teinte blanche froide.
La puissance des appareils est indiquée par un chiffre et une unité de mesure - W. Les valeurs standard sont représentées par des appareils de 18 à 80 watts.
L'étiquette indique également l'étiquetage des lampes en fonction de caractéristiques telles que la longueur, le diamètre et la forme de l'ampoule.
Le diamètre de l'ampoule sur la lampe est fixé par la lettre "T" avec une désignation de code. Le dispositif identifié par le code T8 a un diamètre de 26 mm, T12 a un diamètre de 38 mm, etc.
Le marquage des appareils par type de base contient les lettres E, G et un code numérique. La désignation de la forme miniature de la base filetée est E14. La base filetée moyenne a un code E27. La base enfichable pour les motifs décoratifs et les lustres est étiquetée G9. Le gobelet en U est codé G23, le gobelet en U double est codé G24, etc.
Données techniques
Les informations techniques des luminaires fluorescents comprennent des données sur la puissance, le type de base, la durée de vie, etc.
Les raccords fluorescents ont une durée de vie de 8 000 à 12 000 heures. Les spécifications dépendent du type de lampe. Les appareils T8 et T12 ont une durée de fonctionnement de 9 à 13 mille heures, les lampes T5 ont une durée de fonctionnement de 20 mille heures.
L'efficacité lumineuse de ces dispositifs est de 80 Lm/W. Le dégagement de chaleur pendant la combustion est faible, la résistance au vent est moyenne, la position de combustion est horizontale. La température ambiante admissible pour les lampes est de +5...+55°C. Les conditions de fonctionnement optimales sont de +5 ... +25°C. Les appareils avec revêtement d'amalgame sont utilisés à +60°C.
Les températures de couleur vont de 2000K à 6500K selon le modèle. L'efficacité du luminaire est de 45-75%.
Chromaticité et composition de la lumière des lampes
Les caractéristiques de rendu des couleurs montrent la qualité de l'affichage par rapport à la lumière naturelle. Le rendu des couleurs élevé est présent dans les luminaires halogènes et est indiqué par le code 100.
On distingue les nuances de lumière émises par les appareils qui modifient les caractéristiques de couleur des objets.
Selon la norme GOST 6825-91, les dispositifs fluorescents présentent les types de nuances d'émission lumineuse suivants
- lumière du jour (D) ;
- blanc (B) ;
- teinte naturelle de blanc (E) ;
- blanc avec un ton chaud (TB) ;
- blanc avec un ton froid (CB) ;
- ultraviolet (UV) ;
- luminescence naturelle froide (LHE), etc.
L'ajout de la lettre C dans l'indication de couleur indique l'utilisation d'une composition de phosphore avec un meilleur rendu des couleurs.
Les couleurs des appareils d'éclairage ayant un usage particulier sont identifiées séparément. Les luminaires à rayonnement UV sont fixés avec le code LUF, les luminaires à réflecteur bleu avec LSR, etc.
Avantages et inconvénients
Les appareils fluorescents présentent des avantages, des bénéfices et des inconvénients. Les lampes ont un indice d'efficacité lumineuse élevé. Les appareils fluorescents de 20 W fournissent la même lumière dans une pièce que les appareils à incandescence et les appareils d'éclairage de 100 W.
Les produits ont une efficacité lumineuse élevée. Les lampes à économie d'énergie peuvent être utilisées jusqu'à 20 000 heures si les exigences de fonctionnement sont respectées.
La lumière des modèles fluorescents n'est pas directionnelle mais diffuse. Dans les régions nordiques, l'utilisation de lampes fluorescentes dans les bâtiments résidentiels et publics est recommandée.
L'avantage des dispositifs fluorescents est la variété des solutions de conception. Les différentes formes et nuances de couleurs des dispositifs permettent de réaliser des solutions de conception originales dans l'architecture des complexes publics et résidentiels.
Parmi les inconvénients des dispositifs fluorescents, citons la teneur en mercure de leur conception. Selon la taille de la lampe, le volume de la substance varie de 2,3 mg à 1 g. Toutefois, les fabricants ont mis au point des modèles dont l'utilisation n'est pas dangereuse.
La complexité des circuits d'installation et la puissance limitée par unité (150 W) doivent être prises en compte. Le fonctionnement des appareils dépend des conditions climatiques, car lorsque la température baisse, les appareils s'éteignent ou ne s'allument pas. Le flux lumineux dans les lampes diminue vers la fin du fonctionnement de l'appareil.
Comment choisir une lampe
Lors du choix d'une lampe, la température de l'appareil, la tension du secteur, la taille de la lampe, le flux lumineux et la teinte de la lumière sont importants. Les paramètres des douilles des lampes fluorescentes doivent correspondre aux types de luminaires, de lampadaires, etc.
La sélection des lampes est différenciée selon le type de pièce (halls d'entrée, salons, chambres, salles de bains, etc.). Pour les salons, les modèles avec un socle à vis et un ballast électronique conviennent, car ils ne scintillent pas et sont silencieux.
Les couloirs nécessitent une lumière puissante avec un éclairage intensif mais diffus. Les appliques murales conviennent aux lampes murales compactes avec une teinte chaude (930) et un rendu des couleurs élevé. Au-dessus de la corniche, sous le plafond, vous pouvez installer des bandes lumineuses avec des ampoules dans une teinte froide (860) et un design tubulaire.
Dans le salon, les dispositifs fluorescents sont utilisés pour les appliques, qui sont montées pour mettre en valeur des zones ou des éléments décoratifs. La couleur est choisie en blanc, haute qualité (940). Les appareils d'éclairage peuvent être installés sur le périmètre du plafond.
Dans les chambres, il est recommandé d'utiliser des luminaires fluorescents standard d'une valeur de 930-933 ou des appareils compacts aux qualités similaires.
L'éclairage dans la zone de la cuisine doit être à plusieurs niveaux (général et local). Pour les downlights de plafond, il est recommandé d'utiliser des unités compactes d'une puissance minimale de 20 W et d'une teinte de lumière chaude d'au moins 840. Pour l'aménagement de la zone de travail dans la cuisine, les lampes fluorescentes linéaires qui ne créent pas d'éblouissement sur les surfaces sont optimales.
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