Что находится внутри лампы накаливания

Срок службы электрических ламп

Сегодня широкое распространение имеют четыре вида освещения: традиционные лампы накаливания, люминесцентные, галогенные и светодиодные. Срок службы лампочек напрямую зависит от технологии осветительного прибора. Но в рамках технологи ресурс лампочек будет напрямую зависеть от условий эксплуатации.

Принцип работы ламп накаливания при нагрузках

Наибольшую нагрузку спираль лампы накаливания испытывает в момент включения. Это происходит из-за того, что спираль лампочки в холодном состоянии имеет сопротивление в десятки раз меньше, чем когда она раскалена.

Экспериментальная проверка наиболее распространенных электрических ламп накаливания мощностью 25, 40, 60, 75, 100 Вт показывает, что их сопротивление в холодном состоянии составляет 155,5; 103,5; 61,5; 51,5; 40 Ом, а в рабочем — 1936; 1210; 815; 650; 490 Ом, соответственно. Тогда отношение «горячего» сопротивления к «холодному» равняется 12,45; 11,7; 13,25; 12,62; 12,4, а в среднем оно составляет 12,5. Эти показатели взяты из справочника. Но ради любопытства наши электрики в Королеве провели такие опытные замеры и вышли на те же цифры.

В результате лампа накаливания при включении работает в экстремальных условиях при токах, которые превышают номинальный. Это приводит к сокращению ресурса лампочек накаливания, к ускоренному износу нити накала и преждевременному выходу из строя, особенно при превышениях напряжения в питающей сети.

Последнее обстоятельство при длительных превышениях напряжения относительно номинального приводит к резкому сокращению срока службы лампы. В результате при очередном нажатии на выключатель лампочка перегорит, и даже может отключиться автомат в щитке.

А вы зададитесь вопросом, что делать, если погас свет и обесточилась квартира?

Срок службы лампы накаливания сильно зависит от условий эксплуатации

Эксплуатационный ресурс обычной лампочки накаливания зависит:

от качества коммутации проводов;
от качества монтажа и подключения люстры;
от качества сборки светильника;
от стабильности номинального напряжения;
от наличия или отсутствия механических воздействий на светильник, толчков, сотрясений, вибраций;
от температуры и влажности окружающей среды;
от типа примененного выключателя и скорости нарастания величины тока при подаче питания.

Как увеличить срок службы лампы накаливания

Для того, чтобы продлить ресурс и эксплуатационный срок службы, необходимо разобраться, почему перегорают электрические лампы накаливания. При продолжительной работе лампочки ее нить накала под воздействием высокой температуры нагрева постепенно испаряется, уменьшаясь в диаметре и рвется (перегорает).

Чем выше температура нагрева нити накала, тем больше света она излучает. При этом интенсивнее протекает процесс испарения нити, и сокращается срок службы лампы. Поэтому для ламп накаливания устанавливается такая температура накала нити, при которой обеспечивается необходимая светоотдача лампы и определенная продолжительность ее службы.

Увеличить срок эксплуатации ламп накаливания можно путем включения в цепь устройств плавного пуска, которые будут сглаживать нагрузку, возникающую на старте работы холодной лампочки.

Для уточнения возможных способов продления работы светильников обратитесь за консультацией к мастеру. Например, наш электрик в Мытищах в подъезде многоквартирного дома собирал схему лестничного освещения, просчитывая оптимальный ресурс работы ламп.

Такой же опыт есть у наших мастеров, оказывающих услуги электрика в Пушкино.

Средний ресурс лампы накаливания составляет 1000 часов

Средняя продолжительность горения лампы накаливания при расчетном напряжении не превышает 1000 часов. После 750 часов горения световой поток снижается в среднем на 15%.

Лампы накаливания очень чувствительны даже к относительно небольшим повышениям напряжения: при повышении напряжения всего на 6% срок службы снижается вдвое. По этой причине лампы накаливания, освещающие лестничные клетки, довольно часто перегорают, так как ночью электросеть мало нагружена и напряжение повышено.

Эксплуатационный срок службы энергосберегающих светодиодных (led) ламп

Светодиодные лампы не имеют нить накаливания и устроены совсем по-другому, нежели обычные лампочки Ильича. В связи с принципиально новой технологией изготовления можно отметить, что основным их преимуществом является наибольший срок службы.

Производители заявляют о номинальном ресурсе до 50 000 часов! Если сравнивать с лампочками накаливания, то это в 50 раз больше. Если пересчитать эти показатели исходя из режима использования в обычных домашних условиях, то можно утверждать, что светодиодная (led) лампочка прослужить 15 лет. А это, согласитесь, значительный срок.

За это время можно забыть простейшую процедуру замены лампочки в домашних светильниках.

К сожалению, на практике срок службы светодиодных ламп колеблется в зависимости от производителя вокруг цифры 5 лет, что, конечно, все равно превышает срок службы обычных лампочек накаливания.

Гарантийный срок службы энергосберегающих люминесцентных ламп составляет до 20 000 часов

По технологии производства люминесцентные лампы также значительно отличаются от ламп накаливания. Внутри светильников находится инертный газ и пары ртути. В лампе проходит электрический ток, в результате чего появляется ультрафиолетовое (УФ) излучение). Внутренние поверхности лампы покрыты специальным веществом — люминофором. Оно поглощает ультрафиолетовое излучение и преобразует его в видимый свет. Происходит так называемое явление люминесценции.

Длительность срока службы люминесцентных ламп дневного света колеблется от 2 000 до 20 000 часов.

Производители при этом оговаривают идеальные условия эксплуатации, при соблюдении которых можно будет максимально долго использовать люминесцентные светильники. Прежде всего должно быть не больше 5 включений/выключений.

Поэтому эти лампы дневного света не подходят для использования в местах, где часто щелкают выключателем, или в паре с датчиками движения. Кроме того, не должно быть скачков напряжения.

К сожалению, реальный срок службы люминесцентных ламп не всегда дотягивает до заявленных в связи с тем, что в продаже очень много низкокачественных лампочек в основном китайского производства.

Срок службы галогенных ламп

Галогенные лампы по своему строению схожи с лампами накаливания. В них также есть спираль. Но их колба наполнена специальным, так называемым буферным газом: парами галогенов (брома или йода). Пары галогенов увеличивают срок службы лампочки до 2 000 — 4 000 часов. Причем чем меньше колба галогенки, тем дольше она прослужит.

При применении устройств плавного пуска срок работы галогенных лампочек можно повысить до 8 000 — 12 000 часов. Если сравнивать галогенные светильники со светодиодными, то первые, конечно, значительно уступают вторым. Но при этом они свободно могут использоваться в паре с диммером или диодным выключателем, как и лампочки накаливания.

Если материал этой статьи был для вас интересен и полезен, поделитесь им со своими знакомыми в социальных сетях. Возможно, кому-то эта информация очень пригодится. C уважением, Королевский электрик в Щелково.

Источник: http://elektrik-korolev.ru/srok-lamps.html

Как выбирать лампочки

К лампам освещения сегодня предъявляется все больше требований. Хочется, чтобы они давали комфортный для глаз свет, потребляли минимум электроэнергии, были максимально безопасными и при утилизации не вредили окружающей среде. Какие лампочки наиболее эффективны и что выбирают для разных осветительных приборов — мы расскажем в этой статье.

Лампа накаливания — самый простой и доступный вариант для бытового освещения. Более 100 лет она применяется в различных осветительных приборах: светильниках, люстрах, бра. Она состоит из патрона и стеклянной колбы, в которую заключена вольфрамовая спираль.

Ее рабочая температура может превышать 3000 °С, поэтому, чтобы предотвратить перегрев, внутрь колбы закачан инертный газ, например, аргон. Лампы накаливания стоят дешево, но они крайне энергозатратны, потому что более 90% мощности расходуется на нагрев спирали.

Кроме того, их срок службы не превышает 1000 ч, а на практике и того меньше. Несмотря на это лампы накаливания и сейчас широко используют в быту: они дают комфортный свет без мерцания и достаточно безопасны в эксплуатации, так как не содержат вредных веществ.

Галогенные лампы используются для основного освещения, декоративной подсветки, оформления витрин и в автомобильной оптике. Одно из их главных преимуществ — возможность заключить источник света в очень маленькую колбу. В галогеновых лампах колба заполнена буферным газом с добавлением галогенов (паров брома, фтора, хлора, йода), из-за чего свечение вольфрамовой нити более интенсивное, чем в лампе накаливания.

Срок службы галогеновых ламп составляет 2000 – 4000 ч, а утилизировать их можно вместе с бытовыми отходами. Главный минус галогенок — чувствительность колбы к загрязнениям, с течением времени она темнеет. Лампы также чувствительны к качеству напряжения — из-за резких перепадов могут перегореть, поэтому к сети их часто подключают через устройство плавного включения. В этом случае срок службы может составлять до 12 000 ч.

В газоразрядных лампах газ находится под давлением, а в его состав входят пары ртути, натрия или йодидов металлов (у металлогалогенных ламп). Напряжение в таких лампах подается на горелку, начинается нагрев электродов, испаряется вольфрам, который вступает в реакцию с газовыми парами, за счет чего обеспечивается яркое свечение.

При мощности в 100 Вт световой поток газоразрядной лампы составляет около 9000 лм, тогда как у лампы накаливания той же мощности он едва превышает 1000 лм. Показатель светоотдачи может достигать нескольких десятков тысяч люмен.

Это позволяет использовать такие лампы для освещения больших пространств, например, производственных помещений, торговых залов, улиц и т.д.

Срок службы газоразрядных ламп составляет 10 000 – 20 000 ч. Однако, при всех своих достоинствах они имеют и ряд недостатков. Лампы чувствительны к колебаниям напряжения, подключаются к электросети через пускорегулирующее устройство и требуют достаточно продолжительного времени для нагрева и равномерного свечения (иногда более 5 минут). Кроме того, свет газоразрядной лампы пульсирующий.

Пульсации почти незаметны человеческому глазу, но негативно влияют на восприятие и могут создавать дискомфорт. Поэтому такие источники света не рекомендуется использовать в жилых помещениях, больницах и т.д. Наконец, газоразрядные лампы неэкологичны и должны утилизироваться через специальные приемные пункты опасных отходов.

Обращаться с ними надо бережно, чтобы не разбить: пары тяжелых металлов опасны для здоровья человека.

Люминесцентная лампа является разновидностью газоразрядных ламп, так как в колбе также находится газ с парами ртути. Их классическая форма — спиральная, именно такие модели получили название «энергосберегающие». Отличает ее то, что внутри сосуд покрыт специальным порошком — люминофором, который обеспечивает свечение, в 5 раз превышающее по яркости свет от лампы накаливания аналогичной мощности.

Срок службы люминесцентной лампы может достигать 5000 – 10 000 ч. Их в основном используются для общего освещения, например, в офисах, медицинских и образовательных учреждениях, а также для специального освещения: в аквариумах, теплицах, витринах и т.д. Рациональнее всего устанавливать люминесцентные лампы в местах, где нет частых включений/выключений света, так как они имеют ограниченный ресурс — до 2000 включений.

Стоит отметить, что для подключения требуется специальное балластное устройство. Сегодня выпускаются компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), в цоколе которых уже встроен электронный балласт, поэтому они подключаются напрямую к сети и могут устанавливаться в обычные бытовые светильники вместо ламп накаливания.

Утилизировать люминесцентные лампы нужно через специальные организации или контейнеры приема использованных лампочек, батареек и т.д.

Светодиодная лампа (LED) — на сегодняшний день самый современный и экономичный источник света.

Они широко применяются в бытовом и уличном освещении, в офисах, торговых залах, в прожекторах на стройках, автомобильных фарах, декоративной подсветке, дизайнерских и рекламных проектах.

Могут устанавливаться как в специализированных светодиодных светильниках, так и в обычных осветительных приборах. Внутри колбы лампы установлена плата с закрепленными на ней светодиодами, которые дают равномерный свет.

При небольшой мощности обеспечивается отличная светоотдача, поэтому светодиодная лампа мощностью в 4,5 Вт заменяет обычную лампу накаливания мощностью в 40 Вт, что в 10 раз сокращает потребление электроэнергии. По сравнению с другими источниками света светодиоды имеют меньшую температуру нагрева и не содержат опасных веществ, поэтому их можно утилизировать с бытовыми отходами. Время работы LED-ламп может достигать 30 000 – 50 000 ч.

Цоколь и форма колбы

В большинстве бытовых осветительных приборов используется резьбовой цоколь — чаще всего Е14 или Е27 (различаются по диаметру — 14 и 27 мм, соответственно). Колба может иметь форму шара, груши, свечи и т. д.

В специализированных потолочных светильниках, которые находят применение в офисах, учебных классах, медицинских учреждениях, часто устанавливаются лампы линейного типа. У них с каждого конца трубки имеются контакты — по два или четыре штыря. Такой тип цоколя маркируется буквой G и числом, обозначающим расстояние между штырями — G5 (5 мм), G13 (13 мм) и т. д. Софитные или лампы с рефлектором также имеют штырьковые контакты, но только с одной стороны, и маркируются GU4, GU10 и т. д.

Существует множество ламп с другими типами цоколя и формой колбы — легче всего подбирать их по маркировке, так как к каждому осветительному прибору производитель указывает подходящие типоразмеры ламп.

Мощность

Сопоставлять значения мощности правильнее будет внутри каждого типа ламп: галогенные сравниваются с галогенными, светодиодные со светодиодными и т. д. Тогда закономерность «чем больше мощность, тем лучше светоотдача» будет обоснована.

Мощность подбирается, исходя из рабочих характеристик осветительного прибора, в который будет устанавливаться лампа, либо допустимой суммарной нагрузки пускового устройства, через которое подключается светильник.

Когда на смену лампе накаливания подбирается другой источник света, ищут аналогичный по светоотдаче вариант, при этом мощность может быть меньше.

В этом случае следует обращать внимание на такой параметр, как эквивалент мощности для лампы накаливания, который производитель, как правило, указывает на упаковке. К примеру, светодиодная лампа мощностью 4,5 Вт соответствует лампе накаливания 40 Вт.

Напряжение

Большинство ламп освещения предназначены для работы от однофазной сети с напряжением в 220 – 230 В. Промышленные лампы рассчитаны на подключение к трехфазной сети 380 В. Существуют и низковольтные лампочки (галогенные, светодиодные, люминесцентные), работающие от 12 или 24 В.
Стоит обратить внимание на маркировку: АС обозначает, что изделие рассчитано на питание переменным током, DC — постоянным, то есть, требует подключения через блок питания.

Цветовая температура

Комфортность освещения во многом зависит от цветовой температуры источника света. Так, для домашнего освещения оптимальным будет теплый белый свет (желтый), который дают лампы с цветовой температурой 2700 – 3500 К. Он не раздражает глаза и способствует созданию уютной атмосферы. Для создания комфортных рабочих условий рекомендуется нейтральный белый свет, который характерен для ламп с цветовой температурой в 4200 – 4500 К.

Такой вариант применим к офисам, учебным классам, аудиториям. Для освещения нежилых помещений и магазинов, а также ванных комнат, гримерок, гаражей, подсобок и других помещений, где требуется максимально яркий и четкий свет, нужны лампы, обеспечивающие холодный белый или, как его называют, дневной (6500 К).

Стоит отметить, что люминесцентные и газоразрядные лампы дают окрашенный, зеленоватый свет, поэтому их не рекомендуется устанавливать в художественных и фотомастерских, студиях, галереях, магазинах ткани и ковров.

Возможность регулировки яркости

В вопросе экономичного освещения большое значение имеют не только энергосберегающие технологии, используемые при производстве ламп, но и применение специальных выключателей для изменения интенсивности свечения. Такие устройства называются диммерами и устанавливаются вместо обычных клавишных выключателей.

С помощью поворотного регулятора настраивается яркость лампы — от приглушенного света, способствующего расслаблению и отдыху, до интенсивного, например, для чтения или готовки. С такими выключателями способны работать все лампы накаливания и галогенки. Газоразрядные, люминесцентные и светодиодные источники света, как правило, такой возможности не имеют.

У тех, что способны, в технических характеристиках стоит отметка о совместимости с регуляторами (либо они называются диммируемыми лампами). То же самое применимо и к выключателям с подсветкой. Об этом нужно помнить до покупки, иначе вместо ровного свечения будет неприятное мерцание.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Можно ли ездить с дальним светом фар днем

Большой выбор ламп, светильников для дома и бизнеса в студии света LUMEN в Улан-Удэ.

104 квартал, ТЦ Клевер, т. 57-57-73

Жмите на картинку — Получите скидку!

Источник: https://www.infpol.ru/94967-kak-vybirat-lampochki/

Устройство и принцип работы лампы накаливания

ИТС »Оборудование »Лампы »Накаливания

Лампа накаливания — это электрический источник освещения, в котором излучение световых волн осуществляет некоторое тело, разогретое до высокой температуры протекающим по нему током.

В качестве излучающего тела обычно используется спираль из тугоплавкого материала, имеющего большое удельное электрическое сопротивление. Таким материалом чаще всего является вольфрам.

Источники света с накальной спиралью имеют самое широкое применение:

в бытовых светильниках;
для освещения внутрицеховых и производственных территорий;
в светильниках наружного освещения;
в качестве сигнальных ламп различных щитов управления.

Из чего же состоит лампа накаливания?

В её конструкцию входит стеклянная колба, герметично соединённая с цоколем. Спираль находится внутри колбы. Ввиду того, что вольфрам при нагревании до температуры свечения склонен к активному окислению при контакте с кислородом воздуха, внутренность колбы вакуумируется, либо заполняется инертным газом.

Спираль подвешивается на специальных крючках-держателях и электродах, выполненных из тугоплавкого металла. Наружная часть электрода, соединяющегося с резьбой цоколя, сделана из медного провода и играет роль предохранителя. Работает предохранитель следующим образом.

В случае перегорания и разрыва спирали, имеющей высокую температуру, в месте разрыва возникает электрическая дуга. В момент зажигания дуги ток потребляемый лампой, возрастает и спираль расплавляется. Капли расплавленного вольфрама легко могут повредить колбу, а очутившись наружи способны вызвать пожар.

Благодаря наличию предохранителя этого не происходит, так как он перегорает в момент возрастания тока, разрывая цепь питания.

Цоколь лампочки накаливания общего назначения представляет собой цилиндр из металлического сплава с резьбой, служащий для вкручивания в патрон светильника и обеспечивающий электрический контакт с цепями питания. Наибольшее распространение получили цоколи трёх типоразмеров — Е14, Е27 и Е40.

Цифры в обозначениях указывают на наружный диаметр резьбовой части.

Цоколем Е14 оснащаются так называемые лампочки типа «миньон», использующиеся в бытовых декоративных светильниках и люстрах. Е27 — самый распространённый вид цоколя под стандартные патроны бытовых и производственных светильников.

Цоколем Е40 комплектуются лампочки накаливания повышенной мощности, предназначенные для промышленных и уличных осветительных приборов.

Характеристика спектра ламп накаливания

Каждый источник света, в зависимости от принципа его действия, обладает определённым спектральным составом светового потока. Для оценки спектральных характеристик световых источников пользуются таким параметром, как цветовая температура.

За основу оценочных градаций принято излучение абсолютно чёрного тела, длина волны которого функционально связана с температурой нагрева тела. Цветовую температуру выражают в кельвинах, при этом её значение численно равно температуре нагрева абсолютно чёрного тела, при которой оно создаёт излучение соответствующей длины волны.

В соответствии с данной системой цветовая температура лампочек накаливания имеет следующее значение:

лампочка 40 Вт — 2200 К;
лампочка 60 Вт — 2680 К;
лампочка 100 Вт с вакуумной колбой — 2800 К.

Для сравнения можно привести значения цветовых температур таких источников, как стеариновая свеча — 1500–2000 К, солнце в полдень — 5000 К.

Более низкое значение цветовой температуры соответствует тёплым тонам с преобладанием жёлтого оттенка, высокой температурой обладают источники холодного свечения с оттенками голубизны.

Вероятно, в значении цветовой температуры заключена одна из причин того, что «лампочка Ильича» до сих пор не может окончательно покинуть наши жилища и рабочие места.

Дело в том, что альтернативные источники света, появившиеся в последние годы (светодиодные и уже исчезающие газоразрядные приборы) обладают довольно неприятным холодным свечением.

По большому счёту ситуацию пока не спасают различные люминофоры, придающие их свету более тёплые цветовые оттенки.

Вторая причина видимо в цене — светодиодные источники света стоят практически на порядок дороже лампочек накаливания, и что самое обидное — заявленный производителем срок их службы далеко не всегда соответствует реальному.

Этот аргумент может перевесить даже потрясающую экономичность этих источников. Добиться же некоторой экономии, имея лампы накаливания, поможет только регулятор освещения.

Ну и последний фактор носит психологический характер. Переход на источники света, дороже традиционных в десять раз, и которые почти во столько же раз меньше потребляют электроэнергии, можно рассматривать как мини инвестицию.

Ведь затратив единовременно определённые средства на покупку светодиодных источников освещения, и заменив ими лампочки накаливания, мы начинает экономить на электроэнергии.

То есть, вложенные средства постепенно возвращаются к нам, и после полной окупаемости вложенных денег мы начинаем получать чистую прибыль в виде разницы в счетах на электричество. Видимо, не все наши соотечественники способны мыслить категориями бизнесменов.

Кпд ламп накаливания

Один из вариантов оценки эффективности источника света является их световой коэффициент полезного действия. Этот показатель определяет, какая часть подведённой к осветительному прибору электрической энергии преобразуется собственно в световой поток.

Для наглядного сравнения приведём данные по КПД ламп различного вида:

лампы накаливания — 4%;
люминесцентные лампы — 10%;
светодиодная лампа — 40%.

Таким образом, более 95% электроэнергии, потребляемой лампой накаливания, просто греет окружающий воздух.

Другой способ оценки энергоэффективности ламп заключается в сравнении световых потоков, создаваемых единицей затраченной мощности. Практически, это то же самое что и сравнение КПД, только подход осуществлён с другой стороны.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: https://eltechbook.ru/lampa_nakalivaniya.html

Конструкция, преимущество и недостатки ламп накаливания

В нынешнее время лампа накаливания мощностью 100 Вт имеет такую конструкцию:

Герметичная стеклянная колба грушевидной формы. Из неё частично выкачан воздух или заменён инертным газом. Это сделано для того, чтобы вольфрамовая нить накала не сгорала.
Внутри колбы находится ножка, к которой прикреплены два электрода и несколько держателей из металла (молибдена), которые подпирают вольфрамовую нить, не давая ей провисать и разрываться под собственным весом во время нагрева.
Узкая часть грушевидной колбы закреплена в металлическом корпусе цоколя, имеющего спиральную резьбу для вкручивания в штепсельный патрон. Резьбовая часть является одним контактом, к нему припаян один электрод.
Второй электрод припаян к контакту на донышке цоколя. Он имеет вокруг себя кольцевую изоляцию от резьбового корпуса.

В зависимости от особенных условий эксплуатации некоторые конструктивные элементы могут отсутствовать (например, цоколь или держатели), быть видоизменёнными (например, цоколь), дополнены другими деталями (дополнительная колба). Но такие части, как нить, колба и электроды являются основными частями.

Принцип работы электрической лампы накаливания

Свечение электрической лампы накаливания обусловлено разогревом вольфрамовой нити, через которую проходит электрический ток. Выбор в пользу вольфрама при изготовлении тела свечения был сделан по той причине, что из многих тугоплавких токопроводящих материалов, он наименее дорогой.

Но иногда нить накала электроламп изготавливается из других металлов: осмия и рения.
Мощность лампы зависит от того, какого размера нить используется. То есть, зависит от длины и толщины проволоки. Так у лампы накаливания 100 вт нить будет иметь большую длину, чем у лампы накаливания 60вт.

Некоторые особенности и предназначение конструктивных элементов вольфрамовой лампы

Каждая деталь в электролампе имеет своё предназначение и выполняет свои функции:

Колба. Изготавливается из стекла, достаточно дешёвого материала, отвечающего основным требованиям:– высокая прозрачность позволяет пропускать световую энергию и по минимуму поглощать её, избегая дополнительного нагревания (этот фактор имеет первостепенное значение для осветительных приборов);– жаропрочность даёт возможность выдерживать высокие температуры вследствие нагревания от раскалённой нити (например, в лампе 100 вт колба нагревается до 290°С, 60 Вт — 200°С; 200 Вт — 330°С; 25 Вт — 100°C, 40 Вт — 145°C);
– твёрдость позволяет выдерживать внешнее давление при откачке воздуха, и не разрушаться при вкручивании.
Наполнение колбы. Сильно разрежённая среда позволяет минимизировать теплопередачу от раскалённой нити к деталям лампы, но усиливает испарение частиц раскалённого тела. Наполнение инертным газом (аргон, ксенон, азот, криптон) исключает сильное испарение вольфрама из спирали, не даёт возгораться нити и минимизирует теплопередачу. Использование галогенов позволяет испарившемуся вольфраму возвращаться обратно в спиральную нить.
Спираль. Изготавливается из вольфрама, выдерживающего 3400°С, рения – 3400°С, осмия — 3000°С. Иногда вместо спиральной нити, в лампе используется лента или тело другой формы. Используемая проволока имеет круглое сечение, для уменьшения габаритов и потерь энергии на теплоотдачу закручивается в двойную или тройную спираль.
Крючки-держатели изготавливаются из молибдена. Они не позволяют сильно провисать увеличившейся от нагрева во время работы спирали. Их количество зависит от длины проволоки, то есть от мощности лампы. Например, у лампы 100 Вт держателей будет 2 – 3 шт. У ламп накаливания мощностью поменьше держатели могут отсутствовать.
Цоколь изготавливается из металла с внешней резьбой. Он выполняет несколько функций:— соединяет несколько деталей (колбу, электроды и центральный контакт);— служит для крепления в штепсельном патроне с помощью резьбы;
— является одним контактом.

Существует несколько видов и форм цоколей в зависимости от предназначения осветительного прибора. Есть конструкции, не имеющие цоколя, но с неизменным принципом работы лампы накаливания. Самыми распространенными видами цоколя являются Е27, Е14 и Е40.

Вот некоторые виды цоколей, применяемые для различных типов ламп:

Кроме различных видов цоколя есть и различные виды колб.

Кроме перечисленных конструктивных деталей, лампы накаливания могут иметь и некоторые дополнительные элементы: биметаллические переключатели, отражатели, цоколи без резьбы, различные напыления и др.

История создания и усовершенствования конструкции лампы накаливания

За свою более чем 100 – летнюю историю существования лампы накаливания с вольфрамовой спиралью, принцип работы и основные конструкторские элементы почти не претерпели изменений.А началось всё в 1840 году, когда была создана лампа, использующая для освещения принцип накаливания платиновой спирали.1854 год – первая практичная лампа.

Применялся сосуд с откачанным воздухом и бамбуковая обугленная нить.1874 год – используется в качестве тела накала угольный стержень, помещённый в вакуумный сосуд.1875 год – лампа с несколькими стержнями, которые раскаляются один за другим в случае сгорания предыдущего.1876 год – использование каолиновой нити накала, которая не требовала откачки воздуха из сосуда.

1878 год – использование угольного волокна в разрежённой кислородной атмосфере. Это позволяло получать яркое освещение.1880 год – создана лампа с угольным волокном, имеющая время свечения до 40 часов.1890 год – использование спиральных нитей из тугоплавких металлов (окиси магния, тория, циркония, иттрия, металлического осмия, тантала) и наполнение колб азотом.

1904 год – выпуск ламп с вольфрамовой спиралью.1909 год – наполнение колб аргоном.

С тех пор прошло более 100 лет. Принцип работы, материалы деталей, наполнение колбы практически не изменились. Эволюции подверглось лишь качество используемых материалов при производстве ламп, технические характеристики и небольшие дополнения.

Источник: http://electry.ru/elektrolampyi/lampa-nakalivaniya.html

Лампа накаливания — принцип работы, виды, характеристики

Лампа накаливания – простой и дешевый источник света с приятным для человеческого глаза цветовым оттенком

Лампа накаливания применяется как источник освещения уже более сотни лет. Это – патриарх среди других ламп, освещающих жилища человека по всему свету. Однако, ей еще далеко до выхода в тираж. Несмотря на то, что идут постоянные разговоры о неактуальности применения лампы накаливания в современном мире. Так что же из себя представляет эта лампа?

Лампа накаливания – принцип работы

Лампа накаливания состоит их соединенных между собой стеклянной колбы и цоколя. Цоколь предназначен для контакта с питающей электросетью. В стеклянной колбе расположена спираль – нить накала.

Во время работы нить накала, при прохождения через нее электрического тока, разогревается до большой температуры. Как известно, она может достигать 3000°С. Поэтому спираль изготавливается из тугоплавкого металла, обычно вольфрама.

Температура плавления вольфрама 3422°С, что вполне достаточно для работы лампы накаливания.

Нить накала внутри колбы обычно закреплена на двух никелевых контактах – электродах. А также дополнительно поддерживается молибденовыми крючками – держателями, расположенными на стеклянном стержне.

Электроды, контактирующие с нитью накала, соединяются с двумя контактами на цоколе лампы. Расположение и вид контактов на цоколе лампы зависит от вида применяемого цоколя.

Иногда на одном из электродов делается специальное утоньшение, заключенное в стеклянную полость. Это утоньшение служит предохранителем. В аварийной ситуации он перегорает первым, что позволяет избежать взрыва стеклянной колбы лампы.

Лампа накаливания – устройство (Нажмите для увеличения)

Из самой же колбы через стеклянную трубочку – штенгель откачивается воздух. После этого конец штенгеля запаивается. Вакуум нужен для сохранности осветительной спирали. Поскольку воздух содержит кислород, поддерживающий горение. В результате вольфрамовая спираль при работе в воздухе сгорела бы, не прослужив и секунды. В итоге создание вакуума внутри колбы значительно продлевает срок службы лампы накаливания.

Но это справедливо лишь для маломощных ламп до 25ватт. Для более мощных ламп в колбу, дополнительно с откачкой воздуха, закачивается какой-нибудь инертный газ. К примеру – это может быть ксенон, аргон или криптон.

В основном применяется более дешевый, чем ксенон, криптон. Или еще более дешевый аргон, для большей экономии смешанный с азотом. Инертный газ позволяет нити накаливания прослужить более длительное время.

Это общее устройство ламп накаливания лишь немного различается для разных типов ламп.

Лампа накаливания – виды и типы

Существует большое количества различных типов и видов ламп накаливания. Безусловно, это и лампы общего назначения, железнодорожные, автомобильные, а также судовые, для киноаппаратов, рудничные, маячные. И еще множество разных разновидностей.

В зависимости от назначения у ламп накаливания может быть различного вида форма колба – конусная, цилиндрическая, шарообразная. Все зависит от того в каком типе светильников будет применяться лампа. Есть множество декоративных ламп накаливания, фантастичность форм которых зависит только от пределов фантазии дизайнера.

Колба лампы накаливания может быть не только прозрачной, но и матовой, зеркальной или цветной.

Нить накала лампы накаливания

Различаются лампы накаливания и нитью накала. в том числе и толщиной нити. Нить накала может быть простой спиралью. А также спиралью, свернутой в спираль вторично. То есть так называемые биспиральные лампы. Двойная спираль позволяет повысить мощность и яркость лампы без увеличения толщины нити накала. Что очень полезно. Поскольку увеличение толщины нити привело бы к её перегреву. А в результате более быстрому перегоранию нити.

Биспиральные лампы также дают увеличение яркости без увеличения длины спирали. Удлинение, бесспорно, привело бы к усложнению и удорожания конструкции лампы. С другой стороны, иногда нить в колбе лампы может представлять собой ажурно-скрученную, паутинообразную конструкцию. Такое устройство спирали может использоваться в декоративных целях. Например в потолочных светильниках. Существуют особо мощные лампы накаливания в несколько тысяч ватт, применяемые в прожекторах.

Такие лампы имеют тройную спираль.

Цоколи ламп накаливания

Лампы накаливания могут иметь также различные виды цоколя. К примеру, резьбовые цоколи. Они обозначаются латинской буквой E (цоколь Эдисона). А также цоколи байонетного типа. Обозначаются латинской буквой B. Цоколи байонетного типа (штифтовой цоколь) имеют два боковых штырька – контакта. А также один или два дополнительных нижних контакта.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: В каком году была изобретена лампочка накаливания

Как правило применяются в автомобилях. Лампы накаливания, применяющихся для освещения дома, обычно имеют резьбовой цоколь E. Чаще всего цоколь E типа бывает двух размеров. Это Е14 (миньон) и обычный средний цоколь – Е27. Число указывает внешний диаметр цоколя в миллиметрах.

Большой цоколь E40 применяется обычно в производстве, а в быту, пожалуй, только в прожекторах.

Характеристики ламп накаливания

Характеристики ламп накаливания находятся в зависимости от толщины и вида нити накала. А также колбы лампы, применяемого цоколя, отсутствия или наличия в колбе инертного газа. Чем больше толщина нити накала, тем более мощной, а соответственно и яркой будет лампа накаливания. Чем мощнее будет лампа, тем больше будет размер ее колбы. Потому при превышении границы мощности в 25 ватт понадобится добавление в колбу лампы инертного газа.

От того, какой инертный газ будет добавлен в колбу, зависит яркость лампы накаливания. Наименьшую яркость имеют лампы накаливания наполненные аргон-азотной смесью. Закачка в колбу лампы криптона немного повышает яркость свечения лампы. А добавление ксенона повышает яркость, по сравнению с аргоновыми лампами в два раза.

Лампа накаливания и напряжение

Устройство ламп накаливания для применения в сетях переменного и постоянного тока не отличается. То есть лампы для переменного тока будут работать и при постоянном токе. И соответственно наоборот. Все различие между ними в величине напряжения на которое они рассчитываются. Лампы накаливания изготавливают для работы при определенном напряжении.

Если лампу включить в сеть с напряжением выше номинала данной лампы, то лампа естественно перегорит. Насколько быстро это произойдет, зависит от того, на сколько больше напряжение сети номинала лампы. Если напряжение больше номинала хотя бы раза в два, то включенная лампа разлетится на осколки. При включении лампы в сеть с пониженным напряжением, она будет светить слабее, чем ей предназначено.

Или же не будет работать вовсе, если напряжение слишком мало.

Обычно лампы накаливания на напряжение ниже 220 вольт применяют в сетях постоянного тока. За некоторым исключением для специальных ламп, применяемым, например, на судах или на железной дороге.

Лампы накаливания с обозначением 220 вольт, стоит применять только в сети со стабильным напряжением. Например, при использовании хорошего стабилизатора напряжения. Если такие лампы использовать в сети с постоянными перепадами напряжения, лампы быстро выйдут из строя.

При перепадах напряжения в сети применяют лампы накаливания с обозначением 230-240 вольт. По существу будет еще лучше маркировка 235-245 вольт. Такие лампы в условиях нестабильного напряжения прослужат значительно дольше.

Но с другой стороны, при наличии стабилизатора, они будут светить слабее, чем рассчитаны.

Обычно цветовая температура ламп накаливания — 2200-3000 Кельвин, но это справедливо лишь для ламп с прозрачной колбой. При применении цветной колбы изменяется и цветовая температура.

Стандартный срок службы лампы накаливания – 1000 часов. Срок этот можно увеличить. При условии что будет устанавливаться блок защиты галогенных ламп и ламп накаливания. А также можно применить диммер для плавного включения лампы.

Недостатки лампы накаливания

Недолгий срок службы
Низкий КПД (Коэффициент Полезного Действия) около 4%
Пожароопасность при установке светильника на сгораемом основании. А также требуют установки в светильники из термостойких материалов

Достоинства лампы накаливания

Малая цена
Мгновенное включение и переключение (Быстрый пуск)
Работа и от постоянного и от переменного тока
Применение в широком диапазоне напряжений
Отсутствие мерцания при применении в сети переменного тока
Отсутствует гудение при работе в сети переменного тока
Не требует пускорегулирующей аппаратуры
Высокий индекс цветопередачи Ra 100 (Цвета окружающих предметов воспринимаются также как при солнечном свете)
Стабильная работа как при больших морозах, так и при сильной жаре
Возможность регулирования яркости и плавного запуска с помощью диммера
Не содержит токсичных веществ и не требует специальной утилизации

При всех своих недостатках лампа накаливания имеет массу преимуществ и может занимать свою нишу в наших домах, совместно с другими видами ламп. Ажиотаж же вокруг чрезвычайной неэкономичности лампы накаливания и необходимостью ее полной замены на светодиоды очень сильно раздут и преувеличен. Большинство приборов и аппаратов, которыми мы пользуемся имеют низкий КПД. На самом деле, не один аппарат не имеет КПД 100%. Низкая же экономичность ламп накаливания и непродолжительность их службы с лихвой искупаются их малой ценой.

Светодиодные лампы для дома

Виды ламп для освещения помещений

Цветовая температура ламп освещения

Вы можете прочитать записи на похожие темы в рубрике – Освещение

Ваш Удобный дом

Источник: https://www.natrix-el.kz/ehlektrosnabzhenie-doma/osveshchenie/lampa-nakalivaniya.html

Считаем киловатты: какие энергосберегающие лампочки лучше для дома?

Лампы накаливания давно покинули пьедестал светотехнического оборудования, пропустив вперед энергосберегающие. Такой тип лампочек характеризуется низким потреблением электроэнергии и отличной светопередачей. Существуют светодиодные и люминесцентные энергосберегающие лампы, каждые из которых обладают своими преимуществами и недостатками. Какие энергосберегающие лампочки лучше для дома? Рассмотрим каждый тип в отдельности.

Виды энергосберегающих ламп

Энергосберегающие лампы — это устройства, энергопотребление которых в несколько раз снижено по сравнению с лампой накаливания. Так «экономки» потребляют электроэнергии в 5 — 10 раз меньше, чем лампы накаливания, но при этом излучают световой поток такой же мощности. Различают следующие виды энергосберегающих ламп для дома:

Люминесцентные.
Светодиодные.

В отличие от обычных ламп «Ильича», энергосберегающие не так сильно греются и имеют больший срок эксплуатации. Существуют десятки разновидностей по световому спектру, типу цоколя, размерам колбы и другим показателям.

Люминесцентные лампы: плюсы и минусы

Люминесцентные лампочки представляют собой осветительные приборы трубчатого типа. По форме они могут быть вытянутыми продолговатыми или спиральными. Последние более компактны и наиболее часто применимы в быту. Конструкция состоит из следующих элементов:

Цоколь.
Пускорегулирующее устройство.
Стеклянная колба (трубка), внутри которой находится люминофор, а также пары ртути и аргона.

Плюсы люминесцентных ламп:

Энергопотребление снижено на 60-70 % по сравнению с лампами накаливания. При этом светоотдача гораздо выше.
Долгий срок службы. Средний срок службы люминесцентных ламп составляет 10000 — 12000 часов, в то время, как аналогичная по светопередаче лампа накаливания всего 2000 часов.
Хорошее рассеивание светового потока. В данной конструкции свет выходит не из одной точки (нити), а от всей поверхности колбы, покрытой люминофором.
Широкий световой спектр. Можно выбрать освещение теплого, холодного или нейтрального типа.

Минусы люминесцентных приборов:

Чувствительность к окружающей среде. Люминесцентные «экономки» плохо переносят низкие температуры, поэтому их не рекомендуется применять для уличного освещения. Также они не любят влагу, поэтому их лучше не устанавливать в ванной комнате или в предбаннике.
Чувствительность к перепадам напряжения. Резкое повышение напряжения в сети, например, КЗ, может вывести из строя прибор. Также при падении напряжения более, чем на 10 — 15 % (до 180 — 190 В) лампочка может попросту не загореться. Если у вас трехфазное питание, то лучше сажать такие лампы на менее загруженную фазу.
Пары ртути опасные для здоровья. Внутри лампы содержится небольшое количество паров ртути. Если долгое время находиться в помещении с поврежденными лампочками, то можно получить отравление. Поэтому поломанные лампы лучше не хранить у себя дома, а сразу утилизировать.

Светодиодные лампы: плюсы и минусы

В светодиодных лампах свет излучают диоды, поэтому форма пластикового «колпака» может быть любой: сферической, свечеобразной Некоторое время назад были популярны лампа-кукурузы — их так назвали из-за специфического внешнего вида, напоминающего настоящий початок.

LED-лампы принципиально отличаются от люминесцентных и имеют свои плюсы, за которые их ценят потребители. Что лучше, светодиодная лампа или энергосберегающая (люминесцентная)? Понять это сможем, рассмотрев плюсы и минусы светодиодов.

Плюсы светодиодных ламп:

Сниженное энергопотребление. Светодиоды в 9 раз экономичнее ламп накаливания. Так в среднем 10-ваттная «светодиодка» соответствует 80 — 90 Вт лампы накаливания. Заменив все лампы накаливания в квартире на светодиодные, можно значительно снизить затраты на электроэнергию.
Долговечность. Светодиодные модели способны прослужить своему хозяину от 30 000 до 50 000 часов, что значительно больше, чем у любых других типов осветительных приборов. Однако стоит отметить, что такой срок службы возможен, если лампочка будет работать в идеальных условиях при температуре 25 градусов. При более низких или высоких показателях температуры возможно снижение срока эксплуатации на 10 — 15 %.
Ремонтопригодность. В отличие от других типов, светодиодные модели можно ремонтировать, если они вышли из строя (кстати, у нас есть подробный гид). Зачастую из строя выходит резистор или появляется холодный контакт на пайке. В этом случае можно раскрутить лампочку и заменить поврежденную деталь.
Не греются. Во время работы «светодиодки» не сильно греются, поэтому их можно использовать в конструкции с натяжными потолками и другими «нежными» материалами.
Широкий световой и цветовой спектр. Потребитель может выбрать устройство теплого, холодного, нейтрального спектров. Помимо этого, можно подобрать лампочку по цвету колбы (особенно актуально для декоративных светильников).
«Умные» лампочки. В XXI веке появились так называемые «умные» лампочки, управляемые мобильным устройством через Wi-Fi. С помощью смартфона можно регулировать яркость и цветовую палитру. Ярким представителем умного поколения лампочек является Xiaomi Mi LED Smart Bulb с возможностью управления устройствами на ОС Andorid 4.1 и выше и iOS 8.0 и выше.

Минусы светодиодных ламп:

Высокая стоимость. В среднем светодиодные модели стоят в 8 раз дороже ламп накаливания.
Выгорание светодиодов. Светодиод имеет свойство выгорать (деградировать) и постепенно терять свою яркость. За 3 — 5 лет светодиод теряет до 10 % яркости.
Чувствительность к повышенной температуре. Светодиоды не любят высокую температуру, из-за чего их проблематично использовать в жарких помещениях, например, в банях или саунах.

VOLPE E14 T2 15Вт 6400K

Это бюджетная люминесцентная модель на 15 Вт, что соответствует 75 Вт лампы накаливания. Светового потока в 860 лм хватит для освещения коридора в прихожей, сарая или гаража. Прослужить она способна до 10000 часов, что составляет примерно полтора года.

Такая лампа подойдет для светильников с патроном Е14 — это уменьшенный диаметр цоколя, который подходит для многих люстр и светильников. Поэтому при наличии 2 — 3 лампочек в люстре, она способна качественно освещать гостиную или спальню.

TDM ЕLECTRIC E27 T2 20 Вт 6500K

Лампа отечественного производства оснащена стандартным цоколем Е27 (диаметр цоколя 27 мм), поэтому подойдет для большинства патронов. Ее мощность составляет 20 Вт, что соответствует 100 Вт лампы накаливания – это, так сказать, стандарт для помещения, площадью до 15 м2. Средний срок службы устройства в нормальных условиях составляет 10000 часов.

Camelion 10407, Е27, 45 Вт

Лампочка мощностью 45 Вт обладает световым потоком в 2745 лм — этого достаточно для освещения большой комнаты, офиса или класса в школе. Ей соответствует лампа накаливания в 225 Вт.

Лампа Camelion нормально работает в диапазоне напряжений сети от 207 до 244 В. Поэтому, если у вас нет частых перепадов напряжения в сети, тогда данная модель для вас. Срок ее службы составляет 10000 часов — впрочем, как и у большинства люминесцентных моделей.

OSRAM Led Star Classic 827 FR, E27, A60, 9,5 Вт

Источник: https://ichip.ru/sovety/pokupka/schitaem-kilovatty-kakie-energosberegayuschie-lampochki-luchshe-dlya-doma-635762

Классификация лампочек

На какие источники света рассчитаны модели светильников? Отдавать ли предпочтение традиционным и проверенным временем лампочкам накаливания. Или присмотреться к непривычным вариантам?

Лампы накаливания

Красивы декоративные лампы-миньоны, установленные в бра. Их также можно разместить на стене рядом с обеденным столом или на верхнем плинтусе кухонного гарнитура. Лампочки-миньоны напоминают свечи, а что может быть романтичнее ужина при свечах!

На фото: На фото: модель NWW17 / NWW40 от фабрики Brand van Egmond, дизайн Brand William, van Egmond Annet

Их основное достоинство в том, что они искажают цвет освещаемых предметов. К тому же их свет наиболее привычен для глаз. И, тем не менее, целесообразность ламп накаливания использования с каждым годом все более сомнительна.

Недостатков у ламп накаливания всего два, но они столь существенны, что сводят на нет все преимущества: относительно короткий срок службы (1000-2000 часов) и малая светоотдача: лишь около 30% потребляемой энергии идет на освещение, остальное — на нагрев самой лампы.

При постоянном удорожании электричества это неприемлемо. Однако многие по-прежнему выбирают «обычные» лампочки из-за их невысокой цены.

Галогенные лампы

Их яркий, «живой» свет создает эффект глянцевой поверхности и при этом не искажает естественные оттенки предметов. Это особенно ценно для декоративной подсветки предметов. Служат галогенные лампы довольно долго (2000-6000 часов), и светоотдача у них вполне достойная — примерно в два раза выше, чем у ламп накаливания. Из недостатков, прежде всего, следует назвать высокую температуру нагрева (обжечься можно, даже если лампа находится в плафоне).

Галогенные лампы на цоколе Е27 или Е14 могут стать отличной альтернативой традиционной лампе накаливания и миньону (при этом галогенки дают вдвое больше света!) А вот для миниатюрной галогенки необходимо заменить патрон в светильнике или искать специальные модели под галогеннные штырьковые лампочки.

Кроме того, миниатюрные «галогенки», работающие при напряжении 12 В, требуют установки трансформатора (напряжение в сети, как известно, 220 В, и, если их подключить напрямую, они моментально выйдут из строя). Трансформатор не занимает много места, его размер сопоставим с пачкой сигарет, но монтировать его надо там, куда не проникает влага.

Галогенные лампы часто выполняют функции светильников над рабочей поверхностью: их монтируют под навесными шкафами. Другой вариант — группа поворотных бра, которые укрепляют под потолком, (общий свет). Такие бра можно направить в любую сторону, создав необходимый акцент. Еще одно решение: множество небольших спотов в подвесном потолке. Для них в большинстве случаев применяют галогенные лампы с отражателем.

Люминесцентные лампы

Их можно разделить на два типа.

К первому относятся те самые длинные «светящиеся трубки», которые мы привыкли видеть в учреждениях, школах и т.д. Кстати, они бывают не только вытянутой формы, но и в виде круга, или U-образные. Для того чтобы они зажглись, недостаточно прямого подключения к сети, необходим специальный электрический узел: электромагнитный пускорегулирующий аппарат (ПРА), в просторечии — «стартер». Эти устройства обычно находятся внутри светильника, куда вставляются сами лампы.

Галогенные лампы подойдут для светильников над обеденной зоной: они не искажают цвета, в отличие, например, от люминесцентных ламп.

Энергосберегающая лампа со световым датчиком умеет распознавать дневной свет по спектральному распределению излучения. При наступлении темноты лампа автоматически включается, а при появлении солнечного света снова отключается. Идеально для тех, кто не любит возвращаться в темную квартиру.

Второй тип — это так называемые энергосберегающие лампы. Они появились в широкой продаже несколько лет назад и постепенно вытесняют лампы накаливания. По сути, это те же люминесцентные источники света, но только иной формы (адаптированной для бытового использования). Их преимущество — цоколь Е27 и Е13 , то есть такой же как у ламп накаливания. Кроме того, ПРА уже встроен в их основание.

Такую лампочку можно просто вкрутить в обычный патрон, и она будет нормально работать. Главные достоинства люминесцентные ламп обоих типов: низкое потребление энергии и высокая светоотдача. (Энергосберегающая лампа, которая потребляет 25 Вт, дает столько же света, сколько обычная лампочка накаливания, расходующая 100 Вт.) А срок службы люминесцентных светильников составляет 8000-10 000 часов.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Как снять цоколь с люстры

Из-за встроенного ПРА энергосберегающие лампы стоят дорого. Во-вторых, они не сразу после включения дают максимальную яркость: иногда приходится ждать несколько минут. В-третьих, свет от них холодный, «безжизненный», искажающий естественные оттенки. Правда, бывают энергосберегающие лампы и с теплым светом. И хотя, он все же несколько отличается от привычного нам, большинство потребителей считают его вполне комфортным.

В статье использованы изображения 360.ru, osram.com

Источник: http://www.4living.ru/items/article/bulbs-for-lamps/

Класс энергоэффективности ламп и светильников

В этой статье мы расскажем все, что необходимо знать про класс энергоэффективности светильников и ламп

Классы энергоэффективности ламп

Класс энергоэффективности определяется для всех типов ламп.

Для ламп освещения существует семь классов энергоэффективности.

Это: «A», «B», «C», «D», «E», «F», «G».

Самый высокий класс – это «А», самый низкий – «G».

Современные энергосберегающие, люминесцентные, а также светодиодные лампы относятся к классам «А» и «В».

Галогенные лампы попадают в категорию «C» и «D».

Устаревшие лампы накаливания – это последние три категории («E», «F», «G»)

Для светильников, в которые устанавливают только определенные модели ламп, предусмотрена такая же классификация.

Класс энергоэффективности ламп и светильников важно знать для того, чтобы:

использовать энерогоэффективные решения для освещения,
снижать расходы на электричество,
снижать нагрузку на электросети.

Как рассчитывают и присваивают класс энергоэффективности ламп

Индекс энергоэффективности лампы и светильника получают делением потребляемой электрической мощности на расчетную мощность светового потока.

Величина индекса сверяется с таблицей классов энергоэффективности.

Вот таблица классов энергоэффективности ламп:

Светодиодные и люминесцентные лампы получают высокий класс энергоэффекктивности – такие лампы почти не нагреваются.

С галогенными лампами хуже, на нагрев тратится значительная часть энергии.

Про лампы накаливания и говорить нечего, большая часть энергии (до 80%) расходуется на выделение тепла.

Производители ламп и светильников обязаны наносить на свои изделия маркировку и точно указывать для потребителя класс энергоэффективности лампы или светильника.

Вот так выглядит маркировка классов энергоэффективности ламп:

Расскажем подробнее про типы ламп и их классы энергоэффективности.

Класс энергоэффективности люминесцентных ламп

Люминисцентная лампа – это газоразрядный источник света.

Колба лампы наполнена газом с парами ртути, внутри установлены электроды.

Для генерации необходимого разряда используют трансформатор электроэнергии.

Пары ртути светятся в ультрафиолетовом диапазоне, когда через них проходит электрический разряд.

Глаз человека не воспринимает ультрафиолетовый свет, поэтом на колбу лампы наносят люминофор.

Люминофор – это покрытие с внутренней стороны колбы, которое преобразует ультрафиолет в видимый человеку спектр.

Покрытие может быть разного состава, в зависимости от этого и излучаемый спектр меняется.

При прохождении через покрытие, часть полезного излучения задерживается – это неизбежные потери.

Люминисцентная лампа на ощупь остается холодной (почти холодной), а значит не тратит энергию на нагрев.

Именно поэтому такие лампы имеют достаточно высокий индекс энергоэффективности, который попадает в группы «B» и «C».

Лампы этого типа считают энергоэффективными – это их плюс.

Также к преимуществам ламп такого типа относят и большой срок службы.

Есть и серьёзный недостаток у люминесцентных ламп.

Газовый наполнитель лампы содержит ртуть.

Ртуть это опасный для окружающей среды и человека металл.

Нельзя допускать разгерметизации лампы и такую лампу нельзя выбросить с бытовым мусором.

Лампы, в которых применяются опасные газы должны быть сданы на утилизацию.

Утилизация опасных отходов – это дополнительные расходы для предприятия.

Светильники с люминесцентными лампами встречаются часто.

Данный тип светильников можно отнести к энергосберегающим.

Замена люминесцентных ламп на светодиодные, без переделки питающей схемы не имеет смысла.

Теперь светодиодные лампы.

Класс энергоэффективности светодиодных ламп

Светодиодные лампы заняли почетные передовые места в таблице по энергоэффективности.

Светодиодные лампы и светильники относят к классу «A».

В Европе таблицу энергоэффективности уже расширили, появились еще более энергосберегающие классы: «А+» и «А++».

Вероятно, что в ближайшем будущем такие изменения произойдут и в России.

Изделия с низким классом энергоэффективности («G», «F», «E») постепенно будут вытесняться с рынка – требования энергосбережения всё время растут.

Светодиодная лампа устроена сложнее.

Внутри лампы находится несколько десятков светодиодов.

Светодиод – это сочетание двух полупроводниковых элементов, когда через них пропускают электрический ток, то он светится.

В зависимости от сочетания разных полупроводников получают разные цвета.

Расход на нагрев в полупроводниках минимальный, поэтому светодиод является самым эффективным источником освещения.

К сожалению, светодиод нельзя включить напрямую в бытовую электрическую сеть.

Для того, чтобы светодиод светился, нужна электрическая схема (выпрямитель, стабилизатор, трансформатор) – такую схему устанавливают внутри светодиодной лампы.

Светодиоды очень долговечны.

На срок службы светодиодной лампы влияет надежность изготовления схемы питания.

Если схема изготовлена качественно, то такие лампы прослужат в десятки раз дольше лампы накаливания.

Спектр излучения светодиодов необходимо корректировать для того, чтобы освещение было комфортным.

Для этого применят люминофорное покрытие с внутренней стороны колбы, как у люминесцентных ламп.

Класс энергоэффективности светодиодных ламп не ниже «A».

Класс энергоэффективности галогенных ламп

Галогенные лампы – это лампы, в которых есть спираль накаливания, а колба заполнена газом (пары йода или бора).

Газ внутри колбы позволяет спирали светиться более ярко.

Галогенные лампы эффективнее, чем обычные лампы накаливания, но также сильно нагреваются.

Как мы уже говорили, на нагрев тратиться большая часть энергии, поэтому галогенные лампы, в зависимости от качества исполнения относятся только к классам энергоэффективности «C» и «D».

Галогенные лампы встречаются достаточно часто в осветительных приборах, но постепенно уступают место светодиодам.

Срок службы таких ламп больше, чем у ламп накаливания.

Светильники с галогенными лампами не редкое явление.

Для того, чтобы снизить потребление электроэнергии галогенные лампы можно заменить на светодиодные.

А вот для того, чтобы светильник стал действительно энергосберегающим, нужно отключать от схемы питания пускорегулирующую аппаратуру галогенных ламп.

Стоимость такой доработки светильника может быть лишена экономического смысла – дешевле купить новый светодиодный светильник.

Осталось рассказать про лампы накаливания.

Класс энергоэффективности светильников

Если в светильник можно устанавливать разные типы ламп, то такой светильник не будет иметь отдельного класса энергосбережения.

Класс энергосбережения будет только у лампы в светильнике.

Светильники под определенные типы ламп попадают в классификацию по энергоэффективности.

Расчет индекса производится также, как и для ламп.

Класс энергоэффективности светодиодных светильников.

Светодиодные светильники относятся к энергосберегающим осветительным устройством, это приборы класса «A».

Светодиодные светильники – это самые энергоэффективные решения для освещения.

Лампы накаливания. Виды и устройство. Маркировка и применение

Лампы накаливания (ЛН) являются искусственным источником света, в котором свет испускает расположенное в колбе тело накала. Разогреваясь за счет электрического сопротивления, оно источает свет и тепло, что приводит к достаточно нерациональному расходу энергии. В связи с этим лампы данного типа используются все реже, но по-прежнему остаются актуальными благодаря дешевизне.

Как устроены лампы накаливания

ЛН состоит из цоколя и стеклянной колбы. Внутри нее располагается тонкая вольфрамовая спираль. Она является электрическим проводником. При прохождении электричества спираль раскаляется, что сопровождается интенсивным выделением света. В конструкции применена вольфрамовая спираль, поскольку этот материал отличается высокой температурной устойчивостью. Любой другой металл просто перегорел бы от накала.

Стойкости вольфрама к высоким температурам недостаточно. В связи с этим внутри колбы лампы находится инертный газ: ксенон, криптон либо аргон. Они не поддерживают горения. Если бы в колбе был воздух, то благодаря кислороду спираль смогла бы разогреться больше и перегореть.

Колба лампы изготавливается исключительно из стекла, поскольку только оно способно выдержать ее нагрев. Сама вольфрамовая спираль может разогреваться до 3000°С. За счет того, что ее окружает инертный газ, температура внутри колбы передается очень плохо. Это исключает столь сильный нагрев самой колбы.

Лампа накаливания является классическим осветительным прибором. В последние десятилетия было внедрено несколько более эффективных в плане потребления энергии и качества свечения типов ламп.

Однако лампа, работающая по принципу накаливания, является измерительным эталоном. Нередко на упаковке LED и других современных типов лампочек можно встретить сравнение с устройствами накаливания.

К примеру, часто пишется такая информация «ЛЕД лампа 7 Вт равна по световой эффективности лампочки накаливания 55 Вт» и остальное в этом роде.

Технические характеристики лампы

Лампа накаливания рассчитана на номинальное напряжение 220-230 В и 127 В, и частоту 50 Гц. Световая отдача устройства на 1 Вт составляет 9-19 Лм. ЛН для бытовых целей производится мощностью 25-150 Вт. Для уличного освещения и оснащения прожекторов выпускаются более мощные устройства в диапазоне мощности до 1 кВт. В зависимости от модификации лампы могут оснащаться резьбовым или штифтовым цоколем. Самые востребованные размеры цоколя Е14, 27 и 40.

Несмотря на потерю популярности, лампы накаливания все еще производятся в достаточно широком изобилии видов. Они различаются между собой кроме мощности еще и по другим важным параметрам:

Форме колбы.
Покрытию колбы.
Наполнению колбы.
Назначению применения.

В зависимости от формы колб, лампочки бывают шарообразные, цилиндрические, трубчатые. Этот параметр никак не влияет на эффективность свечения. Форма колбы определяет только формфактор. Существует масса необычных светильников, куда невозможно физически вместить классическую шарообразную лампочку. Специально для таких целей выпускаются другие компактные формы.

В зависимости от покрытия колбы лампочки можно разделить на 3 группы: прозрачные без покрытия, матовые, зеркальные. Чаще всего они просто прозрачные. Это способствует очень эффективной передачи света без искажений. Он не рассеивается, поэтому смотреть на такой источник света неприятно для глаз.

Колбы с зеркальным покрытием создают направленный световой поток. Это делает их практически бесполезными в бытовых нуждах. Они больше используются для освещения витрин, экспонатов.

Колба с матовым внутренним покрытием обеспечивает мягкое рассеивание света. Однако дальность распространения светового пятна у нее меньшая. Для использования внутри помещения это не существенно. Но для установки в уличные фонари матовые колбы лучше не брать.

В зависимости от назначения применения лампы накаливания бывают: общие и местные. Общие отличаются универсальностью. Они работают от обычной сети 220В. Лампы местного назначения рассчитаны на подсветку специальных объектов. Они могут подсоединиться к линиям постоянного тока 12-38 В.

Что касается отличия ламп в зависимости от того, какой инертный газ в них используется, то это не существенно. Теоретически лампочки с инертным газом внутри более надежные, чем с вакуумом. Однако самая известная лампа накаливания, так называемая «столетняя лампочка» является вакуумной. Она горит в пожарной части Ливермор в США начиная с 1901 года. Секрет ее долговечности объясняется недокалом. Она не подсоединяется к достаточно мощной сети, для которой изначально была сделана.

Сфера использования ламп

Лампы накаливания постепенно вытесняются. Еще в 2009 году в Евросоюзе вышла директива, направленная на снижение закупок этих устройств магазинами, их импорт и другое распространение. В последующем выходили и другие нормативные акты, создающие ограничения на производство ламп.

К примеру, с 2010 года запрещено производство ламп с матовой колбой мощнее 75 Вт. Мировая политика нацелена на полное прекращение производства ламп накаливания и отказ от их применения.

Переход на более экономичные источники света позволит существенно снизить объем потребления энергии, что сократит расход ресурсов на ее выработку.

Несмотря на текущую ситуацию лампы накаливания все еще широко используются для освещения:

Жилых помещений.
Улиц.
Теплиц.
Промышленных зон.

Особенно актуально их применение в качестве устройств дающих помимо света еще и тепло. Это делает их самым востребованным и дешевым нагревательным элементом для инкубаторов. Лампочки используют для подогрева новорожденной птицы в брудере и т.п.

Под лампочками накаливания хорошо растут растения. Хотя их применение в парниках и экономически менее выгодное, чем светодиодных. Однако LED устройства в разы дороже, что существенно оттягивает момент их окупаемости за счет экономичности, что и позволяет использовать ЛН до сих пор.

Также лампы этого типа все еще используются в автомобильных фарах, для подсветки холодильников, духовых шкафов, микроволновых печей.

То, что лампы сильно греются нужно учитывать при их выборе для установки в пластиковые люстры, бра, торшеры, настольные лампы. Дело в том, что эти устройства при нагреве могут расплавиться. Для предотвращения этого производители указывают в инструкции рекомендуемый максимальный порог мощности используемой лампочки накаливания. Установка ламп до него вполне безопасна.

Маркировка

В зависимости от назначения и технических параметров на лампы накаливания может наносится определенная маркировка. Она прописывается несмываемой краской на колбе устройства.

Буквенное обозначение указывает на особенности конструкции или физическое свойство:

Б —без спирали на аргоне.
В – с вакуумным заполнением.
Г – газополная на аргоне.
БК – биспиральная криптоновая.
МТ – с матовым стеклом.
О – с опаловым стеклом.

Также в маркировке может присутствовать вторая буквенная часть. Она указывает на назначение конкретной конструкции лампы:

Ж – для ЖД.
СМ – для вертолетов и самолетов.
КМ – коммутаторная.
А – для автотранспорта.
ПО – для прожекторов.

У устройств для бытовых целей маркировка может включать только указание мощности без буквенных уточнений.

Лампы несмотря на ряд недостатков все же ее имеют и положительные качества:

Способны работать при низких температурах.
Могут работать при скачках напряжения.
Светят при высокой влажности.
Не требуют особенной утилизации.

Лампа может работать в широком температурном диапазоне.

Она нормально переносит повышение влажности. Однако нужно отметить, что в таких условиях страдает только ее металлический цоколь. Лампа накаливания может продолжить работу при критических просадках напряжения.

При таких условиях современные лампы не включаются, а устройство накаливания работает, хотя и дает при этом меньше света.

Если разбить такую лампу, то ничего страшного не произойдет. Дело в том, что присутствующий внутри инертный газ не несет вреда человеку. Колбы ламп можно выбрасывать в обычный мусорный контейнер.

Что касается недостатков, то лампы накаливания имеют их в достаточно большом количестве:

Низкая световая отдача.
Высокое потребление энергии.
Перерасход электричества на нагрев.
Небольшой ресурс.
Повышенная чувствительность к механическому воздействию.
Красный и желтый световой оттенок в спектре.

При легкой встряске спираль внутри лампочки может повредиться. Также предельно аккуратного обращения требует стеклянная колба. Ее очень легко повредить, поскольку она тонкая.

В связи с этим лампочки нужно применять с плафонами.

Фактический ресурс лампы накаливания при номинальном напряжении 220 В составляет всего 1 тыс. часов. Это очень мало. У LED ламп этот показатель составляет 30 тыс. часов. При этом 1 такая лампочка стоит в разы дешевле, чем 30 лам накаливания. Таким образом, в большой перспективе выгоднее покупать все же LED, чем устройства накаливания. ЛН дают желтый и красный спектр в свете. Он не совсем комфортный для человека. Под ним неудобно читать и делать точную работу.