Какой газ в лампе накаливания

Класс энергоэффективности ламп и светильников

Какой газ в лампе накаливания

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.

Лампы накаливания

Лампы накаливания еще встречаются, но всё реже.

Эти лампы уже можно назвать устаревшими.

Принцип работы таких ламп известен всем, но расскажем несколько слов.

Спираль из вольфрамовой нити раскаляется при прохождении через неё электрического тока.

Для увеличения срока службы, спираль закрыта колбой, из которой откачан воздух.

Лампы накаливания относятся к самым последним классам энергоэффективности.

Это «E», «F» и даже «G».

Лапы накаливания не являются энергосберегающими – потребляют много энергии.

Для сравнения: лампа накаливания в 100 Ватт также светит, как и 15 Ваттная светодиодная лампа.

Светильники на базе ламп накаливания также уходят в историю, ресурсы нужно беречь.

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.

Рекомендации

Производство светодиодов в мире ежегодно растёт, себестоимость производства падает.

Лампы и светильники на базе светодиодных технологий стали доступнее.

Если на вашем предприятии установлены лампы накаливания или галогенные светильники, то рекомендуем заменить их на светодиоды.

Чем раньше замена, тем больше экономия средств.

Люминесцентные лампы гораздо экономичнее, поэтому замену на светодиодные нужно проводить в плановом порядке, по мере окончания срока службы.

Источник: https://energo-audit.com/klass-energoeffektivnosti-lamp

IT News

Какой газ в лампе накаливания
Дата Категория: Физика

Электричество, на котором работают осветительные лампы, телевизоры и другие бытовые электроприборы, состоит из движущихся электронов или электрического тока. Если свободный электрон приведен в движение, он со временем столкнется с атомом и переведет его в возбужденное состояние, другими словами — передаст атому часть своей энергии.

Возбужденный атом затем высвобождает эту дополнительную энергию в виде электромагнитного излучения. Когда электроны перемещаются по металлической нити лампы накаливания, нагрев нити приводит к тому, что она раскаляется добела и начинает испускать интенсивное электромагнитное излучение.

В люминесцентной лампе электрический ток вместо нити накала течет через газ. Когда электрический ток проходит по газоразрядной трубке, он заставляет газ испускать ультрафиолетовое излучение, которое возбуждает фосфор, покрывающий внутреннюю поверхность трубки, запуская цепную реакцию, в результате которой электромагнитное излучение высвобождается в области видимого света.

Длина волны излучения, испускаемого горячими телами, больше всего зависит от их температуры. Солнце при 6000°К испускает основную часть своего излучения в видимом спектре, в то время как 100-ваттная лампа накаливания, излучающая при температуре около 3000°К, выделяет основную часть своей энергии в виде инфракрасного излучения и совсем немного — в видимом диапазоне.

Удивительная нить

Электричество нагревает нить накала — свернутую спиралью проволоку внутри лампы накаливания — примерно до 3000°К (5000°F). Эта тонкая проволочка может выдерживать столь высокую температуру, потому что сделана из вольфрама, металла с высокой температурой плавления.

Люминесцентный свет из газа

В люминесцентных лампах в производстве света участвуют электроны, газ и химическое вещество, называющееся фосфором. Электроны, протекающие через полость стеклянной трубки, сталкиваются с атомами газа, отдавая им свою энергию. Возбужденные атомы газа высвобождают невидимые ультрафиолетовые лучи, которые бомбардируют фосфорное покрытие трубки. Фосфор поглощает это излучение и вновь его испускает, но уже в видимом диапазоне спектра

Тепловыделение в лампе накаливания

Лампа накаливания разогревается, потому что свободные электроны (голубые шарики) движутся по ее металлической нити (коричневая трубка) и сталкиваются на своем пути со стационарными атомами (красные шарики). Возбужденные атомы начинают совершать интенсивные колебания, увеличивая температуру металлической нити и заставляя ее светиться.

Источник: http://information-technology.ru/sci-pop-articles/23-physics/228-pochemu-svetyatsya-elektricheskie-lampy

Все о типах ламп

Какой газ в лампе накаливания

Обычные лампочки, которые всем нам знакомы, и их главное преимущество – приятный цвет света, который они излучают. Цвета объектов, как правило, выглядят точнее под лампой этого типа. Лампочки накаливания тратят много электричества, так как производят и много тепла.

Лампы накаливания производят 8-12 люменов света на 1 Вт потребленной энергии. Чем мощнее лампа накаливания тем больше люменов света она производит на единицу потребленной мощности. Например, одна 100 Вт лампа дает практически ровно столько же света (1360 Люменов), сколько и две 60 Вт лампы (1420 люменов).

Неудобство этих ламп состоит в том, что эти лампочки неэффективны по современным стандартам и имеют относительно короткий срок службы (около 1000 часов). Лампы накаливания доступны в разнообразных формах и размерах и имеют целый ряд различных цоколей.

Матовая или прозрачная?

    Основной принцип выбора между матовымим и прозрачными лампами следующий:
  • Если у светильника прозрачные плафоны, используйте прозрачные лампочки
  • Если у светильника матовые плафоны, используйте матовые лампочки
  • В детской комнате используйте матовые лампочки. Малыши любят смотреть на светильник, а эти лампы дают более комфортный для детского глаза свет
  • В хрустальных светильниках , светильниках с большим количеством подвесок, кристаллов и других преломляющих свет деталей используйте прозрачные лампочки, так как яркая открытая спираль прозрачной лампы накаливания дает необходимую игру света

Рефлекторные лампы

Рефлекторные лампы накаливания имеют посеребренную поверхность — это их единственное отличие от обычных ламп накаливания. Отражающая поверхность направляет свет в определенном направлении. Такие лампы обычно предназначены для светильников направленного света – спотов. Самые распространенные типы этих ламп R50, R63, PAR38.

Галогенные лампочки

Галогенные лампочки — лампочки с нитью накаливания, содержащие галогенный газ. Дают, как и лампы накаливания, очень привлекательный свет, который напоминает солнечный. Но они несколько эффективнее, чем лампы накаливания, так как производят на 20% больше света на потребляемую мощность и работают дольше, около 2000 часов.

Главным преимуществом галогенной лампы является ее маленький размер. Появление этой лампы позволило дизайнерам создать новые дизайны светильников и плафонов. Галогенная лампа типа GU10, с встроенным отражателем является самой распространенной лампой для встраиваемых светильников. И используется во многих светильниках направленного света (споты).

Появление мощных линейных галогенных ламп типа R7S, мощностью 300Вт, позволило создать класс торшеров, которые дают мягкое, приятное отраженное от потолка освещение, и освещают всю комнату. Основные типы галогенных ламп: G9, G4, R7S, GU10. Каждый тип выпускается в нескольких мощностях.

Люминесцентные лампы

Они же — энергосберегающие лампочки. Cодержат газ в трубке и не имеют нити. Они повсюду используются уже в течение многих лет и лучше известны как длинные белые трубы, которые обычно встречаются на потолках общественных заведений.

Новейшие технологии уменьшили размер и улучшили эффективность лампочек. Появились Компактные люминесцентные лампы, которые сейчас и называются в широком обиходе Энергосберегающие. Сейчас доступны множество различных форм и вариантов мощности лампочек.

Термин «Энергосберегающие» нужно относить и к другим типам ламп с низким энергопотреблением, таким как светодиодным.

Преимущества компактных люминесцентных ламп – низкое энергопотребление за счет выделения малого количества тепла — потребляют 20% энергии обычной лампочки, при таком же излучаемом световом потоке. Долгий срок службы, до 8000 часов.

Компактные люминесцентные лампы производят 50-60 люменов на Вт, в пять раз больше света на единицу потребленной мощности, чем лампы накаливания. Они идеальны для использования там, где свет должен быть включен в течение долгого времени. У многих ведущих производителей ламп доступны «теплые белые» лампы, с улучшенным цветом света. Цвет, цветовое впечатление, которые создает при работе люминесцентная лампа характеризуется параметром Цветовая температура. Единица измерения Кельвин.

    Для люминесцентных ламп цветовая температура разделена на такие основные категории:
  • Ниже 3300 К – белый, теплый свет
  • 3300-5000 К нейтральный свет
  • Свыше 5000 К «холодный» свет

Информация о цветовой температуре люминесцентных ламп размещается на их упаковке .

Источник: https://svetilnik-online.ru/lamp_types

Все о лампе накаливания

Развитие современных технологий привело к появлению новых моделей источников света, обеспечивающих высокие значения потока света при низком энергопотреблении. При этом старая лампа накаливания неохотно сдает свои позиции, по прежнему занимая немалую часть рынка.

У истоков создания промышленных образцов источника света с использованием нити накала стоят два изобретателя — россиянин Александр Лодыгин и американец Томас Эдисон. Хотя первые прототипы ламп были разработаны еще в 1854 году немецким часовым мастером Генрихом Гебелем. Ему удалось создать несколько работоспособных образцов лампочек, которые демонстрировались на одной из первых электротехнических выставок в США.

Лодыгин в 1890-х годах первым предложил использовать в качестве материала нити вольфрам, но угольные нити продержались в производстве еще несколько десятилетий. Параллельно шли попытки внедрения спиралей из тантала, осмия и окисей редкоземельных элементов (иттрия или циркония).

Первое время лампы быстро перегорали из-за испарения металлической спирали, пока специалист компании General Electric Ирвинг Ленгмюр не предложил заполнять колбу инертным газом.

Все эти изобретения за несколько десятилетий сформировали окончательный облик и конструкцию лампы накаливания, которая производится в неизменном виде и в наше время.

Производство

При производстве ламп стекло для колб изготавливают в специальных печах, а затем колбы формуют при помощи подачи сжатого воздуха в форму. Параллельно на автоматическом станке делаются трубки штенгелей и навивается спираль накала. Дальнейшая сборка ведется на автоматической линии, но при этом используется и ручной труд.

Подробное видео о производстве ламп на заводе в Российской федерации представлено каналом Интеллектуариум умный журнал.

Устройство и принцип действия

Лампа накаливания состоит из металлического цоколя, который служит одним из контактов и вклеенной в него стеклянной колбы любой формы. Второй контакт расположен на нижней части цоколя и отделен от резьбовой части изоляционным кольцом.

Внутри колбы установлен стеклянный штенгель с двумя контактными электродами. Одна часть электродов припаяна к контактам цоколя, а во второй зажаты кончики нити накала.

Внутри штенгеля имеется стеклянная трубка, через которую во время изготовления откачивается воздух и подается наполнитель для колбы. После этого трубка запаивается, что обеспечивает полную герметичность полости колбы.

Для поддержки нити от проседания при нагреве имеются несколько металлических держателей. Одной стороной они закреплены на лопатке штенгеле, а на другой имеют крючки для удержания спирали.

Принципиальная схема лампы
1. Колба
2. Полость внутри колбы
3. Спираль из вольфрама
4. Подсоединительный электрод
5. Подсоединительный электрод
6. Крючки подвеса спирали
7. Ножка с расположенным внутри штенгелем
8. Подача питания на электрод (с предохранительным звеном)
9. Цоколь с резьбой
10. Донный изолятор между контактами цоколя
11. Второй контакт на дне цоколя

Применяемый иногда в конструкции предохранитель представляет собой нить из ферроникелевого сплава. Эта нить отгорает при перегорании спирали и возникновении дуги между частями спирали. Теоретически при этом могут образоваться капли раскаленного материала, которые способны прожечь тонкое стекло колбы. По факту такое практически невозможно и предохранительные элементы на современных лампах не применяются.

Свет от лампы накаливания формируется в результате излучения спирали проходящим через нее электрическим током. Для оценки и измерения физиологического качества ламп применяется шкала цветовой температуры. Нагретые спирали ламп накаливания излучают желтоватый свет с диапазоном от 2200 до 2900 К (зависит от мощности нити и типа газового наполнителя колбы). Такой свет несколько отличается от дневного, который имеет цветовую температуру около 3200 К.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Когда можно не включать фары

Колба

Основной деталью лампы является колба, изготовленная из тонкого стекла. Колба выполняет роль защитного кожуха, предохраняя спираль от воздействия атмосферного воздуха и механических повреждений.

Нижняя часть колбы запаяна и оснащена двумя выводами от электродов, которые припаиваются к контактам на цоколе. Для соединения цоколя и колбы применяется термостойкий клей.

На верхней части колбы может наноситься маркировка завода-изготовителя, указывающая на завод, дату изготовления, мощность и рабочее напряжение.

Буферный газ

Внутренняя полость ламп долгое время была просто вакуумирована. Затем в колбах стали использовать различные инертные газы и их смеси или соединения галогенов. Сколько прослужит лампа — во многом зависит от состава газа в колбе. Наиболее распространенные наполнители для колб:

  1. Смесь аргона и азота.
  2. Чистый аргон.
  3. Криптон.
  4. Ксенон.
  5. Соединения галогенов (фтор, йод). В таких лампах используется химическая реакция испарившегося с поверхности нити металла с соединениями галогенов. Получившийся сплав под воздействием температуры распадается с оседанием частиц металла на спирали.

Нить накала

Материал для спиралей является вольфрам, который среди металлов обладает самой высокой температурой плавления (3410 градусов С). Изредка для спиралей применяется сплав вольфрама с осмием. Ранние версии ламп накаливания, выпускавшиеся в начале XX века, выполнялись из чистого угля, который имеет температуру перехода в газообразное состояние (возгонки) около 3560 градусов.

Впоследствии такие изделия были полностью вытеснены вольфрамом. Особенностью угольной нити было медленное нарастание свечения по мере накала. При этом пусковой ток имел малое значение и нарастал до номинального только после полного прогрева. Основной проблемой ламп накаливания является низкий коэффициент полезного действия тока — в световую энергию преобразуется не более пяти процентов энергии.

Наиболее распространены спирали из проволоки круглого сечения с диаметром около 4 микрон, однако встречаются и спирали из вольфрамовой ленты.

Для более равномерного распределения потока света спираль в большинстве ламп устанавливается в виде половины шестигранника.

На некоторых маломощных лампах, выпускавшихся в СССР в 80-е годы, спираль имела сложную схему натяжения с большим количеством поддерживающих элементов. На современных лампах мощностью от 200 Вт применяется спираль двойной схемы, фото которой приведено ниже.

Хорошо видна схема крепления спирали к электродам

Поскольку спираль нагревается до больших температур, в соединении ее с электродами невозможно применение сварки или припоев. Концевик спирали плотно зажимается конечной частью электрода. Эта операция сборки является автоматической.

Цоколь

Для установки лампы в патрон и подачи напряжения на спираль применяются стандартизированные металлические цоколи с резьбой. Наиболее распространенные типы цоколей приведены в таблице.

Модель Диаметр, мм Торговое обозначение
Е5 5 Микроцоколь типа LES. Используется в гирляндах.
Е10 10 Миниатюрный разъем MES.
Е12 12 Люстровый CES.
Е14 14 Малый цоколь «миньон» типа SES. Один из самых распространенных.
Е17 17 Средний IES, американский стандарт под 110 В.
Е26 26 Стандартный американский цоколь ES, рассчитанный на напряжение 110 В.
Е27 27 Стандартный европейский цоколь ES. Широко распространенный вариант.
Е40 40 Цоколь «Голиаф» типа GES, использующийся для ламп с высокой мощностью.

В Великобритании используется собственный стандарт цоколей без резьбы. Лампы защелкиваются специальным поворотным зажимом в патроне.

Лампа с британским типом цоколя

Параметры

Согласно международным стандартам и ГОСТ все характеристики ламп со спиралью накаливания делятся на три группы:

  • электрические;
  • технические;
  • эксплуатационные.

Электрические

Основными электрическими параметрами являются номинальное напряжение и потребляемая мощность. Номинальное напряжение для большинства ламп равно напряжению в электрической сети. По действующему на сегодняшний день ГОСТ 2239-79 имеются несколько интервалов переменного напряжения питания ламп:

  • от 125 до 135 В;
  • от 215 до 225 В;
  • от 220 до 230 В;
  • от 230 до 240 В;
  • от 235 до 245 В.

Технические

К параметрам этого вида относится спектральный тип и состав светового потока, цветовая температура, интенсивность света от лампы. При этом следует учитывать нелинейную зависимость светового потока от потребляемой мощности. Рост света наблюдается примерно до 75 Вт, а затем начинает снижаться. Важным техническим параметром является равномерность освещения по окружности колбы, поэтому лампу можно устанавливать в любом положении.

Эксплуатационные

Данные параметры указывают на возможность и целесообразность применения изделия в установке для освещения с экономической точки зрения. Под всем этим понимают ресурс изделия, стабильность и распределение светового потока от спирали.

Разновидности ламп и область применения

На сегодняшний день в продаже присутствуют несколько разновидностей ламп со спиралью накаливания. Их можно разделить на следующие группы:

  1. Вакуумные или с накачкой аргоном.
  2. С наполнением криптоном, что дает примерно 10-процентное увеличение яркости, по сравнению с аргоном.
  3. С ксеноном внутри колбы, которые в два раза ярче криптоновых.
  4. Галогенные, заполненные веществами на основе йода или брома. Обладают яркостью в 2,5 раза выше аргона.
  5. Двухколбовые галогенные лампы, которые обеспечивают больший нагрев колбы с галогеном внутри, и более эффективный распад и осаждение металла на спираль.
  6. Комбинированные ксенон-галогенные, светящие в три раза ярче аргоновых. Могут оснащаться инфракрасным отражателем, что повышает эффективность работы.
  7. Перспективные лампы с покрытием, излучающим свет при нагреве.

Источник: https://razvodka.net/svet/lampa-nakalivaniya-1869/

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.

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

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

Достоинства лампы накаливания

  1. Малая цена
  2. Мгновенное включение и переключение (Быстрый пуск)
  3. Работа и от постоянного и от переменного тока
  4. Применение в широком диапазоне напряжений
  5. Отсутствие мерцания при применении в сети переменного тока
  6. Отсутствует гудение при работе в сети переменного тока
  7. Не требует пускорегулирующей аппаратуры
  8. Высокий индекс цветопередачи Ra 100 (Цвета окружающих предметов воспринимаются также как при солнечном свете)
  9. Стабильная работа как при больших морозах, так и при сильной жаре
  10. Возможность регулирования яркости и плавного запуска с помощью диммера
  11. 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

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.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько люмен в обычной лампочке

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.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektroobustrojstvo/osveshhenie/lampy-nakalivaniia/

Всё о светодиодных лампах

На наших с вами глазах происходит настоящая революция в освещении: мир стремительно переходит на светодиоды.

Всего пять лет назад светодиодные лампы ещё были технической новинкой, а сейчас светодиодное освещение используется во всех сферах жизни: светодиодные фонари можно встретить даже в деревнях, многие офисы, отели и общественные здания освещаются светодиодными светильниками, подавляющая часть концертного и театрального освещения стала светодиодной. Лампы этого типа появляются и во многих квартирах, ведь их можно купить даже в продовольственных магазинах, а в товарах для дома их ассортимент шире, чем ламп других типов.

Светодиодная лампа — это достаточно сложное электронное устройство с несколькими десятками деталей, от которых зависит качество света, безопасность его для здоровья и долговечность лампы.

⇡#Плюсы и минусы

У светодиодных ламп много плюсов по сравнению с обычными лампами накаливания:

  • Экономичность — при том же количестве света современная светодиодная лампа потребляет в 7-10 раз меньше электричества.
  • Долговечность — светодиодная лампа служит в 15-50 раз дольше обычной.
  • Небольшой нагрев — ребёнок не обожжётся о светодиодную лампу в настольной лампе.
  • Одинаковая яркость при разном напряжении сети — в отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы светят так же ярко при пониженном напряжении в сети.
  • Возможность установить светодиодную лампу, гораздо более яркую, чем лампа накаливания, в светильник, имеющий ограничение по мощности.
  • Свет хороших ламп визуально неотличим от света ламп накаливания.

Плюсы есть и при сравнении с компактными люминесцентными (энергосберегающими) лампами (КЛЛ):

  • Экологичность — отсутствие опасных веществ (в колбе любой КЛЛ содержится ртуть).
  • Экономичность — лампа потребляет меньше энергии при том же световом потоке.
  • Светодиодная лампа мгновенно зажигается на полную яркость, а КЛЛ плавно набирает яркость от 20% до 100% за минуту при комнатной температуре и гораздо медленнее при низких температурах.
  • У КЛЛ плохой спектр, состоящий из пиков нескольких цветов. Спектр светодиодной лампы гораздо ближе к естественному освещению и свету лампы накаливания.

Но, конечно, есть и минусы:

  • Высокая цена.
  • Присутствие на рынке ламп с плохим качеством света (пульсация, плохие цветовые характеристики, некомфортная цветовая температура, несоответствие светового потока и эквивалента лампы накаливания заявленным).
  • Проблемы у некоторых ламп с выключателями, имеющими индикатор.
  • Регулировку яркости (диммирование) поддерживают только некоторые дорогие модели.

⇡#Разберёмся с экономией

Главное преимущество светодиодных ламп — экономия электричества. При том же количестве света, излучаемого лампой, светодиодная лампа потребляет в 7-10 раз меньше электроэнергии, чем обычная лампа накаливания. Уже сейчас можно купить 6-ваттные светодиодные лампы-«груши» и 4-ваттные лампы-«свечки», которые дают столько же света, сколько 60- и 40-ваттная лампа накаливания соответственно.

Я посчитал, какими будут расходы на электроэнергию при освещении двухкомнатной квартиры обычными и светодиодными лампами.  Конечно, это приблизительный расчёт, но он позволяет составить представление о порядке цифр возможной экономии.

Расчёт экономии для двухкомнатной квартиры

На упаковке любой лампы накаливания указан срок службы 1 000 часов. Если лампы действительно проработают 1 000 часов (к сожалению, часто они перегорают гораздо раньше), в коридоре и комнате лампы придётся поменять дважды в год, а на кухне и в спальне один раз. При стоимости лампы 30 рублей на покупку новых ламп уйдёт 690 рублей. Светодиодные лампы не придётся менять каждые полгода, ведь срок их службы составляет 15-50 тысяч часов. Это от 7 до 22 лет при использовании по 6 часов в день.

На покупку ламп для этой квартиры уйдёт 4 045 рублей (7 ламп E27 6 Вт по 240 руб., 11 «свечек» 4 Вт по 215 руб.), и окупятся они менее, чем за год.

⇡#Светодиодные и энергосберегающие лампы

Светодиодные лампы, несомненно, являются энергосберегающими, но слово «энергосберегающие» закрепилось за компактными люминесцентными лампами (КЛЛ), а КЛЛ и светодиодные лампы — совсем разные вещи.

Компактная люминесцентная лампа и светодиодная лампа

КЛЛ появились в широкой продаже лет десять назад, и ожидалось, что они заменят лампы накаливания. Однако КЛЛ оказались тупиковой ветвью эволюции. У этих ламп много недостатков: в трубке лампы содержится ртуть, лампа медленно разгорается и совсем не светит на морозе, у КЛЛ плохой спектр, состоящий из пиков нескольких цветов.

С 1 июля 2016 года в соответствии с Постановлением Правительства РФ №898 от 28.08.2015 всем государственным и муниципальным предприятиям и учреждениям будет запрещено покупать через систему госзакупок любые лампы, содержащие ртуть (в том числе КЛЛ). Уже сейчас количество КЛЛ в магазинах постоянно снижается, и скоро они исчезнут совсем.

Сравним спектр света лампы накаливания, люминесцентной лампы и светодиодной лампы.

Спектр лампы накаливания, люминесцентной лампы и светодиодной лампы

Спектр светодиодной лампы гораздо ближе к естественному освещению и свету лампы накаливания.

⇡#Немного истории

Впервые свечение полупроводникового перехода обнаружил в 1923 году советский физик Олег Лосев. Первые светодиоды называли «Losev Light» (свет Лосева). Сначала появился красный светодиод, затем в начале 70-х годов появились жёлтые и зеленые светодиоды. Cиний светодиод был создан в 1971-м Яковом Панчечниковым, но он был очень дорог. В 1990 году японец Суджи Накамура создал дешёвый и яркий синий светодиод.

Олег Лосев и Суджи Накамура

После появления синего светодиода стало возможным делать белые источники света с тремя кристаллами (RGB). Такие источники до сих пор используются в концертном и декоративном освещении.

В 1996 году появились первые белые светодиоды, использующие люминофор. В них свет синего или ультрафиолетового светодиода преобразуется в белый с помощью специального химического вещества, нанесённого поверх светоизлучающих кристаллов.

В 2005 году эффективность таких светодиодов достигла 100 лм/Вт, что позволило начать использовать люминофорные светодиоды для освещения. Сейчас самые эффективные белые светодиоды дают уже 200 лм/Вт, серийные лампы со стандартными цоколями — до 125 лм/Вт.

⇡#Виды светодиодных лампы

Светодиодные лампы повторяют все возможные виды ламп накаливания, галогенных и люминесцентных ламп. Выпускаются обычные лампы-«груши», «свечки» и «шарики» с цоколями E27 и E14, «зеркальные» лампы R39, R50 с цоколями E14, и R63 с цоколем E27, споты с цоколями GU10 и GU5.3, капсульные микролампы с цоколями G4 и G9, лампы для потолков с цоколем GX53.

Типы и цоколи светодиодных ламп

В светодиодных лампах используются различные типы светодиодов. В самых первых светодиодных лампах использовались обычные светодиоды в пластиковом корпусе. Такие лампы получили название «кукуруза» (Corn) за визуальное сходство с кукурузным початком.

Сейчас светодиоды в корпусах используются в лампах довольно редко, и, как правило, это мощные светодиоды.

Светодиодные лампы на мощных светодиодах в корпусах

В большинстве современных ламп используются бескорпусные светодиоды и светодиодные сборки.

Лампы на бескорпусных светодиодах

В последнее время всё чаще используются светодиодные излучатели COB (chip on board). В них множество светодиодов покрыты единым люминофором.

Разновидность COB — светодиодные нити (led filament), в которых множество светодиодов размещено на металлической, стеклянной или сапфировой полоске, покрытой люминофором.

Конструкция светодиодной нити и лампа на нитях

Появилось даже русское слово «филамент», которое начали использовать некоторые производители.

Ещё одна новейшая технология — Crystal Ceramic MCOB. На пластине из прозрачной керамики располагается множество светодиодов. Пластина с обеих сторон покрывается люминофором, поэтому такой излучатель практически равномерно светит во все стороны.

Лампа с излучателем Crystal Ceramic MCOB

На качество света светодиодной лампы влияют пять основных параметров. Рассмотрим подробно каждый из них. 

⇡#Световой поток. 

Измеряется в люменах (лм, lm). Это общее количество света, которое даёт лампа. Чем больше люмен, тем ярче лампа. 60-ваттная лампа накаливания даёт приблизительно 580 лм, 40-ваттная 350 лм, 75-ваттная — 800 лм, 100-ваттная — 1250 лм. В стандартах и на многих сайтах вы увидите более высокие значения. Я привожу данные для ламп, продающихся в обычных в магазинах и работающих от бытовой 220-В сети (а не 230, полагающиеся по стандарту).

⇡#Коэффициент пульсации света.

Естественные источники света (солнце, огонь свечи) светят равномерно, однако многие электрические источники света (лампы, экраны мониторов) дают не равномерный свет, а пульсирующий, при этом частота и степень пульсации могут быть весьма разными.

При частоте 50 Гц пульсация света более 40% воспринимается визуально как стробоскопический эффект (пульсацию видно при резком переводе взгляда или повороте головы). Такую пульсацию легко распознать с помощью карандашного теста: берём обычный длинный карандаш за кончик и начинаем быстро-быстро крутить им по полукругу туда и обратно. Если отдельных контуров карандаша не видно — мерцания нет, если же видно «несколько карандашей» — свет мерцает.

Видимая пульсация света вызывает ощущения дискомфорта, усталости и даже недомогания. Кроме того, современные медицинские исследования показывают, что органы зрения и мозг способны воспринимать невидимую пульсацию света с частотой до 300 Гц.

При высокой частоте мерцания свет не оказывает визуального воздействия, но способен влиять на гормональный фон, который в свою очередь воздействует на эмоции человека, его работоспособность, суточные ритмы, а также многие другие сферы жизнедеятельности.

Свет с частотой пульсации выше 300 Гц не имеет заметного влияния на организм человека, так как пульсации на таких частотах просто не воспринимаются сетчаткой глаза.

Источник: https://3dnews.ru/933019

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.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Нужно ли включать ближний свет фар днем

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.

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/

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

Принципы работы лампы накаливания. Как работает лампа накаливания

Современный рынок представляет вниманию покупателей широкий ассортимент источников света, но лидером продаж из года в год остается лампа накаливания. Объяснить популярность данного прибора просто, если рассмотреть особенности и принципы его работы.

Строение лампы накаливания

Лампочка накаливания имеет достаточно простую конструкцию и состоит из:

  • стеклянной колбы;
  • тела накала с держателями;
  • электродов;
  • ножки;
  • цоколя (основание и контактное дно);
  • изолятора.

Колбы могут иметь разные формы и размеры, изготавливаться из прозрачного и матового стекла, но назначение у них одно – защита тела накала от осадков и прочих воздействий.

Вакуум или газ?

Изначально лампы накаливания имели вакуумные колбы – при их изготовлении кислород откачивался через специальную трубочку, после чего края трубочки запаивались. Сегодня так делают маломощные лампочки, а источники света от 25 Вт заполняют инертным газом. Азот, криптон или аргон позволяет:

  • продлевать срок службы тела накала;
  • снижать потери тепла.

Что такое тело накала

Тело накала – это и есть нить накала, но принято использовать термин «тело», поскольку, кроме нити, применяются также спирали (одинарные или двойные). Для его изготовления берут вольфрам – тугоплавкий металл с высокой температурой горения. Редко, но все же используется осмиево-вольфрамовый сплав.

. Первые лампочки накаливания шли с телом накала из угля.

При выключенной лампе нить накала имеет комнатную температуру, при подключении к источнику тока происходит скачок показателя в 10-15 раз превышающий номинальное значение. По мере нагрева нити сопротивление увеличивается.

Цоколь – Эдисона или миньон?

Лампы накаливания оснащаются стандартизованными цоколями. Цифра в названии лампы указывает на диаметр цоколя – 14 мм для миньона (Е14) и 27 мм для Эдисона (Е27). Основной процент представленных цоколей является резьбовым, но есть и безрезьбовые варианты – они удерживаются в патроне за счет специального сопряжения либо силы трения.

Принцип работы лампы накаливания

Принцип действия источника света основывается на эффекте накаливания проводника в результате прохождения через него тока. Когда ток проходит через тело накаливания, температура тела резко возрастает, и начинает излучаться свет (чем больше температура, тем ярче световой поток).

В видимый свет преобразуется незначительная доля энергии, потребляемой лампой из сети, поскольку большая часть уходит на нагрев нити и излучение потока в невидимом человеческому глазу диапазоне. Срок эксплуатации лампы зависит от испарения материала телом накала, а оно происходит неравномерно. Если колба потемнела, это значит, что произошло осаждение металла в нити.

Лампы накаливания: «за» и «против»

Выбирая лампу накаливания, покупатель должен понимать, что:

  • Данный источник света имеет низкую световую отдачу и, хоть и недорого стоит, но за электрическую энергию счет обеспечит немаленький.
  • Лампа накаливания все-таки остается самым дешевым источником освещения, который имеет привлекательный дизайн, небольшие габариты, может работать от переменного и постоянного тока.
  • Мерцаний при работе лампочек рассматриваемого типа не возникает.

Благодаря широкому диапазону температур вы сможете настраивать яркость освещения, многие осветительные приборы предоставляют возможность плавного включения источника в работу.

Источник: http://www.impulse-light.com/statyi/kak_rabotaet_lampa_nakalivaniya/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Как устроена солнечная батарея

Закрыть