- разновидности + маркировка и правила выбора
- устройство, принцип работы, виды и технические характеристики
- Виды и принцип работы современных электрических бытовых ламп освещения
- Лампа накаливания: разновидности
- Лампы накаливания: характеристики, плюсы и минусы
- Лампа накаливания – основные характеристики, варианты применения и монтажа
- Разновидности ламп освещения
разновидности + маркировка и правила выбора
Несмотря на целый перечень недостатков, выявленных при сравнении с другими источниками искусственного света, лампы накаливания остаются востребованными и в бытовой сфере, и в промышленных отраслях.
Дешевые и простые в использовании приборы не хотят сдавать свои позиции, хотя на рынке появилось огромное количество более экономичных и «долгоиграющих» заменителей – например, ламп на светодиодах.
Содержание статьи:
Устройство лампы с нитью накала
Еще до недавнего времени лампы накаливания (ЛН) использовались повсеместно, поэтому с их конструкционными особенностями знакомы многие. Причем иногда приходилось «знакомиться» по причине выхода источника света из строя: перегорала вольфрамовая нить, лопалось стекло или колба вылетала из цоколя.
Некоторые производители использовали более надежные и проверенные материалы и относились к выпуску лампочек накаливания настолько ответственно, что их продукция работает уже на протяжении нескольких десятилетий. Но это скорее исключение, чем правило – сегодня никаких гарантий на продолжительный срок эксплуатации не дается.
Схематическое изображение лампы с указанием основных деталей. Конструкция источника искусственного освещения с момента изобретения почти не изменилась, совершенствовались только материалы и состав газа, наполняющего колбу
Главный действующий элемент – так называемое тело накала, закрепленное на держателях и присоединенное к электродам. В момент подключения электроэнергии через него проходит напряжение, вызывающее одновременно нагрев и свечение. Чтобы излучение стало видимым, температура нагрева должна достигнуть 570°С.
Наиболее устойчивым к высокой температуре металлом признан вольфрам. Он начинает плавиться при нагреве до 3422°С. Чтобы максимально увеличить площадь излучения, но сократить объем тела накала внутри стеклянной колбы, его скручивают в спираль.
Привычный комфортный свет желтого оттенка, который создает уют в доме и по визуальной оценке является «теплым», возникает при нагреве нити до 2830-2850°С
Для защиты вольфрама от процесса окисления, характерного для металлов, из колбы откачивают воздух и заменяют его вакуумом или газом (криптоном, аргоном и пр.). Технология наполнения вакуумом устарела, для бытовых ламп чаще всего применяют смесь азота и аргона или криптон.
В результате тестирования была выявлена минимальная продолжительность горения лампы – 1 тысяча часов. Но, учитывая случайные причины, выводящие приборы из строя раньше времени, допускается, что нормативы распространяются лишь на 50% продукции из каждой партии. Время работы второй половины может быть больше или меньше – в зависимости от условий использования.
Виды и применение ЛН
Качественные характеристики и маркировка вольфрамовых лампочек регламентирована ГОСТ Р 52712-2007. По типу наполнения колбы приборы ЛН делятся на вакуумные и газополные разновидности.
Первые служат меньше из-за неизбежного испарения вольфрамовой нити. Вдобавок вольфрамовые испарения оседают на стеклянной оболочке вакуумного источника, что ощутимо снижает прозрачность и способность стекла пропускать свет. Выпускают их с моноспиралью, в номенклатурном обозначении им присвоена литера В.
В газополных приборах минимизированы недостатки вакуумных лампочек. Газ сокращает процесс испарения и препятствует оседанию вольфрама на стенках колбы. Газополные моноспиральные виды обозначены буквой Г, а лампочки с дважды навитой спиралью, т.е. биспиральные, маркируются буквой Б. Если биспиральная разновидность имеет номенклатуру БК, значит, в ее наполнении был использован криптон.
В галогенных лампочках ГЛН к наполнителю стеклянной колбы добавляют бром или йод, благодаря которым испаряющиеся атомы вольфрама после испарения возвращаются снова на нить накала. Галогенки выпускают в двух форматах: в виде кварцевых трубок с длинной спиралью или в капсульном варианте с компактным рабочим элементом.
В государственных стандартах деление на группы происходит по сфере применения, однако затрагиваются и другие характеристики. Предположим, на одном уровне рассматриваются «ЛН электрические миниатюрные» (ЛН мн) и «ЛН инфракрасные зеркальные» (ЗК — приборы с концентрированным светораспределением, ЗД — со средним) – как видите, для обозначения категорий выбраны разные критерии.
Существуют группы, которые можно отнести к наиболее востребованным:
- общего назначения;
- для транспортных средств;
- прожекторные;
- миниатюрные и пр.
Рассмотрим сферы применения и особенности различных категорий, которые в некоторых случаях могут между собой пересекаться.
Галерея изображений
Фото из
Технические параметры приборов группы регламентируются ГОСТ 2239-79. Это самая большая категория, включающая устройства для бытового и промышленного использования, для внутреннего и уличного применения. Мощность – от 15Вт до 1000Вт. Бывают моноспиральные и биспиральные, вакуумные и газополные
Выпуск осветительных приборов ранее регулировался ГОСТ 1182-77. Мощность ламп ограничена, минимальный показатель – 15 Вт, максимальный – 60 Вт. По требованиям техники безопасности напряжение также ограничено и равняется 12 В в помещениях с особо опасными условиями, 36 В – в обычных помещениях
Категория включает в себя четыре подраздела, деление происходит по видам транспорта: судовые, автомобильные, самолетные, железнодорожные. Особенности каждого вида характеризуются механической прочностью, мощностью, напряжением в сети. Лампы-фары имеют особую конструкцию – вместо традиционного цоколя установлены контакты в виде винтов или ламелей
Особенностью источников света является расположение тала накала, позволяющее достигать максимальной яркости и определенной направленности. В эту группу входят прожекторы для киноаппаратуры, фонари для маяков и лампы для прожекторов общего применения. Часть ламп из категории входят в группу приборов для транспорта – например, прожекторы для ж/д составов
Большая группа приборов с ультратонкой вольфрамовой нитью, работающих под низким напряжением. Миниатюрные устройства востребованы в летательной технике, медицинском оборудовании, электронных изделиях. Часто применяются в качестве индикаторов. Штифтовые и резьбовые цоколи имеют нестандартные, маленькие габариты
Инфракрасные лампы с зеркальным напылением, сравнимые по сфере использования с фарами. Обладают увеличенным сроком службы – до 5 тыс. ч. Мощность – 40-1000Вт, напряжение – от 127 до 220 В. Колбы бывают прозрачными или красными, в зависимости от требуемого излучения. Различают два подвида ламп – концентрированного и широкого светораспределения
Галогенные лампы по всем параметрам превосходят обычные аналоги и насчитываю более 150 номенклатурных наименований. Служат примерно в 2 раза дольше обычных «лампочек Ильича», при одинаковых мощностях имеют большую светоотдачу и уменьшенные размеры. Применяются для использования на транспорте, в оборудовании и прожекторах, для общего освещения
В группу включены приборы, конструкции которых стандартизированы, но отличаются от традиционных исполнений. Это лампы для рудников, железнодорожных светофоров, телефонных коммутаторов. Один из подвидов – цилиндрические лампы, применяемые в различных сферах. Сюда же входят инфракрасные зеркальные приборы с алюминиевым отражателем и матовой наружной поверхностью
ЛОН – лампы общего назначения
Электролампы накаливания местного освещения
Лампы электрические для транспортных средств
Мощные лампы прожекторного типа
Сверхминиатюрные и миниатюрные источники искусственного света
Лампы-светильники направленного нагрева
Галогенки – усовершенствованные лампы накаливания
Категория ламп специального назначения
Описание технических требований к каждой из перечисленных категорий можно найти в соответствующих разделах ГОСТ. Из-за особенностей конструкции и области применения маркировка устройств из различных групп отличается.
Особенности маркировки по применению
Лампу легче подобрать, если ориентироваться в условных обозначениях. Они отражают важные технические характеристики, возможную область использования, особенности конструкции и технологии изготовления.
Маркировка зарубежных производителей напоминает отечественную, но имеет свои особенности. Обычно она носится методом штамповки на цоколь и служит одним из способов отличия оригинального изделия от подделки
Вначале указаны буквы в количестве от 1 до 4, которые отражают характерные конструктивные особенности. Для более легкой расшифровки за основу взята первая буква основополагающего критерия, например, Г – газополная моноспиральная лампа, В – вакуумная моноспиральная, К – криптоновая и др.
Затем следует указание назначения:
- Ж – железнодорожная;
- А – автомобильная;
- СМ – самолетная;
- ПЖ – для прожекторов и др.
За буквам расположены цифры, обозначающие технические характеристики – напряжение (В) и мощность (ВТ). Маркировка ламп специального типа отличается: мощность не указана, зато можно определить ток, световой поток или силу света. Если в устройстве две спирали, то мощность для каждой из них указывается отдельно. Последняя цифра может обозначать номер разработки, если конструкция модифицировалась.
Основные технические характеристики
Самым главным параметром источников света с телом накала является мощность, определяемая в ваттах. Назначение ламп разнообразное, поэтому диапазон велик – от 0,1 Вт индикаторных «светлячков» до 23 тыс. Вт прожекторов для маяков. Компании General Electric и Osram выпускают мощные светильники для театральных и кинематографических постановок.
Прожекторные изделия отличаются не только значением мощности (до 24000Вт), но и световым потоком. Светодиодный прожектор способен выдать 400 000 люменов, тогда как специальная лампа накаливания – 800 000 люменов
В быту используют маломощные приборы, в основном, от 15 Вт до 150 Вт, а в промышленной сфере применяют лампы мощностью до 1500 Вт.
Качество светового потока и степень рассеивания регулируются материалом изготовления колбы. Максимальная светопередача характерна для ламп с прозрачным стеклом, тогда как два других типа поглощают часть света. Например, матовое стекло колбы крадет 3% светового потока, а белое – 20%.
Часто мощность бытовых ламп накаливания ограничена материалом светильников (абажуров, плафонов). Производители люстр и бра обычно указывают рекомендованные параметры – как правило, 40 Вт, реже 60 Вт.
Обычные электролампы сильно нагревают окружающие предметы в отличии, например, от светодиодных или маломощных галогенных, поэтому их нельзя использовать для монтажа в натяжные потолки
В 2011 году лампы накаливания официально признаны низко экономичными и пожароопасными, поэтому был принят закон о прекращении выпуска источников света 100 Вт. На очереди – закон о запрете устройств мощнее 50 Вт. Однако пользователь ничего не теряет, так как на современном рынке огромное количество более производительных и экономичных светодиодных и других аналогов.
Таблица, отражающая эффективность работы различных видов бытовых ламп. По указанным техническим характеристикам хорошо видно, как лампы накаливания проигрывают альтернативным вариантам по всем позициям
Сегодня многие отказываются от устаревшего вида ламп из-за большого потребления электроэнергии и короткого срока службы. Однако существуют категории людей, предпочитающие покупать дешевые и неэффективные источники – благодаря им производство лампочек накаливания продолжается.
Второй важный показатель, который обязательно нужно учитывать при покупке, — вид цоколя лампы накаливания, определяемый размером. У импортных и отечественных светодиодных ламп множество разновидностей цоколей, тогда как простые лампы ограничиваются тремя.
Если необходимо заменить лампочку в люстре или настольном светильнике, то обязательно обратите внимание на диаметр цоколя – Е14 или Е27. Приборы с цоколем Е40 в быту не применяют
Сейчас производителей обязывают упаковывать каждое изделие в отдельную коробочку, так что технические характеристики можно отыскать на ней. Обычно указывают мощность, класс энергоэффективности (низкий – Е), тип цоколя, прозрачность колбы, срок службы в часах.
Преимущества и недостатки ламп накаливания
Потребитель продолжает приобретать неэкономчные лампочки благодаря целому ряду плюсов, хотя некоторые из них весьма условны. По отзывам, их выбирают из-за следующих качеств:
- невысокая стоимость;
- отсутствие пускорегулирующего оборудования;
- моментальное зажигание после включения;
- привычный «домашний» свет;
- отсутствие вредных веществ;
- нет реакции на низкую температуру и электромагнитные импульсы.
Однако мало кто оценивает качество светового потока или пульсацию, все же для большинства решающим оказывается первый фактор.
Но недостатки гораздо весомее, так как среди них сравнительно низкая световая отдача, ограниченный срок службы, небольшой диапазон цветовой температуры (только желтый свет), зависимость от перепадов напряжения в сети, пожароопасность.
Если включить лампу накаливания мощностью 40 Вт, спустя полчаса она нагревается до +145-148°С и начинает нагревать окружающие предметы, что чревато случайным возгоранием
Сейчас существует возможность сравнить на практике работу ламп накаливания, газоразрядных и светодиодных аналогов. Каждый, кто заметил разницу в энергопотреблении, давно перешел на энергосберегающие устройства.
Как правильно выбрать лампочку
При покупке лампочки ориентируются в первую очередь на величину цоколя и мощность. Эти два параметра легко определить по старому, перегоревшему источнику света.
Если вы выберете устройство меньшей мощности, то световой поток будет слабее, если большей, то рискуете целостностью плафонов – они могут деформироваться из-за высокой температуры нагрева.
Специально для любителей традиционных лампочек выпускаются филаментные устройства на светодиодах, похожие по форме, но выгодно отличающиеся своими характеристиками
Кроме технических характеристик стоит обратить внимание на качество изготовления лампы. Предпочтение стоит отдать изделиям с широким контактом цоколя, пропаянным токопроводом, стабильно закрепленной нитью накала.
Выводы и полезное видео по теме
Еще больше познавательной и интересной информации о производстве, использовании и недостатках ламп накаливания – в видеороликах, снятых специалистами и любителями.
Интересные факты о лампах накаливания:
Как происходит производство ЛН:
Сравнительный обзор ламп разных видов:
Популярно о выборе ламп для дома:
Потребитель сам вправе выбрать лампочку для использования в быту. Однако не стоит гнаться за дешевизной и обманчивой выгодой. Учитывая, что освещением мы пользуемся постоянно, а лампочек в доме, как правило, более десятка, следует пересмотреть привычки. Многие пользователи давно уже перешли на более надежные, экономичные, безопасные светодиодные лампы.
sovet-ingenera.com
устройство, принцип работы, виды и технические характеристики
Лампа накаливания – первый электрический осветительный прибор, играющий важную роль в жизнедеятельности человека. Именно она позволяет людям заниматься своими делами независимо от времени суток.
По сравнению с остальными источниками света такое устройство характеризуется простотой конструкции. Световой поток излучается вольфрамовой нитью, расположенной внутри стеклянной колбы, полость которой заполнена глубоким вакуумом. В дальнейшем для увеличения долговечности вместо вакуума в колбу стали закачивать специальные газы — так появились галогеновые лампы. Вольфрам — термостойкий материал с большой температурой плавления. Это очень важно, поскольку для того, чтобы человек увидел свечение, нить должна сильно нагреться за счет проходящего через нее тока.
История создания
Интересно, что в первых лампах использовался не вольфрам, а ряд других материалов, включая бумагу, графит и бамбук. Поэтому, несмотря на то, что все лавры за изобретение и усовершенствование лампы накаливания принадлежат Эдисону и Лодыгину, приписывать все заслуги только им — неправильно.
Писать о неудачах отдельных ученых не станем, но приведем основные направления, к которым прилагали усилия мужи того времени:
- Поиски лучшего материала для нити накаливания. Нужно было найти такой материал, который одновременно был устойчив к возгоранию и характеризовался высоким сопротивлением. Первая нить была создана из волокон бамбука, которые покрывались тончайшим слоем графита. Бамбук выступал в качестве изолятора, графит — токопроводящей среды. Поскольку слой был малым, то существенно возрастало сопротивление (что и требовалось). Все бы хорошо, но древесная основа угля приводила к быстрому воспламенению.
- Далее исследователи задумались над тем, как создать условия строжайшего вакуума, ведь кислород — важный элемент для процесса горения.
- После этого нужно было создать разъемные и контактные компоненты электрической цепи. Задача усложнялась из-за использования слоя графита, характеризующегося высоким сопротивлением, поэтому ученым пришлось использовать драгоценные металлы — платину и серебро. Так повышалась проводимость тока, но стоимость изделия была чересчур высока.
- Примечательно, что резьба цоколя Эдисона используется и по сей день — маркировка E27. Первые способы создания контакта включали пайку, но при таком раскладе сегодня говорить о быстро заменяемых лампочках было бы сложно. А при сильном нагреве подобные соединения быстро бы распадались.
В наше время популярность подобных ламп падает в геометрической прогрессии. В 2003 году в России была увеличена амплитуда питающего напряжения на 5 %, к сегодняшнему дню этот параметр составляет уже 10 %. Это привело к сокращению срока эксплуатации лампы накаливания в 4 раза. С другой стороны, если вернуть напряжение на эквивалентное значение вниз, то существенно сократится отдача светового потока — до 40 %.
Вспомните учебный курс — еще в школе преподаватель физики ставил опыты, демонстрируя, как увеличивается свечение лампы при повышении силы тока, подающегося на вольфрамовую нить. Чем выше сила тока, тем сильнее выброс излучения и больше тепла.
Принцип действия
Принцип работы лампы построен на сильном нагреве нити накаливания за счет проходящего через нее электрического тока. Для того чтобы твердотельный материал начал излучать красное свечение, его температура должна достигнуть 570 град. Цельсия. Излучение будет приятным для глаз человека только при увеличении этого параметра в 3–4 раза.
Подобной тугоплавкостью характеризуются немногие материалы. За счет доступной ценовой политики выбор был сделан в пользу вольфрама, температура плавления которого составляет 3400 град. Цельсия. Чтобы повысить площадь светового излучения, вольфрамовая нить скручивается в спираль. В процессе эксплуатации она может нагреваться до 2800 град. Цельсия. Цветовая температура такого излучения равна 2000–3000 К, что дает желтоватый спектр — несопоставимый с дневным, но в то же время не оказывающий негативного воздействия на зрительные органы.
Попадая в воздушную среду, вольфрам быстро окисляется и разрушается. Как уже говорилось выше, вместо вакуума стеклянная колба может заполняться газами. Речь идет об инертных азоте, аргоне или криптоне. Это позволило не только повысить долговечность, но и увеличить силу свечения. На срок эксплуатации влияет то, что давление газа препятствует испарению вольфрамовой нити из-за высокой температуры свечения.
Строение
Обычная лампа состоит из следующих конструктивных элементов:
- колба;
- вакуум или инертный газ, закачиваемый внутрь нее;
- нить накала;
- электроды — выводы тока;
- крючки, необходимые для удерживания нити накала;
- ножка;
- предохранитель;
- цоколь, состоящий из корпуса, изолятора и контакта на донышке.
Помимо стандартных исполнений из проводника, стеклянного сосуда и выводов, существуют лампы специального назначения. В них вместо цоколя используются другие держатели или добавляется дополнительная колба.
Предохранитель обычно изготавливается из сплава феррита и никеля и помещается в разрыв на одном из выводов тока. Зачастую он расположен в ножке. Его основное предназначение — защита колбы от разрушения в случае обрыва нити. Связано это с тем, что в случае ее обрыва образуется электрическая дуга, приводящая к плавлению остатков проводника, которые попадают на стеклянную колбу. Из-за высокой температура она может взорваться и вызвать возгорание. Впрочем, долгие годы доказали низкую эффективность предохранителей, поэтому они стали эксплуатироваться реже.
Колба
Стеклянный сосуд используется для защиты нити накаливания от окисления и разрушения. Габаритные размеры колбы подбирают в зависимости от скорости осаждения материала, из которого производится проводник.
Газовая среда
Если раньше вакуумом заполнялись все без исключения лампы накаливания, то сегодня такой подход применяют лишь для маломощных источников света. Более мощные устройства заполняются инертным газом. Молярная масса газа влияет на излучение тепла нитью накаливания.
В колбу галогенных ламп закачиваются галогены. Вещество, которым покрыта нить накала, начинает испаряться и взаимодействовать с расположенными внутри сосуда галогенами. В результате реакции образуются соединения, которые повторно разлагаются и вещество вновь возвращается на поверхность нити. Благодаря этому появилась возможность повысить температуру проводника, увеличив коэффициент полезного действия и срок эксплуатации изделия. Также такой подход позволил сделать колбы более компактными. Недостаток конструкции связан с изначально малым сопротивлением проводника при подаче электрического тока.
Нить накала
По форме нить накаливания может быть разной — выбор в пользу той или иной связан со спецификой лампочки. Зачастую в них применяют нить с круглым сечением, закрученную в спираль, гораздо реже — ленточные проводники.
Современная лампа накаливания работает от нити из вольфрама или осмиево-вольфрамового сплава. Вместо обычных спиралей могут закручиваться биспирали и триспирали, что стало возможным за счет повторного закручивания. Последнее приводит к уменьшению теплового излучения и повышению КПД.
Технические характеристики
Интересно наблюдать за зависимостью световой энергии и мощности лампы. Изменения не линейны — до 75 Вт световая отдача увеличивается, при превышении — снижается.
Одно из преимуществ таких источников света – равномерное освещение, поскольку практически во всех направлениях свет излучается с одинаковой силой.
Еще одно достоинство связано с пульсированием света, которое при определенных значениях приводит к значительной утомляемости глаз. Нормальным значением считают коэффициент пульсации, не превышающий 10 %. Для ламп накаливания параметр максимум достигает 4 %. Самый худший показатель — у изделий мощностью 40 Вт.
Среди всех доступных электрических осветительных приборов лампы накаливания нагреваются сильнее. Большая часть тока преобразуется в тепловую энергию, поэтому прибор больше похож на обогреватель, чем на источник света. Световая отдача находится в диапазоне от 5 до 15 %. По этой причине в законодательстве прописаны определенные нормы, запрещающие, к примеру, использовать лампы накаливания более 100 Вт.
Обычно для освещения одной комнаты достаточно лампы на 60 Вт, которая характеризуется небольшим нагревом.
При рассмотрении спектра излучения и сравнении его с естественным освещением можно сделать два важных замечания: световой поток таких ламп содержит меньше синего и больше красного света. Тем не менее, результат считается приемлемым и не приводит к утомлению, как в случае с источниками дневного света.
Эксплуатационные параметры
При эксплуатации ламп накаливания важно учитывать условия их использования. Их можно применять в помещениях и на открытом воздухе при температуре не менее –60 и не более +50 град. Цельсия. При этом влажность воздуха не должна превышать 98 % (+20 град. Цельсия). Устройства могут работать в одной цепи с диммерами, предназначенными для регулирования световой отдачи за счет изменения интенсивности света. Это дешевые изделия, которые могут быть самостоятельно заменены даже неквалифицированным человеком.
Виды
Существует несколько критериев для классификации ламп накаливания, которые будут рассмотрены ниже.
В зависимости от эффективности освещения лампы накаливания бывают (от худших к лучшим):
- вакуумные;
- аргоновые или азот-аргоновые;
- криптоновые;
- ксеноновые или галогенные с установленным отражателем инфракрасного излучения внутрь лампы, что увеличивает КПД;
- с покрытием, предназначенным для преобразования инфракрасного излучения в видимый спектр.
Намного больше разновидностей ламп накаливания, связанных с функциональным назначением и конструктивными особенностями:
- Общее назначение — в 70-х гг. прошлого столетия они назывались «нормально-осветительными лампами». Самая распространенная и многочисленная категория — изделия, применяемые для общего и декоративного освещения. С 2008 года выпуск таких источников света существенно сократился, что было связано с принятием многочисленных законов.
- Декоративное назначение. Колбы таких изделий выполняются в форме изящных фигур. Чаще всего встречаются свечеобразные стеклянные сосуды с диаметром до 35 мм и сферические (45 мм).
- Местное назначение. По конструкции идентичны первой категории, но питаются от уменьшенного напряжения — 12/24/36/48 В. Обычно применяются в переносных светильниках и приборах, освещающих верстаки, станки и т. п.
- Иллюминационные с окрашенными колбами. Зачастую мощность изделий не превышает 25 Вт, а для окрашивания внутренняя полость покрывается слоем неорганического пигмента. Гораздо реже можно встретить источники света, наружная часть которых окрашивается цветным лаком. В таком случае пигмент очень быстро выцветает и осыпается.
- Зеркальные. Колба выполнена в специальной форме, которая покрыта отражающим слоем (к примеру, методом распыления алюминия). Данные изделия используются для перераспределения светового потока и повышения эффективности освещения.
- Сигнальные. Их устанавливают в светосигнальные изделия, предназначенные для отображения какой-либо информации. Характеризуются низкой мощностью и рассчитаны на продолжительную эксплуатацию. На сегодняшний день практически бесполезны из-за доступности светодиодов.
- Транспортные. Еще одна обширная категория ламп, используемых в транспортных средствах. Характеризуются высокой прочностью, устойчивостью к вибрациям. В них применяют специальные цоколи, гарантирующие прочное крепление и возможность быстрой замены в стесненных условиях. Могут питаться от 6 В.
- Прожекторные. Высокомощные источники света до 10 кВт, характеризующиеся высокой световой отдачей. Спираль укладывается компактно, чтобы обеспечить лучшую фокусировку.
- Лампы, применяемые в оптических приборах, — к примеру, кинопроекционная или медицинская техника.
Специальные лампы
Также существуют более специфические разновидности ламп накаливания:
- Коммутаторные — подкатегория сигнальных ламп, применяемых в коммутаторных панелях и выполняющих функции индикаторов. Это узкие, продолговатые и малогабаритные изделия, имеющие параллельные контакты гладкого типа. За счет этого могут помещаться в кнопки. Маркируются как «КМ 6-50». Первое число указывает на вольтаж, второе — ампераж (мА).
- Перекальная, или фотолампа. Данные изделия используются в фототехнике для нормированного форсированного режима. Характеризуется высокими световой отдачей и цветовой температурой, но малым сроком эксплуатации. Мощность советских ламп достигала 500 Вт. В большинстве случаев колба матируется. Сегодня практически не используются.
- Проекционные. Применялись в диапроекторах. Высокая яркость.
Двухнитевая лампа бывает нескольких разновидностей:
- Для автомобилей. Одна нить используется для ближнего, другая — для дальнего света. Если рассматривать лампы для задних фонарей, то нити могут использоваться для стоп-сигнала и габаритного огня соответственно. Дополнительный экран может отсекать лучи, которые в лампе ближнего света могут слепить водителей встречных автомобилей.
- Для самолетов. В посадочной фаре одна нить может использоваться для малого света, другая — для большого, но требует внешнего охлаждения и непродолжительной эксплуатации.
- Для железнодорожных светофоров. Две нити необходимы для повышения надежности — если перегорит одна, то будет светиться другая.
Продолжим рассматривать специальные лампы накаливания:
- Лампа-фара — сложная конструкция для подвижных объектов. Используется в автомобильной и авиационной технике.
- Малоинерционная. Содержат тонкую нить накаливания. Применялась в звукозаписывающих системах оптического типа и в некоторых видах фототелеграфа. В наше время используется редко, поскольку есть более современные и улучшенные источники света.
- Нагревательная. Применяется в качестве источника тепла в лазерных принтерах и копирах. Лампа имеет цилиндрическую форму, закрепляется во вращающемся металлическом валу, к которому прикладывается бумага с тонером. Вал передает тепло, что приводит к расплыванию тонера.
КПД
Электрический ток в лампах накаливания преобразуется не только в видимый для глаза свет. Одна часть идет на излучение, другая трансформируется в тепло, третья — на инфракрасный свет, который не фиксируется зрительными органами. Если температура проводника составляет 3350 К, то КПД лампы накаливания составит 15 %. Обычная лампа на 60 Вт с температурой 2700 К характеризуется минимальным КПД — 5 %.
Коэффициент полезного действия усиливается степенью нагрева проводника. Но чем выше будет нагрев нити, тем меньше срок эксплуатации. К примеру, при температуре 2700 К лампочка просветит 1000 часов, 3400 К — в разы меньше. Если повысить напряжение питания на 20 %, то свечение усилится в два раза. Это нерационально, поскольку срок эксплуатации сократится на 95 %.
Плюсы и минусы
С одной стороны, лампы накаливания являются самыми доступными источниками света, с другой – характеризуются массой недостатков.
Преимущества:
- низкая стоимость;
- нет необходимости в применении дополнительных приспособлений;
- простота использования;
- комфортная цветовая температура;
- устойчивость к повышенной влажности.
Недостатки:
- недолговечность — 700–1000 часов при соблюдении всех правил и рекомендаций по эксплуатации;
- слабая световая отдача — КПД от 5 до 15 %;
- хрупкая стеклянная колба;
- возможность взрыва при перегреве;
- высокая пожарная опасность;
- перепады напряжения существенно сокращают срок эксплуатации.
Как увеличить срок службы
Существует несколько причин, по которым может уменьшиться срок эксплуатации данных изделий:
- перепады напряжения;
- механические вибрации;
- высокая температура окружающей среды;
- разрыв соединения в проводке.
Вот несколько рекомендаций по продлению срока службы ламп накаливания:
- Выберите изделия, которые подходят для диапазона напряжения сети.
- Перемещение осуществляйте строго в выключенном состоянии, поскольку из-за малейших вибраций изделие выйдет из строя.
- Если лампы продолжают перегорать в одном и том же патроне, то его нужно заменить или починить.
- При эксплуатации на лестничной площадке в электрическую цепь добавьте диод или включите параллельно две лампы одной мощности.
- На разрыв цепи питания можно добавить устройство для плавного включения.
Технологии не стоят на месте, постоянно развиваются, поэтому сегодня на смену традиционным лампам накаливания пришли более экономичные и долговечные светодиодные, люминесцентные и энергосберегающие источники света. Главными причинами выпуска ламп накаливания остается наличие менее развитых с технологической точки зрения стран, а также хорошо налаженное производство.
Приобретать такие изделия сегодня можно в нескольких случаях — они хорошо вписываются в дизайн дома или квартиры, либо вам нравится мягкий и комфортный спектр их излучения. Технологически — это давно устаревшие изделия.
Лампа накаливания: устройство, принцип работы, виды и технические характеристики
220.guru
Виды и принцип работы современных электрических бытовых ламп освещения
Современные виды ламп, которые применяются для освещения жилых, офисных, хозяйственно-бытовых помещений на сегодняшний день впечатляют своим разнообразием. Отличаются они друг от друга не только мощностью освещения, но и принципом действия, как следствие – разнообразием оттенков света, долговечностью и потребляемым количеством электроэнергии.
Соответственно, бывают виды ламп освещения, которые потребляют небольшое количество электроэнергии и при этом излучают яркое освещение и минимум тепла – эти лампы классифицируются, как энергосберегающие лампы, виды их по конструкции также разнообразны.
Нового поколения виды электрических ламп бывают таковыми, которые являются устойчивыми к перепадам напряжения в сети и имеют большее количество часов работы и циклов включения/выключения, что в сочетании с низким энергопотреблением значительно отличает их от традиционных ламп накаливания.
Однако, современные лампы освещения не ограничиваются этим, они имеют не только показатели светоотдачи, потребления электроэнергии и количество часов работы, существует и множество и других нюансов, как частота мерцания, экологичность, наличие/отсутствие встроенных выпрямителей тока, и многое другое.
Посему рассмотрим, какие бывают виды ламп на сегодняшний день, в первую очередь – основные положения, затем — рассмотрим принцип действия электрических ламп освещения из такого существующего их перечня:
- лампы накаливания;
- газоразрядные лампы;
- светодиодные лампы.
Лампы накаливания являются наиболее распространенными на территории стран СНГ, и, пожалуй, самым древним видом ламп. Они не имеют ни каких особенных преимуществ, выделяют много тепла, потребляют много электричества, не имеют защиты от перепадов напряжения.
Единственное преимущество – теплое, подобное натуральному, солнечное освещение, которое, по мнению многих, не сравнится с явно искусственным освещением других видов ламп. Кроме того, они являются экологически чистыми в отличие от следующего вида ламп.
Газоразрядные лампы, а также их разновидность — люминесцентные лампы хороши тем, что имеют множество разновидностей, каждая из которых имеет определенное лучшее качество.
Ранее на территории СНГ были распространены классические, ртутные лампы дневного освещения, но на сегодня они в большей степени ушли в небытие и на их место пришли новые их разновидности.
Виды современных газоразрядных ламп применяются не только как обыкновенные источники электрического освещения в быту; они имеют декоративные разновидности, приемлемые для подсветки потолков, ниш и т. д.
Светодиодные лампы являются ничем иным, как современной альтернативой предыдущим двум видам ламп. Эти лампы – нового поколения энергосберегающие, экологичные и долговечные (стойкие к перепадам напряжения) осветительные электрические элементы.
Они имеют явное преимущество перед остальными видами ламп, но единственный недостаток – стоимость, так как технология их производства на сегодня новая и довольно дорогостоящая. Но их долговечность и экономичность, по мнению производителей, окупит разовые затраты на их приобретение.
Виды и принцип работы современных ламп накаливания
Принцип работы лампы накаливания основан на нагреве металлической спирали, находящейся в вакууме (лампы мощностью до 25Вт) или газе аргон или аргон+азот (средней мощности и высокомощные лампы) в герметично запаянной стеклянной колбе.
При прохождении через спираль, ток разогревает ее до температуры, равной впредь до 3000 градусов по Цельсию, вместе с этим происходит и излучение света, инфракрасных лучей.
Сама спираль выполнена из особо прочного и весьма тугоплавкого металла – вольфрама, а степень яркости освещения прямо пропорционально зависит от температуры нагрева; кроме того, газовая среда, в которой находится спираль, может содержать в себе частицы галогенов – соединений 17-ой гр. Таб. Менделеева (F, Cl, Br, I).
Современные лампы накаливания производятся из стекла с металлическим плафоном, имеющим резьбу, по средствам которой происходит фиксация в патроне, но имеются разновидности с контактно-зажимными и штыревыми типами соединений.
Виды ламп накаливания могут иметь четыре модификации, четыре условных обозначения, указывающих на тип спирали и окружающей ее среды в лампе накаливания: В (вакуумная), Б (биспиральная с аргоновым напылением), БО (биспиральная с аргоновым наполнением в опаловой колбе), Г (моноспиральная с аргоновым напылением).
Отдельным видом наиболее современных ламп накаливания являются галогенные лампы накаливания, отличие которых от вышеописанных обусловлено содержанием галогенных частиц в газовой среде лампы накаливания (частиц йода, хлора, брома), которые вступают в реакцию с испарившемся металлом с поверхности спирали.
После этого процесса металл возвращается на поверхность спирали по средствам температурного разложения получившегося соединения. Таким образом, они имеют больший КПД, срок годности и другие характеристики.
Что касается бытового назначения ламп накаливания, то они являются лампы общего назначения и обозначаются аббревиатурой ЛОН.
Виды и принцип работы современных газоразрядных ламп
Принцип работы газоразрядных ламп состоит в том, что видимое излучение света происходит вследствие возникновения разряда электричества в герметичной среде газа (неон, аргон, криптон, ксенон) или пара металлов (натрий, ртуть).
Таким образом, среда газа/пара металла – это и есть проводник тока, который от вольфрамового электрода с большим потенциалом (фазы, «+») проводит его к вольфрамовому электроду с меньшим потенциалом (нуля, «-»), излучая минимум тепла при высокой степени светоотдачи.
При этом в составе среды газа/пара могут применяться и галогены (фтор/F, хлор/Cl, бром/Br, йод/I), которые улучшают светоотдачу и остальные показатели газоразрядных ламп.
Существует также и газоразрядные люминесцентные лампы – лампы, в которых в результате разряда в парах ртути образуется невидимое для человеческого глаза ультрафиолетовое излучение (тепловое излучение), которое преобразуется в видимый свет при помощи находящегося на внутренних стенках колбы напыления люминофора (соединений галофосфата).
Виды газоразрядных ламп подразделяются на лампы низкого и высокого давления – по давлению внутри колбы.
Лампы высокого давления имеют в качестве основного преимущества высшую степень светоотдачи, и подразделяются в свою очередь по типу наполнителя на:
- ртутные;
- натриево-ртутные;
- иодидо-металло-ртутные;
- инертно-газовые.
Ртутные газоразрядные лампы высокого давления имеют напыление люминофора, является Люминесцентной лампой высокого давления и обозначается аббревиатурой ДРЛ.
Натриево-ртутные газоразрядные лампы высокого давления именуются также как просто натриевые и обозначаются аббревиатурой ДНаТ.
Иодидо-металло-ртутные газоразрядные лампы, а точнее лампы высокого давления с наполнителем — иодидами редкоземельных металлов с вмещением ртутных паров, именуются как металлогалогенные лампы и носят аббревиатуру ДРИ.
Инертно-газовые газоразрядные лампы высокого давления являются сугубо газовыми лампами, в которых применяются аргон, ксенон, неон, криптон или же их смеси и носят названия соответственно содержания газа.
Лампы низкого давления имеют преимущества только при освещении помещений, не нуждающихся в высокой мощности осветительных приборов; чаще всего – это декоративного освещения источники света, которые в зависимости от наполнителя бывают такие:
- ртутные с инертным газом;
- натриевые.
Лампы низкого давления с наполнителем паров ртути с примесью разновидностей инертного газа, именуемые как обыкновенные люминесцентные лампы (ЛЛ) и содержат еще слой люминесцена (см. принцип работы газоразрядных ламп).
Лампы низкого давления с наполнителем паров натрия – не являются таковыми, как предыдущие из-за совсем иного принципа действия, обозначаются аббревиатурой ДнаС.
Прочитав вышеописанные виды и принцип работы, Вы уже догадались, что по источнику света эти лампы подразделяются на газоразрядные и люминесцентные, а что касается низкого давления таких ламп, он на сегодняшний день их производят в качестве энергосберегающих.
Виды и принцип работы современных светодиодных ламп
Принцип работы светодиодных ламп состоит в излучении света от находящихся в этих лампах одиночных светодиодов или групп светодиодов, связанных специальной микросхемой, вмещающей в себе преобразователь сетевого тока в рабочий ток, на котором работают данные элементы.
Сам же светодиод представляет собой полупроводниковый аналоговый элемент, ранее использовавшийся для индикации в микроэлектронике. Этот элемент семейства диодов перерабатывает электрический ток в свет по средствам прохождения его (тока) через полупроводниковый кристалл. Кроме того, он имеет свойство пропускать ток только в одном направлении.
Если подробнее о принципе действия светодиода лампы, то он состоит из анода и катода, которые расположены по противоположным сторонам светоизлучающего кристалла, который легирован с этих сторон примесями: с одной – акцепторными, со второй — донорскими. В свою очередь кристалл находится на подложке из различного материала: кремния, силикона или находится в стеклянной оболочке.
При прохождении электрического тока от источника с большим потенциалом (анода, «+»), он движется через кристалл в направлении электрода с меньшим потенциалом (катод, «-»). Эту область перехода тока называют p-n переходом, в котором, собственно и возникает свечение при рекомбинации электронов и дырок в его области.
Виды светодиодных ламп как таковые, различные по конструкции, по составу внутренней среды и остальным техническим параметрам, присущим лампам накаливания и газоразрядным лампам, не существуют.
Имеются различия по форме плафонов (стандарты соответствуют остальным лампам), цветовой отдаче, и по рабочему питанию, что мы рассмотрим подробнее. Касаемо последнего, светодиодные лампы различают:
- питание 4В;
- питание 12В;
- питание 220В.
Светодиодные лампы с питанием 4В применяются для слабомощных источников освещения, часто применяются в декоративных светильниках — «свечках». Соответственно, применяются как вспомогательное локальное, часто-густо декоративное освещение.
Светодиодные лампы 12В являются заменой современных ламп накаливания, также и галогенных ламп, а также разновидностей газоразрядных/люминесцентных ламп. Они имеют достойную мощность освещения при невысокой теплоотдачи, что делает их не только хорошими источниками общего, но и мебельного встроенного освещения.
Светодиодные лампы 220В – используются для высокомощного освещения, входное питание 220В преобразуется в меньшее по средствам встроенного трансформатора и питает светоизлучающие элементы (светодиоды). Единственный вид светодиодных ламп, которые не требуют отдельного подключения трансформатора.
mastery-of-building.org
Лампа накаливания: разновидности
Лампы являются приборами, предназначенными для освещения пространства и создания искусственного источника света. Они отличаются формой, размерами, мощностью, номиналом и типом используемого напряжения, а также способом получения освещения. Наиболее популярной является традиционная лампа накаливания. Кроме нее используют галогенные, люминесцентные, энергосберегающие, неоновые, ксеноновые, кварцевые и другие виды ламп.
В настоящее время лампа накаливания может иметь различную мощность, размер и рабочее напряжение. Данные приборы устроены следующим образом. В стеклянной колбе расположена металлическая дуга (обычно из вольфрама), через которую протекает электрический ток. Во время прохождения электричества происходит разогрев, и лампа накаливания начинает излучать большое количество тепловой и световой энергии. Основным недостатком данного устройства является выделение большого количества тепла.
При замене приборов сразу после выключения или в процессе работы можно обжечься, если не использовать средства защиты. Кроме этого, лампы нельзя использовать в светильниках, которые ограничены по уровню температуры. Например, в ночном бра не должна стоять лампа накаливания 100 вт. Тем не менее, приборы обладают и многими достоинствами. Во-первых, это большой разброс мощностей (от 15 и до 1000 ватт). Кроме этого, лампочки могут питаться от различных источников напряжения (переменного или постоянного, от 1 до 240 вольт). Лампа накаливания может иметь рассеивающие и прозрачные колбы.
Галогенные лампы похожи на своих собратьев, только в их колбах присутствуют пары брома или йода. Небольшое усовершенствование позволяет увеличить светоотдачу и повысить срок службы прибора в два раза. В остальном это обычное устройство.
Лампа накаливания люмен также содержит газ, который, благодаря специальному покрытию (люминофор), вызывает видимое световое излучение после прохождение через него тока. Достоинством данных приборов является повышенное напряжение питания, достигающее отметки 380 вольт. Также данные устройства имеют низкую температуру нагревания (до 40 градусов), а их срок службы значительно выше.
Лампа дневного света применяется в основном в условиях производства для освещения промышленных помещений, создавая свет, который максимально приближается к естественному.
Энергосберегающая лампа представляет собой устройство, которое имеет уменьшенное потребление энергии. По своей конструкции она является газоразрядной. Данный прибор использует до восьмидесяти процентов меньше электроэнергии, чем обычная лампа накаливания, при этом срок службы увеличивается в 5 раз. Кроме этого, энергосберегающие лампы мало нагреваются. Основным недостатком является их относительно медленный накал и высокая стоимость. Несмотря на это, они приобретают популярность у потребителей.
Ультрафиолетовые и кварцевые лампы используются в особых сферах деятельности человека. Например, в медицине кварц выполняет бактерицидную функцию или применяется для лечения больных. Ультрафиолетом пользуются в криминалистике, торговле, а также в соляриях для получения загара.
fb.ru
Лампы накаливания: характеристики, плюсы и минусы
Одним из самых первых электрических источников света стала легендарная лампа накаливания. Ее патент был принят в 1879 году. С тех пор долгое время этот прибор применялся человечеством во многих сферах деятельности. Однако сегодня лампа накаливания постепенно отходит в прошлое. На смену ее пришли более экономичные источники освещения.
Существуют определенные преимущества и недостатки, которыми характеризуются лампы накаливания. Характеристики этих устройств, а также способы их применения и разновидности заслуживают подробного рассмотрения. Также сравнительная характеристика их с другими, применяемыми сегодня осветительными приборами, позволит сделать выводы о целесообразности применения ламп накаливания.
Устройство лампы
Светильники с лампами накаливания, характеристики которых будут рассмотрены подробно далее, раньше встречались практически в каждом доме. Применение этих приборов было очень простым и удобным. Устройство лампы накаливания понять легко. Она состоит из стеклянной колбы, внутри которой находится нить из вольфрама. Эта емкость может быть наполнена газом или вакуумом.
Вольфрамовая нить располагается на особых электродах, через которые к ней подводится электричество. Эти проводники скрыты цоколем. Он имеет резьбу, благодаря чему лампу легко вкручивать в патрон. При подаче электричества по сети через цоколь ток подводится к вольфрамовой нити. Она накаляется. При этом в окружающую среду посылается свет. По такому принципу работают все лампы накаливания. Существует огромное количество их разновидностей.
Основные характеристики
Определенные свойства имеют лампы накаливания. Характеристики этих приборов измеряются по разным показателям. Диапазон мощности этих приборов, предназначенных для бытовых целей, составляет от 25-150 Вт. Для уличного освещения и промышленного назначения могут применяться лампы до 1000 Вт.
В процессе работы вольфрамовая нить накаливается до 3000 °С. Отдача светового потока при этом может варьироваться от 9 до 19 Лм/Вт. При этом прибор может работать при номинальном напряжении 220-230 В. Некоторые устройства рассчитаны на 127 В сети. Частота составляет 50 Гц.
Размер цоколя у подобных приборов может быть 3 типов. Это указывается в маркировке. Если он составляет 14 мм, это цоколь Е14. Соответственно 27 мм – это Е27, а 40 мм – Е40. Чем больше цоколь, тем большая мощность характерна для прибора освещения. Он может быть резьбовым, штифтовым, одно- или двуконтакным.
В обычных условиях лампы накаливания работают около 1 тыс. часов.
Разновидности
Лампы накаливания, технические характеристики которых были рассмотрены выше, бывают нескольких видов. Существует несколько принципов, по которым классифицируют представленные устройства.
Прежде всего, лампы накаливания различают по форме колбы. Она может быть шарообразная (самая распространенная), трубчатая, цилиндрическая, шароконическая. Существуют и другие, более редкие разновидности. Их применяют для создания определенного декоративного эффекта (например, в елочных гирляндах).
Покрытие колбы может быть прозрачным или матовым. Существуют также зеркальные разновидности. Назначение лампы также довольно разнообразно. Она может применяться для общего или местного освещения, а также в специальных нуждах (например, кварцевогалогенные виды).
Колба может быть наполнена вакуумом, а также инертными газами, например, аргоном, ксеноном. Есть также галогенные лампы накаливания.
Вольт-амперная характеристика
Вольт-амперная характеристика лампы накаливания является нелинейной. Это объясняется тем, что сопротивление нити накала зависит от температуры и тока. Нелинейность при этом носит восходящий характер. Чем ток больше, тем сильнее сопротивление вольфрамового проводника.
Кривая имеет восходящий вид, потому что динамическая величина сопротивления положительна. В любой ее точке чем выше прирост тока, тем больше падает напряжение. Это способствует автоматическому образованию устойчивого режима. При постоянной величине напряжения ток не может быть изменен из-за внутренних причин.
Вольт-амперные характеристики показывают, что благодаря всем перечисленным закономерностям лампа накаливания может включаться прямо на сетевое напряжение.
Постоянный источник питания
Лампы накаливания, характеристики которых позволяют их использовать в бытовых целях, чаще всего питаются от постоянного источника электричества. Его еще принято считать ресурсом неограниченной мощности. Поэтому зачастую напряжение сети считается номинальным напряжением лампы накаливания.
Но стоит отметить, что довольно часто напряжение в сети и его номинальное значение несколько отличается. Поэтому чтобы улучшить эксплуатационные характеристики осветителей был разработан ГОСТ 2239-79. Он вводит 5 интервалов напряжения питания. Ему должны соответствовать применяемые в бытовых целях лампы накаливания.
Ограниченные источники питания
Лампы накаливания, характеристики которых рассчитаны для применения в специальных устройствах, могут питаться от ограниченных источников (батарея, аккумулятор, генератор и т. д.).
Их среднее фактическое напряжение не соответствует номинальному значению. Поэтому для ламп накаливания, питающихся от ограниченных источников тока, применяется такой показатель, как расчетное напряжение. Оно равняется среднему значению, при котором допускается эксплуатировать лампу накаливания.
Маркировка
Чтобы понимать, какой тип лампы представлен в продаже, была разработана специальная маркировка этих изделий. Чтобы правильно выбрать соответствующий тип устройства, следует ознакомиться с общепринятыми условными обозначениями.
Например, аргоновая биспиральная лампа накаливания 60 Вт, характеристики которой позволяют применять ее в бытовых целях, будет маркироваться, как Б235-245-60. Первая буква означает физические качества или особенности конструкции изделия. Если в маркировке есть вторая буква – это назначение лампы. Она может быть железнодорожной (Ж), самолетной (СМ), коммутаторной (КМ), автомобильной (А), прожекторной (ПЖ).
Первая цифра в маркировке обозначает напряжение и мощность. Второе числовое значение – доработка. Это позволяет правильно подобрать лампу для того или иного осветительного прибора.
Преимущества
Лампы накаливания и светодиодные, сравнительные характеристики которых сравнивают при покупке того или иного устройства, довольно различны. Преимуществом приборов с вольфрамовой нитью является их дешевая стоимость. Существует еще ряд особенностей, которыми лампы накаливания выгодно отличаются от светодиодных, люминесцентных источников света.
Представленные устройства, применяемые ранее, стабильно работают при низких температурах. Также они не боятся небольших скачков электричества в сети. Это позволяет эксплуатировать их довольно длительное время.
Если напряжение по каким-то причинам снижается, лампа накаливания все равно будет работать, хоть и с меньшей интенсивностью. Также такие приборы не боятся высокой влажности. Их легко подключать к сети, для этого не требуется никакого дополнительного оборудования.
Если лампа накаливания разобьется, в воздух не попадут опасные вещества (как это случается с энергосберегающими разновидностями осветителей). Поэтому они считаются более безопасными.
Недостатки
Однако и довольно существенные недостатки содержит характеристика ламп накаливания. Люминесцентных ламп, а также диодных разновидностей осветительных приборов сегодня применяется гораздо больше по нескольким причинам.
В первую очередь существенным минусом устройств с вольфрамовой нитью является низкий уровень световой отдачи. В спектре излучения преобладают желтые, красные оттенки. Это придает неестественности освещению.
В сравнении с новыми лампами, принцип накаливания характеризуется низким ресурсом работы. При отклонениях в номинальном напряжении сети он сокращается еще больше.
Колба лампы накаливания довольно хрупкая. Ее по этой причине применяют чаще всего с плафоном. А это дополнительно снижает степень интенсивности освещения внутри помещения.
Также лампы накаливания потребляют значительно больше электроэнергии. По сравнению с люминесцентными, светодиодными разновидностями это отклонение действительно впечатляет. Поэтому в целях экономии энергоресурсов следует выбирать новые разновидности устройств. Это способствует постепенному прекращению выпуска ламп накаливания.
fb.ru
Лампа накаливания – основные характеристики, варианты применения и монтажа
Источником накалывания массового типа считаются лампы накаливания.
Краткое содержимое статьи:
Основные характеристики
Светящий объект должен достигать показателя в 570 красного излечения для видимого человеком излучения. Показатель, превышающий в 4-5 раз это значение считается наиболее комфортным для зрения человека.
Вольфрам считается металлом, который обладает показателем плавления, превышающий температуру других металлов. Исходя из этой характеристики, применяют для изготовления изделия вольфрамовую проволоку. При этом поверхность излучений остается прежней.
Многие интересуются, какой свет лампы накаливания. Во включенном режиме значение составляет 2000-2800 градусов. Несмотря на сравнительную тусклость освещения по сравнению от дневного света, ночью ситуация меняется. Чаще всего их используют именно в темное время суток. Благоприятным считается для зрения человека, комфортного восприятия желтый свет.
Обратите внимание! Данная особенность объясняется тем, что синтез естественным путем мелатонина не подвергается воздействию данного спектра. Щитовидная железа в нормальном количестве вырабатывает данный гормон, биоритмы человека находятся в норме.
Чтобы минимизировать риск окисления вольфрама тело помещают в специальную герметическую емкость. Ее внутренняя часть заполняется инертным газом, например, азотом. При нагревании вольфрам испаряется. Этот процесс помогает использовать изделие на протяжении длительного промежутка времени.
Разновидность
Стоит рассмотреть разные типы ламп накаливания.
ЛОН
ЛОН – это изделия, как видно на фото ламп накаливания, должны соответствовать ГОСТ. Их применяют их как для внутреннего, так и для наружного применения. Это одни из наиболее распространенных моделей, которые используют также для оформления интерьеров.
Они характеризуются сравнительно небольшим сроком эксплуатации, при этом преобразуют в тепло около 5% электроэнергии. Особенность их заключается в использовании угольной нити. В группу ЛОЛ можно также отнести сейсмостойкие лампы. Их конструкция позволяет выдержать удар, длительность которого составляет до 50 мс.
В данном контексте стоит рассмотреть таблицу ламп накаливания.
- Тип лампы Б 220 – 230 – 25-1 имеет напряжение 225 В. Мощность составляет 25 Вт, световой поток становит 200 Лм.
- Тип лампы Б 220 – 230 – 40-1 имеет напряжение 225 В. Мощность составляет 40 Вт, световой поток становит 430 Лм.
- Тип лампы Б 220 – 230 – 60-1 имеет напряжение 225 В. Мощность составляет 60 Вт, световой поток становит 730 Лм.
- Тип лампы Б 220 – 230 – 75-1 имеет напряжение 225 В. Мощность составляет 75 Вт, световой поток становит 960 Лм.
- Тип лампы Б 220 – 230 – 100 имеет напряжение 225 В. Мощность составляет 100 Вт, световой поток становит 1380 Лм.
- Тип лампы Б 220 – 235 – 40-2 имеет напряжение 230 В. Мощность составляет 40 Вт, световой поток становит 335 Лм.
Срок эксплуатации у всех типов одинаковый, составляет 1000 часов, длина 105 мм. У последнего типа длина 89 мм.
Размеры цоколя ламп накаливания составляют: диаметр становит 61 мм, последний тип – 51 мм. Тип цоколя у всех ламп одинаковый – Е 27.
Прожекторные лампы
Следующий тип – это прожекторные лампы. Их отличительными характеристиками являются мощность, направленный луч освещения. Их использование помогает подать сигнал на дальние расстояния.
В целом данный тип разделяют не несколько подтипов: маячные, кинопроекционные и общего назначения. Тело накала в данной группе находится компактнее, если сравнивать с предыдущим видом. Это помогает усилить габаритную яркость, фокусировать световой поток. Фокусировкой занимаются фокусирующие цоколи.
Можно выделить ряд моделей, которые оборудованы ними, в остальных есть оптические линзы. В России выпускают такие лампы, мощность которых становит 10 кВт.
Зеркальные лампы
Отличительной чертой следующего типа, зеркальных ламп, считается особая конструкция колбы. Прибор имеет светоотражающий алюминиевый слой. Данный участок выполнен из специального матового стекла. Его использование благоприятно воздействует на качество света, делая его более мягким и приятным для восприятия.
Лампы такого типа маркируют следующим образом: ЗК, ЗС, ЗШ. К данной группе можно отнести неодимовые лампы. В их состав добавлена окись неодима. Из-за этой особенности наблюдается поглощение желтого спектра. Тип неодимовых ламп отлично дополняют дизайн, вписывается в стилистическое направление. Ведь они сохраняют оттенки, придают помещению большую яркость.
Обратите внимание! Данную группу используют в витринах магазина, или для качественного сценического освещения. С помощью него освещают медицинские кабинеты, оранжереи, теплицы.
Последний тип называют галогенными лампами. Они имеют газовую колбу, что характеризуется бромогеновыми или же галогеновыми соединениями. Благодаря этой особенности молекулы вольфрема реагируют с буферным газом. После этого они осаждаются на спирали.
Интересно то, что лампы способны выдержать высокий температурный режим спирали. При этом они излучают яркий свет, что становит приблизительно 3000 К.
Данная группа имеет более длительный срок использования, значение увеличивается до 2 000 часов.
Среди их недостатков можно выделить низкий показатель сопротивления, когда она остывшая. Ее невозможно использовать в системе «Умный дом».
Преимущества и недостатки
Следует рассмотреть плюсы и минусы ламп накаливания. Некоторые люди используют именно этот тип освещения, другие предпочитают иные источники. Чтобы определиться, необходимо знать об изделии все. Это касается сильных и слабых сторон.
К преимуществам относят хороший показатель цветопередачи, налаженную систему производства. Изделие имеет доступную ценовую политику и небольшой размер. Изделие выполнено без узлов, обладает стойкостью к радиации.
Известно активностью сопротивления, отсутствием в составе химических, вредных веществ. Рабочий процесс происходит переменным путем, а также от постоянного тока. Обладает полным световым спектром, яркость можно регулировать. Также при заниженном, или завышенном температурном режиме свечение защищено от образования конденсата.
Это далеко не полный перечень положительных характеристик ламп.
Теперь стоит оценить недостатки. К ним относят заниженный световой поток, высокий показатель чувствительности касательно дрожания, или же ударов. Отмечают непродолжительный срок работы. Все зависит от мощности лампы накаливания. Изделие относят к ряду пожароопасных приборов.
В ходе эксперимента было выявлено, что в течение часа работы 60-ватной лампочки загорится солома. То же можно сказать и о ткани.
К недостаткам относят необходимость термостойких патронов, крепежей лампочки и маленькое значение КПД.
В целом, наибольшим плюсом данных изделий считается их низкая цена. Но, была замечена следующая тенденция. Со временем распространения люминесцентных и светодиодных ламп популярность и спрос на лампы накаливания снизился.
Выводы
Чтобы выбрать хорошие лампы накаливания, необходимо обращать внимание на ряд характеристик. Есть несколько типов изделия, каждый имеет свои особенности. Лампы накаливания имеют перечень достоинств, которые превышают негативные стороны.
Стоит перед покупкой определиться, где вы изделие будете использовать, для каких целей. Ведь если характеристики лампы не будут соответствовать вашим требованиям, тогда это повлечет за собой лишние расходы. Ситуация может усугубиться возникнувшей аварией.
Фото лампы накаливания
electrikmaster.ru
Разновидности ламп освещения
Некоторые люди, в особенности в условиях современной реальности, часто раздумывают над разумной экономией электрической энергии. Это не относится к чрезмерному ущемлению собственных потребностей. Не стоит посещать ванную комнату, туалет в темноте или же постоянно дежурить возле выключателя, чтобы хоть немного сэкономить. В настоящее время существует немало других методов разумной экономии, среди которых можно отметить оптимизацию расходов электрической энергии при помощи замены одних ламп на другие. Этот метод является весьма эффективным, а также дает возможность сократить потребление хотя бы в два раза или даже больше. Существует много разных видов ламп, которые обладают своими особенностями, преимуществами и нюансами потребления электрической энергии. Поэтому практически при любых условиях можно подобрать оптимальный вариант.
Виды ламп
Практически все современные приборы данного типа можно классифицировать по нескольким ключевым признакам. К ним можно отнести способ получения света, тип цоколя, а также напряжение, от которого они функционируют. Наиболее главным фактором принято считать способ получения светового потока. От него зависит способность лампы потреблять какое-то количество энергии.
Лампа накаливания. Она представляет собой наиболее распространенный вариант, с которым принято сравнивать остальные типы ламп. Именно она первой появилась. Ее активно используют по сей день. Надо сказать, что кроме стоимости у данной лампы нет практически ничего хорошего. Намного проще будет перечислить ее недостатки, среди которых можно отметить неприятный для глаз желтый свет, высокий уровень потребления энергии, а также достаточно быстрый выход из строя, который можно объяснить использованием в качестве светового излучения спирали, горящей в вакууме. Помимо всего этого, данный тип лампы боится встряски и может перегореть в случае перепадов напряжения внутри сети. Можно говорить о том, что никакой существенной экономии с такими лампами не будет. Можно просто разориться на их использовании. Они не просто потребляют много электричества, но и приходится закупать их большими партиями.
Галогенные лампы. Они представляют собой немного модернизированную лампу накаливания. В состав такого изделия входит стеклянная колба, в которой используется вольфрамовая спираль. Она наполняется инертным газом, который содержит в себе примеси брома и йода. Таким образом, удается понизить скорость испарения вольфрама и при этом увеличить температуру горения нити накаливания. Если провести сравнение с обычными лампами, то можно выделить одно дополнительное преимущество, то есть увеличенный срок эксплуатации. Однако в то же время прибавляются и свои недостатки. Например, эти изделия сильно нагреваются. Они могут быстро сгорать в закрытом пространстве, к примеру, в подвесном потолке. Также они не могут перенести плотный контакт с жиром, который находится на человеческих пальцах. Для установки такой лампы в патрон светильника, надо надеть специальные перчатки. Если что-то сказать об энергопотреблении таких ламп, то они почти аналогичны предыдущему типу ламп. Разница заключается только в том, что в галогенные добавляются вещества в инертный газ. Это позволяет ей светить или желтым, или белым светом. Данный вид ламп накаливания не даст возможность сэкономить энергию.
Люминесцентные лампы являются довольно популярными. Такие энергосберегающие лампы дают возможность сократить электропотребление в целых пять раз. Можно провести аналогию по свечению такой лампы мощностью, например, в 25Вт, с лампой накаливания, мощность которой составляет 125Вт. Разница является более чем ощутимой. Причем серьезные производители таких ламп обычно дают значительную гарантию на собственную продукцию, которая, как правило, составляет порядка пяти лет. На протяжении данного периода сгоревшую энергосберегающую лампу обычно можно без проблем обменять на новую в магазине. Единственным условием для осуществления такого обмена является наличие отметки о покупке лампы на упаковке. Она должна указывать, что изделие было приобретено именно в этом магазине. Но есть и свои недостатки. Такие лампы не очень хорошо функционируют при отрицательных температурах, разогреваются в течение длительного времени для выхода на максимальный уровень светоизлучения. Также они плохо относятся к частим включениям и выключениям. В них содержится вредный для человека газ, в состав которого входят пары ртути. Помимо всего этого, все виды таких ламп стоят достаточно дорого. Обычно их стоимость приблизительно в пять раз выше обыкновенной лампы накаливания.
Светодиодные лампы являются последним словом в такой технике. Они являются действительно экономными. Практически все типы светодиодных ламп многократно превосходят по параметрам энергосберегающие лампы. Например, последняя может потреблять 10Вт электроэнергии, а лампа накаливания при этом будет потреблять 50Вт, а светодиодная в то же время – только лишь 1Вт. Получается, что при помощи замены в лампы накаливания на светодиодные изделия, можно в значительной степени сократить потребление энергии. Возможно, даже удастся сократить его в пятнадцать раз. Надо отметить, что разница является более чем существенной. Но такая замена потребует немалых затрат. Как и остальные энергосберегающие приборы, такие лампы являются весьма недешевым удовольствие. Они стоят примерно в два раза больше, нежели традиционные энергосберегающие лампы. Но в то же время они служат очень долго, благодаря чему можно будет быстро окупить их.
Разновидности ламп при учете типа цоколя
Лампы могут производиться с разными цоколями. Универсального варианта нет, потому что постоянно внедряются новые технологии. Каждый тип обладает уникальными особенностями и нюансами. Также отличается и размер плафонов осветительных приборов и самих ламп. Не очень удобно вкручивать небольшую лампу в узкий плафон. Ее намного проще просто воткнуть. Различают очень много разнообразных видов цоколей ламп. Например, есть резьбовой, штырьковый, штифтовой, софитный цоколь, а также цоколь с утопленным контактом, с кабельным соединением и так далее.
Такие цоколи могут успешно использоваться с разнообразными типами лам и осветительных устройств. Поэтому перед покупкой лампы необходимо убедиться в том, какой именно нужен вариант цоколя. Ведь можно приобрести что-то другое, из-за чего лампа просто не сможет влезть в нужный отсек.
Цоколи принято обозначать разнообразными латинскими буквами. Для каждого варианта придуман свой собственный символ. После букв, как правило, указываются цифры, обозначающие диаметр цоколя или же расстояние, которое находится между его контактами. Потом могут идти также и цифры, которые будут указывать на количество штырьков ил же контактов. Количество контактов может быть разнообразным, например, от одно до пяти.
Размеры и формы ламп также могу быть разными. Этот вопрос немаловажен. Если лампы колбовой формы, а также и устройства нестандартного вида. Некоторые декоративные светильники требуют использования особых ламп.
electrikagid.ru