Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Лампы накаливания виды и характеристики: Основные типы ламп: классификация и характеристики

Содержание

Основные типы ламп: классификация и характеристики

На какие параметры обращают внимание при покупке осветительных приборов? Конечно же, на великолепный дизайн, красивые, изящные линии. Учитываются: расцветка, размеры изделия и фирма-изготовитель. И, разумеется, немаловажным является качество модели и ее стоимость. Эти характеристики покупателями рассматриваются, как правило, автоматически, ведь они важны при покупке любых товаров. Но, когда речь заходит о светильниках, мало кто задумывается об еще одном очень важном моменте: о лампочках. Несмотря на свои скромные размеры, эти устройства оказывают большое влияние на качество освещения, комфорт пребывания в помещении.

Поэтому, сегодня мы поговорим о лампочках. Какие они бывают и как правильно подобрать идеальные модели для конкретных нужд.

 

Почему важно учитывать тип ламп и их характеристики

Современное человечество пользуется электрическими осветительными приборами регулярно. Исключение составляют только самые удаленные, дикие уголки планеты, где жизненный уклад недалеко ушел от родоплеменных отношений, а также специализированные поселения для туристов, стилизованные под старину.

Искусственный свет, как показывают исследования, может быть весьма беспокоящим. Поэтому, чтобы чувствовать себя комфортно, необходимо правильно выбирать источники света. Особенно важно это в следующих случаях:

  • когда приобретаются светильники для помещения с натяжными потолками или иными пожароопасными конструкциями;
  • при выборе осветительных приборов для спален, детских, кухонь, мастерских. То есть, тех помещений, в которых правильное освещение играет огромную роль;
  • если необходимо придерживаться определенного цветового оттенка в освещении.

Кроме того, верный выбор ламп помогает экономить электроэнергию, уменьшает суммы счетов за электричество.

Правильная лампа не менее важна для интерьера и самочувствия домочадцев, чем интересный современный светильник или роскошное бра в национальном стиле.

 

Какие лампы бывают

Прогресс не стоит на месте. Сегодня, кроме привычных и давно знакомых изделий, производители предлагают массу различных вариантов.

  • Ламы накаливания, в том числе в ретро-вариантах.
  • Люминесцентные: дневного света, в виде трубок, и так называемые энергосберегающие, компактные, с привычным цоколем.
  • Галогенные и светодиодные.

Каждый из этих типов имеет собственные преимущества и недостатки, особенности, о которых необходимо знать, чтобы сделать правильный выбор. Поэтому, на типах ламп стоит остановиться подробнее.

Накаливания

Лампочки накаливания известны уже около полутора веков. Впервые изобретение было представлено русским электротехником Лодыгиным А. Н., который в 1972 году запатентовал свою лампу с угольной нитью. Спустя два года его достижение повторил знаменитый американский изобретатель Эдисон. Именно его вариант был признан более удачным, и получил всемирное распространение.

Популярность ламп накаливания обусловлена не просто привычкой или традициями. Они имеют ряд несомненных преимуществ:

  • высокий уровень яркости;
  • спектр, близкий к естественному солнечному, приятный и безопасный для глаз;
  • низкая цена по сравнению с другими типами источников света;
  • разнообразные размеры, от крохотных лампочек, встраиваемых в фонарики, до больших, для прожекторов и софитов;
  • при подаче энергии свет зажигается мгновенно, без задержек;
  • изделия прекрасно работают при перепадах температур, в условиях жары или морозов, не боятся повышенной влажности воздуха;
  • мерцание устройства неуловимо человеческим глазом, поэтому его свет достаточно комфортен для зрения;
  • перепады напряжения в электросети почти не влияют на работу лампочек, однако, при резкой подаче тока они быстро выходят из строя;
  • с ними можно использовать любые виды диммеров, плавно меняя насыщенность световых потоков в большую или меньшую сторону.

Производители предлагают огромный ассортимент ламп накаливания, различая их по следующим признакам:

  • форма стеклянной колбы в виде гладких и витых свечей, груш, шаров, приплюснутых сфер, трубок. А также в форме шляпки гриба (криптоновые) и рефлекторные;
  • мощность от 25 до 200 Вт и более;
  • калибр цоколя – Е27, 14, 40, 5; G4; GX53; R63, 39 и другие;
  • цвет колбы – прозрачная, зеркальная, инфракрасная, синяя, матовая.

 

Кроме того, производители выпускают штучные, элитные экземпляры под индивидуальные заказы.

Недостатки ламп накаливания:

  • по сравнению с другими типами имеют очень маленький ресурс – до 1-2 тысяч часов;
  • большая часть полученной энергии переходит в тепловую, вызывая сильный нагрев колбы и цоколя, что может быть причиной ожогов, пожаров;
  • самая низкая светоотдача из возможных при максимальной энергоемкости;
  • уровень напряжения в электросети влияет на насыщенность свечения.

Лампы накаливания не рекомендуют использовать с натяжными потолками, так как они пожароопасны. Сильный нагрев приводит к деформации и возгоранию полотна.

Кроме того, люстры с большим количеством рожков или плафонов рассчитаны на определенную мощность. Выбирая для такого светильника лампы накаливания, владельцы рискуют превысить разрешенные значения, так как по энергоемкости они лидируют. А это чревато перегревом светильника, короткими замыканиями и иными поломками.

 

Галогенные

Удивительно, но данный тип изделий имеет типовые нити накаливания. Их основное отличие – это пары инертного газа (галогена), заполняющие колбу. Благодаря этому, срок эксплуатации увеличился до 4 000 часов, а светоотдача возросла вдвое. Однако, газ «убил» теплое свечение, свойственное лампам накаливания. Свет стал ярче, но более безжизненным.

Светодиоды

Светодиодные лампы иначе именуются ЛЕДы или LED. Несмотря на то, что сам принцип свечения диодов открыт в начале ХХ века, для массового потребителя бытовые лампы стали доступны только в 2000-х годах. Это самые современные источники света, чья популярность с каждым годом только растет. Почему? Все дело в их уникальных особенностях.

  • Изделия от солидных, проверенных торговых марок полностью безопасны для здоровья. При их производстве не применяют опасные вещества, формальдегидные смолы или газы. Даже разбитая лампочка не навредит членам семьи или домашним любимцам (если аккуратно собрать все осколки стекла). Их можно выбрасывать в общую мусорную корзину, в отличие от люминесцентных моделей.
  • Ресурс ЛЕДов исчисляется 30-50 тысячами часов непрерывной работы. При отсутствии резких скачков напряжения они работают по пять и более лет, на голову превосходя прочие типы лампочек.
  • Они потребляют рекордно малое количество электроэнергии. Так, для того, чтобы лампа накаливания давала световой поток силой 720 люмен, требуется 60 Вт в час. А светодиодной лампе такой же световой насыщенности нужно всего лишь 9 Вт.
  • Можно выбрать лампы с любой цветовой температурой, или спектром свечения, видимым глазу. Есть чисто-белые и голубоватые модели, есть изделия, близкие к естественному солнечному свету или пламени свечи. Чем выше цветовая температура, измеряемая в Кельвинах, тем ярче свет. Поэтому не составляет подобрать лампы, подходящие как для деловой атмосферы офиса, так и для уютной спальни.
  • Изделия прекрасно переносят повышенную влажность. Их можно использовать при минусовых температурах, для домашнего и уличного освещения.
  • Загораются сразу после нажатия на выключатель, не требуя времени для разогрева. Кроме того, световой поток ЛЕДов ровный, без раздражающего мерцания.
  • Лампы практически не нагреваются. Даже после длительной работы температура колбы и цоколя редко превышает температуру тела. Хотя очень мощные LED могут нагреваться сильнее. Поэтому светодиодные светильники – лучший вариант для натяжных потолков, декоративных абажуров из ткани, бумаги, перьев и других пожароопасных материалов.
  • Светодиоды обеспечивают максимальную пожаробезопасность, снижают нагрузку на электросеть. А также значительно экономят электричество. В случае с изделиями, работающими от автономных источников тока (батареек) владельцы меньше тратятся на новые элементы.
  • В продаже есть светодиодные светильники, работающие от солнечных батарей. Такие изделия не нуждаются в подключении к электросети.

 

Однако, у данных устройств есть и свои недостатки:

  • высокая стоимость способна отпугнуть покупателя, так как цена за одну лампу примерно в 10-15 раз дороже, чем стоимость ламп накаливания. Хотя, если сравнить их ресурс и энергосберегающий эффект, покупка достаточно выгодна;
  • примерно с середины срока службы яркость ЛЕДов падает, что может доставлять неудобства;
  • световые потоки LED-ламп в основном направленные. Это необходимо учитывать при организации общего освещения.

 

Люминесцентные (энергосберегающие)

Принцип работы энергосберегающих ламп основан на прохождении электротока через пары токсичного металла – ртути. Энергия превращается в видимое и ультрафиолетовое свечение. Они также не лишены достоинств:

  • рассеянный, приглушенный свет создает идеальное основное освещение. При таком освещении нет резких переходов от ярких пятен к мрачным теням.
  • КПД изделий увеличен в пять раз. Так, люминесцентная лампа мощностью в 16 Вт светит, как 80-ти ваттная накаливания.
  • срок их службы составляет до 20 000 часов непрерывной работы;
  • выпускаются модели с различной цветовой температурой, от ярко-голубоватых, до приглушенно-оранжевых, красноватых;
  • высокий уровень светоотдачи позволяет тратить меньше электроэнергии на освещение домов, квартир, учреждений;

 

Недостатки энергосберегающих ламп:

  • это одна из самых опасных для здоровья разновидностей. В колбах закупоривают пары ртути, которые являются ядом для живых организмов. Хотя их количество невелико, при случайном повреждении колбы необходимо удалить из комнаты детей и домашних любимцев, тщательно ее проветрить и провести генеральную уборку. Кроме того, такие лампы нельзя выкидывать в общие бытовые отходы. Так же, как ртутные градусники или батарейки, они подлежат особой утилизации;
  • свет таких ламп ощутимо мерцает, негативно влияя на зрение. Их спектр неравномерен, искажает цветовое восприятие окружающей обстановки. Глаза быстрее устают, приходится напрягаться вплоть до головной боли;
  • частые включения/выключения резко снижают ресурс люминесцентных ламп. Согласно руководству, они выдерживают не более 2 000 циклов. Поэтому их выгоднее устанавливать в рабочих помещениях, где свет не выключают в течение всего дня.

Лампы медленно загораются, им требуется несколько секунд для включения.

 

Подводя итоги, можно сказать:

  • для натяжных потолков следует выбирать энергосберегающие или светодиодные лампы;
  • на кухне и в детской нежелательно использовать опасные ртутные изделия;
  • люминесцентные лампы оптимальны для производственных цехов, столовых, общественных мест;
  • лампы накаливания и ЛЕДы универсальны. Они прекрасно подходят для жилых и производственных помещений.

Зная особенности различных видов ламп, подобрать подходящие достаточно просто. Нужно лишь соотнести практические потребности, требования к комфорту и безопасности с характеристиками изделий.

 

Технические характеристики современных ламп накаливания Импульс Света.

Несмотря на обилие разнообразных источников освещения, включая самые инновационные и современные, лампы накаливания остаются самым привычным и высоко востребованным вариантом. Они излучают свет, спектр излучения которого аналогичен солнечному, не содержат вредных веществ и недорого стоят. И хотя данные лампы являются традиционными, они сильно отличаются от своих предшественников, поскольку постоянно улучшаются, дорабатываются и модернизируются, становясь компактнее, мощнее, ярче, современнее. Убедиться в этом вы сможете, ознакомившись с ассортиментом ламп накаливания, представленном в магазине «Импульс Света».

Принцип действия и типы

Лампа накаливания – электрический источник света, работающий от сети и излучающий поток в результате накала проводника, который находится в стеклянной колбе. Материал изготовления проводника (другое название нить накала) – тугоплавкий металл (например, вольфрам, но возможны и другие варианты). Колба заполняется инертным газом, для ламп малой мощности она обычно просто делается вакуумной.

Виды ламп накаливания – аргоновые, вакуумные, криптоновые, ксеноновые, галогенные, ксенон-галогенные, с отражателем ИК-лучей и покрытием, преобразующим ИК-лучи в свет видимого диапазона. Общий принцип работы всех вариантов схож, различия есть, но они больше касаются яркости света и эффективности источника освещения в целом.

Конструкцивные особенности

Лампы накаливания могут иметь разную конструкцию в зависимости от назначения и сферы применения, но они всегда содержат колбу, токовводы и тело накала (в некоторых моделях используется держатели для него). Есть ЛН без цоколей, со второй внешней колбой и так далее. ЛН общего назначения рассчитаны на стандартное напряжение сети и оснащаются предохранителем – он имеет вид звена, вваренного в токовод и располагающегося вне колбы.

Материал изготовления элемента – ферроникелевый сплав. Поскольку эффективности предохранителя даются неоднозначные оценки, производители все чаще стали отказываться от его использования.

Основные характеристики ламп накаливания

Лампы ЛН имеют следующие характеристики:

  • Величина светового потока (световая мощность в потоке излучения).
  • Показатель световой отдачи (соотношение яркости света и потребляемой мощности).
  • Люмен (единица измерения потока света).
  • Назначение (есть лампы общего и специального назначения).
  • Мощность (5, 10, 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 200 Вт).

Также различаются формы и размеры колбы, показатели напряжения, диаметр цоколя. Лампы накаливания могут иметь прозрачную или матовую стеклянную колбу, есть декоративные варианты вроде шара, свечи на ветру.

По функциональному назначению источник может быть:

  • общего назначения;
  • местного освещения;
  • декоративным;
  • иллюминационным;
  • зеркальным;
  • сигнальным;
  • транспортным;
  • прожекторным;
  • для оптических приборов;
  • специальным (фотолампы, коммутаторы, проекторы, фары, двухнитевые лампы, нагревательные, малоинерционные, специального спектра).

Световая отдача источника освещения является сравнительно невысокой, а световой поток низким (если сравнивать с лампами других типов аналогичной мощности), но благодаря дешевизне ЛН остаются высоко востребованными источниками света. Для примера: световой поток 1200 люменов дает ЛН на 100 Вт и светодиодная лампочка на 15 Вт. Нить накала служит в среднем в течение 1000 часов, но это зависит от напряжения в сети и его скачков, других факторов (возможно преждевременное перегорание нити).

Цоколи

Размеры цоколей стандартизованы – это цоколи Эдисона (миньон или Е14), Е27, Е40. Цифра возле буквы Е указывает на диаметр цоколя в миллиметрах. Некоторые лампочки не имеют резьбы или вообще цоколя, но они встречаются намного реже.

Это интересно. В Америке используются совсем другие цоколи, чем в России – это Е12, Е17, Е26 и Е39, а в Европе часто встречаются цоколи без резьбы.

Тело накала: особенности

Формы тел накала бывают самыми разными и определяются исходя из функционального назначения конкретного источника света (поэтому специалисты предпочитают термин тело накала – далеко не всегда оно имеет форму нити). В лампе общего назначения тело закрепляется в виде половинки шестиугольника – это способствует максимально правильному распределению светового потока, то есть по всем направлениям. Что касается нити, то она обычно закручивается в спираль для уменьшения размеров. Независимо от силы тока, КПД ламп с би- и триспиралями будет выше, чем у обычных, за счет снижения потерь тепла.

Лампы накаливания: «за» и «против»

С принципами работы, конструктивными особенностями, типами и характеристиками ламп накаливания мы уже ознакомились. Стоит их выбирать в качестве постоянно источника освещения или нет?

Достоинства ЛН:

  • компактные размеры;
  • низкая стоимость;
  • сравнительно небольшая чувствительность по отношению с перепадам напряжения, мгновенное зажигание и выключение;
  • максимально близкий к естественному свет;
  • высокий индекс цветопередачи;
  • отсутствие во время работы шума и мерцаний;
  • экологичность.

Среди недостатков – недолговечность, плохая светоотдача и, соответственно, невысокий КПД, хрупкость, сравнительно большая пожароопасность. Поэтому делать выбор нужно с учетом обозначенных моментов, отдавая себе отчет в том, устраивают вас эксплуатационные показатели лампы накаливания, или целесообразнее будет поискать другой вариант (например, более экономичный или прочный).

Какие бывают лампы, виды цоколей

Когда вы выбираете светильник, вы должны также знать и о том, какая лампа будет для него наиболее подходящей. Как правило, в комплект к светильнику лампа не входит. На текущий момент в продаже есть множество различных ламп, с отличием по форме и габаритам, по потреблению мощности и по типу цоколя. Цоколь – это то, с помощью чего лампочка крепится в патрон у светильника.

Цоколи делают как из металла, так и из керамики. Внутри них установлены электроды, контакты к которым выходят наружу. В зависимости от патрона, помещённого в светильник, у лампы должен быть соответствующий цоколь. Для правильно выбора лампы и цоколя следует узнать об их основных типах, которые и представлены в ниже приведённой статье.

Перед тем, как приобрести лампу, осведомитесь о её мощности и напряжении, плюс о схеме подключения светильника и о размерах лампы.

Разновидности цоколей

Большинство цоколей бывают либо резьбовыми, либо штырьковыми. Классическим на сегодняшний день является резьбовой цоколь, имеющий обозначение в виде буквы E из латинского алфавита. Он используются в подавляющим количестве ламп, особенно в бытовых. Диаметр резьбы обозначается в виде двух цифр, которые следуют в названии модели цоколя за буквой E. Больше всего используются модели E14 и E27. Для ламп большой мощности используются цоколи E40.

Разные виды цоколей

Цоколь штырькового типа уступает по распространённости резьбовому. Он обозначается литерой G. После буквы идёт указание расстояния между контактами, представленного в миллиметрах. Штырьковым цоколем оснащаются галогенные и лампы с люминофором. Да и в лампах накаливания такой цоколь тоже не редкость.

Кроме двух вышеперечисленных типов встречаются также ещё множество других разных цоколей:

  • С утопленным контактом, обозначаются буквой R. Работает в оборудовании с переменным током.
  • Штифтовые цоколи, обозначаются буквой B – улучшенные резьбовые цоколи. Контакты по бокам данного цоколя не обладают симметрией. Это позволяет быстрее заменять лампы с подобными цоколями.
  • Цоколи с одним штырьком, обозначаются буквой F, бывают как рифлёные, так и цилиндрические.
  • Софитные цоколи, обозначаются буквой S, с двусторонними контактами, их можно довольно часто увидеть в автомобилях.
  • Фиксирующие цоколи, обозначаются буквой P – лампы с такими цоколями устанавливаются в фонарях или прожекторах.
  • Телефонные цоколи. Их обозначение — литера T. Применяются в лампах подсветок, плюс в сигнальных лампах из щитков автоматики. Помимо этого также – в лампочках, устанавливаемых в пультах управления.

Не стоит также забывать, что у цоколей бывают и обозначения вторыми буквами. А именно:

  • V – цоколь с коническим окончанием.
  • A – автомобильная лампа.
  • U – энергосберегающая лампа.

Разновидности ламп

В данном подразделе мы рассмотрим основные на сегодня вида ламп, в быту и на производстве. Итак, начнём по порядку.

Лампы накаливания

Устанавливаются в простые с точки зрения конструкции светильники, стоят недорого. Несмотря на классичность и популярность, имеет серьёзный недостаток – образование паров внутри лампы. По этой причине колба становится мутной, а вместе с этим теряется яркость света. Тем не менее, индекс передачи цвета у данной лампы равен 90%. В спектре лампы основными оттенками являются жёлтые, по причине чего свет лампы больше всего походит на солнечный свет. В лампах накаливания обычно ставят цоколи E14 и E27.

Разные виды ламп

Отличие рефлекторных ламп от накаливания состоит в посеребрённой поверхности. Благодаря этому они дают направленный цвет. У данных ламп также есть есть модели с диаметрами 14 и 27 мм, встречаются и R50 и R63, и даже R80.

Галогенные лампы

Срок годности такой лампы равен 4000 часов. У ламп накаливания такой срок составляет 1000 часов. Плюс ко всему, индекс передачи цвета у неё больше на целых 10% — и составляет 100%. Светоотдача лампы равна от 20 до 30 люмин на ватт. Если сравнивать с лампами накаливания, то светоотдача у галогенных ламп сохраняется в течение всего процесса пользования.

У этих ламп больше разных, их можно применять для большего количества задач. По габаритам они тоже меньше ламп накаливания. Обозначение цоколей у них такое: G4, G9, R7S и GU 10.

Люминесцентные лампы

К моделям данных ламп относят также название энергосберегающие, поскольку с помощью них можно здорово сэкономить на платежах за электричество. На рынке они сейчас очень популярны, никакой сложности не составляет заменить ими старые лампы накаливания.

На выбор есть много разных мощностей и разных форм. Срок службы их дольше, чем у двух предыдущих видов, КПД выше. Но не забывайте, что лампы с люминофором внутри не рассчитаны на частое включение и выключение.

Из-за своей формы люминесцентные лампы также получили название трубчатых. Цоколь таких ламп носит обозначение буквой T, диаметр цоколя обозначается в дюймах. Расшифровывать следует так, T4 – диаметр 4/8 дюйма, T5 – диаметр 5/8 дюйма и т.д.

Светодиодные лампы

С точки зрения сбережения энергии они представляют собой ещё более лучший вариант, нежели люминесцентные, при этом обладая в несколько раз большим сроком годности. Например, отдельные модели ламп на светодиодах могут служить до 100000 часов! А это, на минутку, почти 10 и чуть более лет работы без перерыва!

При этом, данные лампы обладают светоотдачи практически на уровне 100% и довольно высоким КПД. За счёт более удачной конструкции, нежели у ламп с содержанием люминофора, частое включение и выключение не грозит им поломкой или выходом из строя.

Примеры обозначения ламп и цоколей

Светодиодные лампы можно использовать, в том числе и со стандартными цоколями, а также в помещениях с соблюдением температурного режима, поскольку светодиоды в них почти не нагреваются.

От них не устают глаза, поскольку в отличие от люминесцентных ламп, у LED-ламп нет сильной частоты мерцания. По цене, надо сказать, они тоже уже давно сравнялись со своими аналогами, в том числе и с более дешёвыми лампами накаливания.

Выбор лампы

Итак, определитесь сперва, какой у вас тип сети – 12/24 В или 220 В. От этого будет зависеть тип держателя, поскольку они подходят для сетей с различными характеристиками. Выбор между галогенными, светодиодными и люминесцентными ламп зависит от конструкции светильника, ведь в него и будет устанавливаться лампа.

Вам следует быть в курсе, рассчитана ли ваша лампа на постоянный или переменный ток. Выбор держателя для лампочки определяется типом светильника. Он может быть встраиваемым или подвесным. Свет может быть рассеянным, либо направленным.

Для первого пункта определённо подходят светодиодные лампы, поскольку обладают большей компактностью по сравнению с лампами с люминофором или лампами накаливания. Чтобы получить направленный свет, как мы уже говорили выше, используются рефлекторные лампы накаливания.

Обычные лампы накаливания, либо люминисцентные, в свою очередь, отлично подходят для стандартных светильников, поскольку в них нет таких требований по габаритам лампы. Плюс если у вас нет особых претензий по части их срока службы и световому спектру, вам подойдёт и данный классический вариант.

Лампы накаливания: характеристики, преимущества и недостатки

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.

Типы автомобильных ламп и ключевые параметры

Световой поток (Лм)

Световой поток — это количество излучаемой световой энергии. Другими словами, эта характеристика указывает, насколько много света производит лампа. Световой поток измеряется в люменах (Лм).

Световой поток и яркость — не одно и то же. Яркость — усреднённая величина, она зависит от того, как свет падает на объект и как его воспринимает наш глаз. В то время как световой поток —конкретная величина световой энергии, излучаемой лампой.  

К сожалению, далеко не все производители автомобильных ламп указывают их световой поток, предлагая покупателям ориентироваться лишь на потребляемую и эквивалентную мощность.

Потребляемая мощность лампы (Вт)

Потребляемая мощность — важный параметр, который отражает количество потребляемой лампой энергии в ваттах (Вт). При подборе новой лампы нельзя превышать потребляемую мощность лампы, установленной с завода. Температурный режим фары, сечение электропроводки, номинал плавких предохранителей — всё это рассчитывается инженерами под определённую мощность ламп. Самостоятельная установка более мощных электропотребителей может вызвать пожар.

Для двухрежимных (двухнитевых) ламп потребляемая мощность указывается двойным числом через дробь, где отражена мощность в каждом из режимов работы.

Эквивалентная мощность лампы (Вт)

Эквивалентная мощность — параметр для соотношения мощности разных типов ламп. Эквивалентом считается мощность классической лампы накаливания, необходимая для достижения такого же светового потока.

Примерное соотношение мощности разных типов ламп

Например, для светового потока 1200 лм нужна 100-ваттная лампа накаливания. Галогенной лампе для идентичного свечения достаточно 60 Вт энергии, а светодиодной — всего 12 Вт. Чтобы покупатели не считали более энергоэффективные лампы менее мощными, для них на упаковке указывают эквивалентную мощность. Означает это следующее: фактически лампа потребляет 12 Вт (потребляемая мощность), а светит на все 100 Вт (эквивалентная мощность).

Эквивалентная мощность в дополнительном режиме (Вт)

Для двухрежимных (двухнитевых) ламп эквивалентная мощность указывается для каждого режима работы отдельно.

Напряжение лампы (В)

Рабочее напряжение лампы в вольтах (В) должно соответствовать параметру заводской лампы. В подавляющем большинстве легковых автомобилей напряжение бортовой сети — 12 В; в грузовиках и некоторых внедорожниках — 24 В. Рабочее напряжение ламп, которые вы подбираете на замену, должно быть идентичным напряжению старых ламп.

У газоразрядных (ксеноновых) ламп указанное рабочее напряжение выше — 42 В или 85 В, — поскольку они подключаются через блок розжига. В этом случае напряжение лампы нужны сравнивать не с показателем бортовой сети автомобиля, а с характеристиками установленного блока розжига.

Температура лампы (K)

Под температурой лампы обычно подразумевают не рабочую температуру, а цветовую — спектр её светового излучения. Говоря проще, цветовая температура — это то, как наш глаз воспринимает свет: будет он «тёплым» или «холодным», жёлтым, белым или голубым.

Цветовая температура измеряется в кельвинах (К). Показатель 4200 K соответствует белому цвету. Свет с более низкой температурой будет желтить (чем меньше число, тем желтее), с более высокой — уйдёт в голубой оттенок.

Параметры ламп накаливания. Основные характеристики ламп накаливания

В своем доме, если он приличных размеров и в нем много комнат, львиная доля электроэнергии тратится на освещение. Если в коридорах и вспомогательных помещениях можно поставить датчики движения и другую автоматику для выключения света в отсутствие людей, то в жилых комнатах обычно свет горит постоянно и на это уже не обращают внимания.
Поэтому в целях экономии электроэнергии и собственных средств стоит обратить на экономные электролампочки .
Будет совсем не лишним умение разбираться в ассортименте электрических ламп.

Обычные лампы накаливания
КПД таких ламп не превышает 30%. Для справки: КПД лампы – процент потребляемой мощности, преобразуемый в свет.

Остальная часть мощности превращается в тепловую энергию. Если КПД низкий, то лампа в основном будет греть, а не светить.
Потребляемая мощность обычно до 100 Вт при напряжении питания 220 В. Время службы ламп накаливания в среднем не превышает 6000 часов.

Лампа излучает теплый желтоватый свет с параметрами цветовой температуры от 2200 до 2800 К. Эти лампы хоть и дешевые, но значительно проигрывают по экономичности.
Основной износ происходит, когда нить накаливания при включении резко раскаляется и также резко остывает при выключении лампы. Поэтому лампа тем дольше прослужит, чем меньше включать и выключать светильник.

Галогенные лампы накаливания

КПД не свыше 20%, потребляемая мощность от 5 до 500 Вт при напряжении питания одноцокольных ламп 12 В и 220 В и двухцокольных 220 В. При напряжении питания 12 В для подключения необходим преобразователь напряжения. Срок службы сопоставим со сроком службы обычных ламп накаливания. Лампа излучает яркий нейтральный свет цветовой температуры 3000 К.
Такие лампы даже менее экономичные, чем обычные лампы накаливания.
Из-за того, что колба раскаляется до 500 градусов, она становится сверхчувствительной к загрязнениям, и может при включении лопнуть даже от следов пальцев на ней.
Галогенную лампу нужно ввертывать, пользуясь салфеткой, а защитную пленку снимать уже после ввертывания. Для галогенных ламп очень опасны скачки напряжения в сети – это является одной из основных причин их перегорания. В точечных светильниках многоуровневых потолков нередко используются галогенные одноцокольные лампы на 12 В с отражателем.
Галогенные лампы в отличие от своих люминесцентных коллег лучше всего подходят для помещений, где свет постоянно включается и выключается (кухня, коридор и т.п.). Пусть экономичность у них и ниже, но зато в этом режиме галогеновые лампы работают гораздо дольше.
Люминесцентные лампы

Их КПД от 60% и выше. Эти лампы в 4-5 раз экономичнее обычных ламп накаливания. Заслуживает внимания, что люминесцентная компактная лампа мощностью 12 Вт соответствует 60-ваттной лампе накаливания. Напряжение их питания 220 В, а выпускаются лампы начиная с мощности 5 Вт. Срок службы достигает 20000 часов.
Цветовая температура указывается на корпусе лампы или на упаковке: 2700 К – белый теплый свет, 4200 К – нейтрально-белый яркий свет, 6400 К – белый холодный свет (дневной).
Эти лампы относительно дорогие, но при этом очень экономичные с высоким показателем светоотдачи и встроенным пускорегулирующим электронным аппаратом. Трубки достаточно хрупкие, поэтому при ввертывании лампы ее нужно держать за пластмассовую часть.
Особенностью таких ламп является то, что срок их службы зависит от количества циклов включения-выключения — всякий раз, когда вы включаете лампу, срок ее службы сокращается. Такие лампы нежелательно использовать в «проходных» местах дома – коридоре, ванной, туалете и т.п.
Светодиодные лампы

КПД близок к величине 100%, а экономия электроэнергии, по сравнению с лампами накаливания, достигает 90%. Лампы выпускаются с напряжением питания 220 В и 12 В. Последние, подобно галогенным, используются для точечных светильников, но при этом они намного более экономичные и безопасные.

Мощность светодиодных ламп варьируется от 0,7 до 12 Вт, при этом лампа мощностью 12 Вт соответствует по своей светоотдаче 100-ваттной лампе накаливания. Поражает срок работы светодиодных ламп – от 25000 часов и практически до бесконечности. Параметры цветовой температуры аналогичны параметрам люминесцентных ламп. Оттенки цвета с течением времени могут меняться.

Светодиодные лампы, безусловно, дорогие, но при этом чрезвычайно эффективные. Приобретая несколько ламп, желательно выбрать их из одной партии одного производителя – тогда они гарантированно будут совпадать по цветовому оттенку.
Поскольку лампы в процессе их эксплуатации практически не нагреваются, то они абсолютно безопасны.

Светодиодные лампы являются «долгожителями» — их срок службы может достигать 10 лет. Лампы этого типа также безопасны: для их работы не требуется высокой мощности и они не содержат ядовитые компоненты.
Термин «энергосберегающие лампы» в обиходе прочно приклеился к малогабаритным люминесцентным лампам с электронным пускорегулирующим устройством, хотя обычные люминесцентные трубки и светодиодные светильники тоже в принципе являются энергосберегающими.

Теперь некоторые минусы энергосберегающего освещения.
Результаты исследований показали, что в отличие от привычных ламп накаливания энергосберегающие лампы любой мощности являются источником электромагнитного радиочастотного излучения. Предельно допустимые нормы нарушаются в радиусе около 15 см от цоколя лампы.
Это означает, что, включая энергосберегающую лампу где-то под потолком, мы не рискуем попасть в зону ее высокого электромагнитного излучения. Но для ночников, настольных, прикроватных осветительных приборов, в непосредственной близости от которых человек проводит немало времени, подобное энергосбережение создает еще один фактор риска для здоровья.
Люминесцентные лампы не рассчитаны на частое включение-выключение. Потому и использовались они исторически в общественных местах, где и горели почти постоянно: их предшественником, по сути, являются так называемые «лампы дневного света».
При включении люминесцентные лампы вносят существенные высокочастотные помехи в сеть электропитания. А это еще больше «загрязняет» с точки зрения электромагнитной экологии наши и без того напичканные техникой жилища.
Следует помнить, что энергосберегающие малогабаритные люминесцентные лампы при применении выключателей с индикаторными лампочками будут постоянно подмаргивать. Такое явление может наблюдаться даже с обычным выключателем, если он включен в нулевой провод, а фаза постоянно присутствует на лампе.
Также люминесцентнтные и светодиодные лампы нельзя включать через диммер (тиристорный регулятор), он сильно искажает форму тока и лампы перегорают.
Еще одна опасность люминесцентных ламп – содержание ртути.
В отдельно взятой лампочке оно не настолько велико, чтобы кого-либо отравить. Но выбросить ее просто в мусорный бак нельзя, о чем и предупреждает потребителя соответствующий значок на упаковке. Принимать отработавшие свое лампы должны специальные службы. Однако на практике это работает далеко не во всех регионах страны.
Альтернативное энергосберегающее освещение только входит в нашу повседневную действительность, поэтому реальные влияния всех факторов любого из видов освещения на человека еще будут изучаться.
Поэтому лучшим критерием оценки освещения все равно будет «нравится-не нравится» и «комфортно-не комфортно».
Видимо, некоторых положительных качеств обычной «лампочки Ильича» не сможет дать никакая хитрая электроника, хотя у нас всегда есть выбор.

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 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 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 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 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 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).

Вольт-амперная характеристика

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

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.

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.

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

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.

Цоколь

Тело накала лампы

Тело накала ЛН выполняется из наиболее тугоплавкого металла – вольфрама, температура плавления которого равна 3653 К. Чем короче и компактнее тело накала и чем больше его диаметр, тем на большую температуру нагрева оно рассчитано, и тем экономичнее будет лампа.

Для увеличения компактности чаще используется спиральное (моноспираль) или биспиральное (двойная спираль) тело накала. Для ЛН, работающих при воздействии вибрации (транспортные системы), используется прямолинейное тело накала.

Сопротивления спирали ЛН в холодном и разогретом (рабочем) состоянии существенно различаются. Так, у ЛН мощностью 100 Вт они соответственно равны 40 и 490 Ом. Соответственно меняются и токи, протекающие через лампу. Можно считать, что пусковой ток ЛН примерно в 12,5 раз превышает ток рабочего режима. Это приводит к тому, что вероятность отказа ЛН в момент включения резко возрастает.

Наибольшее распространение имеет разработанный Эдисоном (буква Е в обозначении) резьбовой цоколь разного диаметра (Е27 – для ЛН мощностью 25…200 Вт, Е40 – «голиаф» – для ЛН мощностью более 200 Вт, Е14 – миньон» – для маломощных ЛН).

Штифтовой цоколь используется в транспортных системах, так как не позволяет лампе выкручиваться из патрона.

Фокусирующий цоколь, позволяющий устанавливать лампу в строго определенном положении, применяется в оптических системах.

Электрические характеристики

1. Номинальное напряжение U н ЛН общего освещения, как правило, равно 220 В. Напряжение 127 В используется намного реже, так как основной системой напряжений в настоящее время является 380/220 В. Для местного и переносного освещения используются ЛН с номинальным напряжением 36, 12, 6 В.

Так как продолжительность горения ЛН резко снижается при повышении подводимого напряжения, выпускаются ЛН, предназначенные для работы в сетях с повышенным напряжением. Для них указывается диапазон рекомендуемых напряжений: 215…225 В, 220…230 В, 230…240 В, 125…135 В. У этих ламп продолжительность горения при напряжении, совпадающем с серединой диапазона (его называют расчетным), равна продолжительности горения обычной лампы при напряжении 220 В. При напряжении, совпадающем с левой границей диапазона, продолжительность горения этих ЛН возрастает в 2,5…3,5 раза, но уменьшается их мощность, световой поток (примерно на 25%) и световая отдача. Лампы с более высокой правой границей номинального напряжения рекомендуется использовать при повышенном (по сравнению с номинальным) напряжении сети. Их же целесообразно применять с целью продления периода горения ламп в сетях с номинальным напряжением, особенно при невысоких значениях требуемой освещенности.

2. Номинальная мощность Р н ЛН меняется в широком диапазоне от долей ватта до 20 кВт, так как принципиальных препятствий для изготовления ЛН любой мощности нет. Так как изготовить ЛН в полном соответствии с указанной для них номинальной мощностью трудно, допускается отклонение фактической мощности от номинальной на ± 10 %.

Светотехнические характеристики

1. Номинальный световой поток Ф н указывается в справочниках. По мере эксплуатации ЛН он постепенно уменьшается из-за испарения вольфрама с тела накала, которое приводит к уменьшению мощности лампы и загрязнению колбы. Через 750 ч горения ЛН её световой поток уменьшается в среднем на 15 %.

2. Максимальная сила света I МАК задается для ЛН относительно редко – в основном для ЛН, работающих в однотипных оптических системах, например для автомобильных ЛН. В большинстве случаев максимальная сила света светильника определяется его кривой силы света и может существенно отличаться от максимальной силы света ЛН.

3. Цветовая температура

В излучениях видимого спектра ЛН преобладают оранжево-красные лучи, которые усиливают «тёплые» цветовые тона (коричневые, оранжевые, красные) и ослабляют «холодные» (фиолетовые, голубые, зелёные), что не может обеспечить хорошей цветопередачи. Цветовая температура ЛН лежит в пределах 2500…2700 К.

Экономические и эксплуатационные характеристики

1. Номинальная световая отдача (лм/Вт) – световой поток с единицы мощности – это важнейшая экономическая характеристика ИС, по своему смыслу аналогичная КПД. Поэтому и обозначается она большой греческой буквой эта – Н (маленькая эта – η):

Н Н = Ф Н /Р Н .

Световая отдача тепловых излучателей даже теоретически не может быть больше 89,5 лм/Вт. Для ЛН общего применения световая отдача составляет от 8 до 20 лм/Вт и зависит от температуры нагрева тела накала (рис. 28).

В большей мере тело накала разогрето в газонаполненных ЛН, где испарение вольфрама затруднено. В ЛН с меньшим номинальным напряжениеми с большей номинальной мощностью, тело накала короче, компактнее и имеет больший диаметр. Поэтому оно рассчитано на большую температуру нагрева. Световая отдача лампы накаливания возрастает с уменьшением номинального напряженияи с увеличением номинальной мощности.

Так, световая отдача ЛН мощностью 15 Вт с номинальным напряжени­ем 220 В (В220-15) равна 8 лм/Вт, а у
Г127-1000 – 20 лм/Вт.

2. Продолжительность горения τ – продолжительность реального использования лампы, т.е. её ресурс (в отличие от срока службы – календарной продолжительности от начала применения до выхода из строя).

Полная продолжительность горения – продолжительность горения одной отдельно рассматриваемой лампы резко отличается для разных ЛН и не может служить характеристикой долговечности ИС в целом.

Средняя продолжительность горения τ СР – определяется для партии ламп. За среднюю продолжительность горения принимают (рис. 29) полную продолжительность горения той лампы из испытываемой партии, для которой число перегоревших ламп до нее и после нее одинаково. Так, если испытывается 101 лампа, то это полная продолжительность горения 51-й по счёту перегоревшей лампы. Если испытывается 100 ламп – то средняя продолжительность горения партии равна среднему арифметическому значению между полными продолжительностями горения 50-й и 51-й пе­ре­го­рев­ших ламп.

Средняя продолжительность горения ЛН общего применения составляет 1000 ч при расчётном напряжении.

Гарантийная продолжительность горения ЛН общего применения равна 700 ч.

Полезная продолжительность горения – продолжительность горения, в течение которого световой поток упадет не более чем на 30 %. Для ЛН полезная продолжительность горения обычно равна средней, так как среднее значение светового потока за весь период эксплуатации составляет 0,87. ..0,95 от номинального.

Зависимость характеристик ЛН от напряжения сети весьма существенна.

Повышение подводимого к ЛН напряжения увеличивает её световой поток, мощность и световую отдачу и резко снижает продолжительность горения (рис. 30).

Эти зависимости могут быть представлены в виде следующих эмпирических фор­мул:

P/P Н = (U/U Н) 1,58 ;

H/H Н = (U/U Н) 2,03 ;

Ф/Ф Н = (U/U Н) 3,61 ;

τ/τ Н =(U/U Н) –(11,2÷14,8) .

Если напряжение в сети возрастёт на 3 %, продолжитель­ность горения ЛН составит 60 % от номинальной. Если напряжение сети снизится на 10 %, на 30 % упадёт световой поток ЛН.

Параметры ламп накаливания или характеристики ламп накаливания, принято делить на три группы — электрические, световые и эксплуатационные. Электрические параметры характеризуют лампу как потребителя электрической энергии и определяют возможность ее подключения к источникам питания (электрической сети). К электрическим параметрам относят номинальное напряжение и номинальную мощность лампы, ток является величиной производной и определяется расчетом.

Световые параметры более разнообразны. Нормирование тех или иных определяет . У ламп накаливания, предназначенных для общего освещения, основными техническими характеристиками являются световой поток и световая отдача. Для сигнальных ламп важным параметром является яркость, для ламп-светильников — кривые силы света и тому подобное.

Эксплуатационные параметры определяют возможность и технико-экономическую целесообразность данного типа в той или иной осветительной установке. В этом смысле к эксплуатационным параметрам следует относить и электрические, и световые параметры. Поэтому, говоря об эксплуатационных параметрах ламп, обычно имеют ввиду срок службы ламп, стабильность светового потока, параметры внешней среды и ряд дополнительных требований.

Основным электрическим параметром лампы накаливания является номинальное напряжение лампы U л. ном. Для большинства ламп накаливания это напряжение соответствует напряжению источника питания.

Основная масса ламп накаливания общего применения работает от электрических сетей энергосистем, которые для осветительных установок можно считать источниками неограниченной мощности. Поэтому в течение длительного времени для ламп накаливания общего назначения напряжение питающей сети являлось и номинальным напряжением ламп накаливания. Все остальные электрические параметры ламп накаливания относили именно к этому номинальному напряжению. Вместе с тем, напряжение в осветительных сетях часто отличается от номинального. Поэтому в целях улучшения эксплуатационных характеристик ламп согласно ГОСТ 2239-79 введено пять интервалов напряжения питания: 125 — 135, 215 — 225, 220 — 230, 230 — 240 и 235 — 245 В, причем за номинальное напряжение ламп в соответствии с международной классификацией приняты напряжения 130, 220, 225, 235 и 240 В.

Источники питания ограниченной мощности (аккумуляторные батареи, автомобильные генераторы, сухие элементы и так далее) отличаются тем, что средние значения их фактического напряжения не соответствуют номинальному. Поэтому для ламп накаливания, предназначенных для работы от таких источников питания, помимо номинального напряжения применяют так называемое расчетное напряжение U л.р, то есть среднее напряжение, при котором будет работать лампа накаливания. Соответственно все ее остальные параметры относят к расчетному напряжению.

Вторым важным электрическим параметром ламп накаливания является мощность. Под номинальной мощностью лампы накаливания данного типа P л.ном понимают расчетную электрическую мощность, которая выделяется в лампе накаливания данного типа при ее включении на номинальное (или расчетное) напряжение. Практически для партии ламп — это среднее значение мощности для достаточно большой группы ламп этого типа. Возможный разброс значений мощности отдельных ламп ограничивается верхним пределом допустимой мощности для ламп данного типа.

Для отдельных типов ламп, в частности предназначенных для работы от химических источников тока, вместо номинальной мощности иногда нормируется номинальный ток I л. ном, для которого устанавливается ограничение его верхнего значения.

Основная светотехническая характеристика ламп накаливания определяется назначением лампы. Для осветительных ламп это световой поток Ф л. Практически номинальным световым потоком лампы является среднее значение светового потока большой партии ламп данного типа. Применительно к каждой лампе накаливания можно говорить о нижнем допустимом пределе светового потока. Ограничение верхнего предела не имеет смысла, так как повышение светового потока может быть достигнуто увеличением мощности лампы, верхний предел которой, ограничивается, а так же повышением температуры тела накала, что неизбежно приведет к снижению срока службы лампы и разбраковке партии по этому параметру.

Изменяя конструкцию и конфигурацию тела накала или применяя колбы специальной формы, можно получить лампы накаливания с заданной кривой силой света. Для таких ламп помимо нормирования светового потока нормируют одно или несколько значений силы света I v в заданных направлениях. Число точек нормирования силы света определяется возможностью контроля кривой с заданной точностью.

Лампы накаливания имеют различную яркость свечения L , что связано с многообразием областей их применения. Например, лампы для сигнальных приборов, кинопроекционной аппаратуры имеют высокую яркость, значение которой в ряде случаев нормируют. И, наоборот, для освещения жилых помещений требуется пониженная яркость, поэтому такие лампы накаливания часто выпускают в матированных колбах.

Для ламп, применяемых в оптических приборах, эффективность действия которых определяется яркостью тела накала, желательно нормирование габаритной яркости тела накала. Сложность определения такой яркости путем измерения силы света и деления результата на площадь проекции тела накала на плоскость, перпендикулярную направлению силы света, привела к тому, что от этого нормирования отказались, сведя контроль ламп к измерениям силы света в заданных направлениях и основных геометрических размеров тела накала.

Световая отдача η, являющаяся важной свето технической характеристикой качества ламп и их основным эксплуатационным показателем, в настоящее время исключена из числа нормируемых величин, так как она определяется расчетным путем как отношение светового потока к мощности лампы, измеренных при номинальном напряжении лампы. Световая отдача вместе с тем является важнейшим параметром ламп накаливания, определяющим экономичность генерирования светового потока. Световая отдача ламп накаливания растет с увеличением их мощности, для ламп одинаковой мощности она больше у ламп, рассчитанных на меньшее номинальное напряжение. Для ламп накаливания данной мощности и конструкции световой поток, определяющий световую отдачу, зависит от температуры нити накала и ее излучательных свойств. Препятствием к повышению температуры вольфрама, является увеличение скорости его испарения, что было в значительной мере преодолено при использовании галогенных циклов.

Эксплуатационные параметры

К основным геометрическим параметрам ламп накаливания относят те размеры, которые влияют на возможность их применения в тех или иных светильниках или установках. Основными из этих параметров для всех без исключения ламп накаливания являются их габаритные размеры (рисунок 1): наибольший диаметр колбы d к, измеряемый в плоскости, перпендикулярной оси лампы, полная длина лампы l , измеряемая, как правило, в направлении оси лампы, и тип цоколя. Важным геометрическим размером лампы накаливания является высота светового центра h , относительно которого дается кривая силы света лампы. Эта точка совпадает с центром тяжести тела накала, полученным геометрическим построением. Высота светового центра измеряется параллельно оси лампы и отсчитывается от той детали цоколя, которая определяет его положение в патроне. Эту деталь называют фиксирующим элементом цоколя.

Рисунок 1. Основные размеры лампы накаливания

Для ламп с фокусирующим цоколем дополнительными геометрическим параметрами являются размеры и допуски, определяющие положение светового центра относительно цоколя и его фокусирующих элементов.

Для ламп, применяемых в оптических приборах, в которых большое значение имеет габаритная яркость тела накала, дополнительно задают размеры тела накала, в том числе длину светящейся нити, диаметр моноспирали (или биспирали), площадь, заполненную светящейся частью тела накала, и тому подобные.

Важными эксплуатационными параметрами ламп накаливания, так же как и других источников света, являются их средний срок службы τ, полный срок службы τ полн, определяемый временем горения лампы до ее отказа, и полезный срок τ п, определяемый временем горения до уменьшения светового потока в заданном пределе. Практическое равенство τ полн = τ п = τ означает оптимальное конструирование отдельных частей лампы, исключающее лишний запас по надежности отдельных частей и деталей, в основном тела накала, и стабильную технологию производства. Проверка совпадения значений τ п и τ полн достигается тем, что при испытании ламп на средний срок службы производят измерение конечного светового потока ламп, оставшихся целыми к моменту достижения срока, равного нормированной средней продолжительности горения.

К эксплуатационным параметрам ламп относится и минимальный допустимый световой поток, ниже которого эксплуатация ламп накаливания становится неэкономичной. Для современных ламп накаливания конечный световой поток составляет 85 — 90% начального.

В качестве примера нормирования параметров ламп накаливания в таблице 1 приведены регламентированные ГОСТ 2239-79 параметры ламп накаливания общего назначения с криптоновым наполнением.

Таблица 1

Параметры некоторых осветительных ламп накаливания общего назначения с криптоновым наполнением по ГОСТ 2239-79.

Для ламп накаливания, применяемых для освещения транспортных средств, нормируемым эксплуатационным параметром является также динамический срок службы.

К эксплуатационным параметрам любых ламп накаливания относят характеристику климатических условий, в пределах которых обеспечиваются все перечисленные параметры. Климатические условия эксплуатации характеризуются: интервалом температур внешней среды, в пределах которого должна сохраняться работоспособность лампы; интервалом влажности, точнее, верхним пределом влажности среды; интервалом изменения давления окружающей среды.

Для изделий нормального исполнения, предназначенных для эксплуатации на всей территории страны, обычно принимают следующие значения перечисленных выше параметров: интервал температур от — 60 до + 50 °С; относительная влажность не выше 98% при 20 °С и давление не ниже 0,75 × 10 5 Па (верхний предел не оговаривается с учетом того, что давление выше максимально возможного атмосферного быть не может).

Сравнение энергосберегающих ламп, ламп накаливание и светодиодных ламп

Общая информация об лампах накаливания и энергосберегающих лампах

Современный человек уже не может жить без наличия в его жилище искусственного освещения. Интерьер жилых помещений, офисов и других построек изначально проектируются под дальнейшую установку искусственного света. Человеку в повседневной жизни требуется искусственный свет, которые дают ему различные лампы освещения.
Обычные лампы накаливания применяются в квартирах уже очень давно. Исходя из требуемого качества освещения, подбираются лампочки с различными мощностями – 40 Вт, 60 Вт и 95 Вт. Лампочки в 100 Вт и выше несколько лет назад были запрещены к выпуску т.к. были отнесены к энергоемким осветительным приборам. Обычно лампы накаливания имеют желтый (теплый) цвет при свечении, равный 2200К-3000К.
Тест ламп накаливания дает не очень хорошие результаты. Характеристики КПД в них составляет около 3%. Отсюда напрашивается вывод, что большая часть электроэнергии просто расходуется в пустую, преобразуется в тепловую энергию. Срок работы таких ламп составляет около 1000 часов.
Галогенные лампы имеют КПД меньше 20%. Цветовые характеристики колеблются в пределах 3000К-4500К. Срок службы галогенок несколько больше ламп накаливания. К недостаткам можно отнести высокую температуру разогрева галогенных ламп, чувствительность к скачкам напряжения и непримеримость к загрязнениям. Даже касание стеклянной колбы лампы руками приведет к выходу ее из строя. По этому при монтаже лампы необходимо работать в чистых перчатках или брать лампу в руки, используя чистую тряпочку или другой материал. Чаще всего этот тип ламп используется в быту в точечных светильниках, настольных лампах и в автомобильных осветительных приборах.
Наибольшее распространение на сегодняшний день имеют лампы дневного света. Неоднократный обзор и тест ламп дневного света позволил ученым извлечь максимальную пользу и создать более современные хорошие комплексные люминесцентные лампы (КХЛ), также называемые энергосберегающими. КПД ламп дневного света не больше 15%, что является хорошим показателем. Энергопотребление таких ламп в 5 раз меньше, чем ламп накаливания. По цветовой гамме трубочные лампы дневного света делились на ЛБ (лампы белого) и ЛД (лампы дневного) цвета. Долговечность таких ламп составляет около 10000 часов.
На сегодняшний день в нашу жизнь прочно входят светодиодные лампы. КПД таких ламп составляет около 30%. Потери происходят из за защитной колбы, которая поглащает часть световой энергии. Энергопотребление таких ламп в 7 раз ниже ламп накаливания. Срок службы светодиодных ламп составляет 30000-50000 часов. Такие характеристики позволяют занять светодиодным лампам лидирующее положение. К недостаткам можно отнести их цену.
Большую нишу в линейке осветительных приборов занимают лампы ДРЛ и натриевые лампы. В основном эти лампы применяются в мощных осветительных системах, как прожектора, фонари уличного освещения, освещение промышленных объектов. Много на этих лампах мы останавливаться не будем. По этим лампам можно почитать в статьях «Принцип действия и использование ламп ДРЛ» и «Натриевые лампы«.

Виды цоколей ламп

На сегодняшний день широкое распространение получили следующие виды цоколей:


Е14 — или мини цоколь. Лампы устанавливаются в БРА, люстры и т.п.

Е27 — самый распространенный вид цоколя. Соответственно и применяются во всех видах светильников.

Е40 — Лампы с таким цоколем устанавливаются в прожекторы, осветительные приборы больших размеров, в уличных светильниках. Это лампы ДРЛ, натриевые лампы.


G23 — Такие цоколи применяются для настольных ламп, переносок и т.п.


G9 — То же, что и G23 и в всевозможных подсветках.


GU10 — Точечные светильники — вот основное применение таких цоколей.


GX53 — Точечные светильники.


MR16 — Точечные светильники.

Цветовая характеристика ламп

Для определения цвета излучения лампы был использован способ сравнивания с цветом излучения расплавленного металла. Вспомните, что по мере того, как расплавляется металл, цвет его изменяется от темно-красного до красного, потом до желтого, далее до белого и т.д. В нашем случае температура цветового излучения указывается в Кельвинах (К). Так, например, цветовая температура ламп накаливания 2800К-3000К. Это желтоватый цвет или как мы говорим, теплый цвет. Цветовая температура бытовой восковой свечи меньше, соответственно и цвет от свечи имеет более красный оттенок.

Ниже на рисунке показаны разные виды ламп и их цветовое излучение.

Принципиальные различия между лампами накаливания и энергосберегающими

Неоднократный тест энергосберегающих ламп показал большие плюсы в плане расходования электроэнергии, по сравнению с устаревшими лампочками «Ильича». Принцип работы ламп накаливания известен каждому человеку. Электрический ток нагревает вольфрамовую нить внутри лампы и раскаляет ее до яркого свечения. Это свечение имеет желтый оттенок. А как выглядит изнутри лапочка с энергосберегающими свойствами?
Внутри такой лампы находится специальная колба, которая наполнена парами аргона и ртути. Параллельно размещено пускорегулирующее устройство (ПРУ). Внутренняя поверхность колбы покрыта специальным веществом люминофором. При контакте с ультрафиолетом люминофор излучает энергию в виде света.
Электрический ток, попадая в энергосберегающую лампу, создает электромагнитное излучение, а ртутные пары начинают образовывать излучение ультрафиолета. Далее он проходит сквозь люминофор и создает ощутимое свечение.
Люминофорное покрытие может быть выполнено в различных оттенках, что позволяет получать самый разнообразный цветовой спектр.
Различные типы обоих разновидностей ламп накаливания и энергосберегающих имеют аналогичные конструктивные характеристики. Диаметры цоколей у них бывают под маркировками – Е27 и Е14 в миллиметрах. Это является преимуществом из-за возможности взаимозаменяемости с другими типами ламп.

Все плюсы и минусы энергосберегающих ламп

Обзор положительных сторон данных лампочек:

  1. Экономия электрической энергии. В этом плане энергосберегающие лампы имеют световую отдачу в 5 раз выше по сравнению с лампами накаливания и имеют только положительные отзывы. Световые характеристики лампочки «Ильича» в 100 Вт не отличаются от аналога, в виде энергосберегающей лампы в 20 Вт. Последняя, позволяет сократить расход электроэнергии на 80%, не создавая дискомфорта для человека у него дома. Разница между лампами накаливания и энергосберегающими лампами еще состоит в том, что со временем световой поток у первых значительно ухудшается.
  2. Долговечность. В отличие от традиционных ламп накаливания, энергосберегающие лампы прослужат в разы дольше. Они не имеют, перегорающей со временем, вольфрамовой нити и способны прослужить до 11 раз дольше. Эти виды ламп отлично подходят для использования в труднодоступных местах и в светильниках закрытого типа.
  3. Низкий уровень теплоотдачи. Преимуществом энергосберегающих лампочек перед лампами накаливания является тот факт, что большая часть мощности от электрической энергии преобразуется в световой поток и лампы практически не нагреваются.
  4. Высокая степень светоотдачи. Лампы накаливания способны преобразовывать световой поток исключительно из вольфрамового элемента. Энергосберегающие, в свою очередь преобразовывают мощность в свечение по всей площади. Преимущества такого действия ощутимы для глаза человека, так как поток света и цветопередача в данном случае более комфортны и равномерны на всей площади помещения.
  5. Выбор подходящего цветового решения. Люминофор может иметь самые разные оттенки, поэтому разница в выборе цветов освещения огромна. Стоит отметить, что свет в любом случае будет максимально теплый и комфортный.

Дома рекомендуют использовать более теплые тона для более комфортного состояния человека.

Отрицательные стороны энергосберегающих ламп:

  1. Цена. Самым большим минусом данных ламп по сравнению с лампами накаливания является их более дорогой ценник. Он может быть до 10 раз выше, чем цена на традиционные лампы. Но если правильно рассчитать КПД и срок службы данных ламп, то станет очевидным более выгодное использование с экономической точки зрения этих ламп в течение долгого периода времени.
  2. Опасность для экологии и здоровья человека. Внутри энергосберегающих ламп находится определенная концентрация ртути, что в свою очередь несет опасность для здоровья человека и использовании дома. Также данные лампы очень вредны с точки зрения загрязнения экологии окружающей среды в случае их неправильной утилизации.

Основные показатели энергосберегающих ламп

  1. Показатели мощности. Данные лампы могут иметь различный мощностной диапазон. Он может находиться в пределах – от 3 до 90 Вт. Различие КПД между лампами накаливания и энергосберегающими лампами составляет – 5 раз. Исходя из этого показателя, выбирать данные лампы следует по следующему правилу: разделить мощностные характеристики на цифру 5. Традиционная лампа на 100 Вт аналогична по своим характеристикам современной лампе на 20 Вт.
  2. Цветовые характеристики. Типы и параметры работы современных ламп позволяют получать различную цветовую температуру. По данной характеристике можно выбрать следующие виды теплого цвета, влияющие на эмоциональное настроение человека: теплый белый (2700К), дневной (4200К) и холодный белый (6400К). Что несет в себе это обозначение? Чем ниже тип маркировки, тем цветовая температура и цветопередача стремятся к красному цвету, чем выше – к синему цвету. Перед покупкой данных лапочек, рекомендуется сделать обзор на всю таблицу параметров и провести эксперимент дома. Для каждого человека световой поток и спектр цветов может быть индивидуальными показателями, поэтому выбрать, проанализировав все виды ламп, нужно более соответствующую помещению.
  3. Сравнение по размерам. Современные энергосберегающие лампы производятся в соответствие со всеми нормами и правилами. Они могут иметь U – образную или спиральную форму. Их обзор в сравнение дает следующий результат: они различаются только формой. Спиралевидные лампы незначительно дороже, но и меньше по своим размерам. Какую лампу выбрать для использования дома? Ту, которая подойдет к светильнику или люстре по эстетическим соображениям. Энергосберегающие лампы могут иметь цоколи, аналогичные лампам накаливания и, по этому, могут их заменить без переделки светильников в части патронов.
  4. Разновидности цоколей. Стандартные световые приборы рассчитаны на цоколь с размером Е27, также встречаются и цоколи типа Е14. Зачастую размером Е27 обладают большие лампы и это легко определить визуально. Размером Е14, соответственно лампы среднего и маленького размера.

Весь спектр технических характеристик энергосберегающих ламп наносятся производителем на упаковку.

Светодиодные лампы

Тест светодиодных ламп показывает, что данная разновидность лампочек на сегодняшний день является самой совершенной в области осуществления искусственного освещения. В последнее время развитие технологий сильно возросло и это очень сильно повлияло на снижение цены для производства светодиодной продукции. Эти лампы являются самыми экономичными и имеют самый долгий срок эксплуатации.
Лампы со светодиодами имеют аналогичные технические характеристики, что и лампы накаливания. Отличительной особенностью этих ламп является способность работать от разного напряжения, в пределах – от 12 Вольт до 220 В.

Полезно знать! Сокращенная аббревиатура LED расшифровывается, как «диод со светоизлучением».

Технические данные светодиодных ламп:

  1. Мощностной диапазон (Ватты,W,Watt).
  2. Типы цоколей (Е27,Е14 и другие, указанные выше).
  3. Световые оттенки (теплый (2700К) – холодный (4500К)).
  4. Рабочее напряжение (постоянный ток (12 Вольт) и переменный (220 Вольт).
  5. Сроки эксплуатации (30000-50000 часов и зависят от качества самих светодиодных элементов).

Основные преимущества светодиодов:

  1. Повышенная эффективность. Более высокий уровень светоотдачи относительно потребляемой мощности (130 – 160 лм / вт). Примерно половина современной продукции еще производят по уже устаревшим стандартам и уровень светоотдачи у них равен всего 100 лм / вт.
  2. Способность работать при разной температуре. Диапазон допустимой температуры окружающего воздуха варьируется в пределах – от -60 до +40 градусов Цельсия.
  3. Различное направление светового потока. Равномерный световой поток для стандартных приборов освещения и узконаправленные световые приборы с индивидуальными показателями светового потока, такие как настольные и настенные осветительные приборы.
  4. Большая концентрация светодиодов. Одна лампа может содержать в себе от одного до нескольких десятков светодиодных элементов для более высокого светового потока.
  5. У некоторых ламп присутствует возможность регулировать уровень яркости.

Недостатки светодиодных ламп:

  1. Высокая цена.
  2. Вред светодиодных ламп при расположении лампы ближе 15 см от человека и в некоторых случаях неприятный спектр свечения. Психологи утверждают, что в 80% случаев данные лампы оказывают негативное влияние на человека.
  3. Для стабильной работы и продолжительного срока службы требуется применение дорогих источников питания и систем охлаждения.
  4. Не существует реальных льгот от государства в сфере энергообеспечения.

Заключение

Стоит отметить, что светодиодные лампы являются оптимальным выбором для современного человека, они имеют ряд неоспоримых преимуществ и позволяют значительно сократить денежные траты за электроэнергию. Хотя их цена и выше остальных аналогов, но также и срок службы значительно дольше и энергопотребление меньше. В итоге при длительной эксплуатации светодиодных ламп вы останетесь в плюсе.

Типы лампочек и их характеристики: руководство для профессионалов

Правила меняются, технологии развиваются. По этим причинам всегда полезно знать освещение различных типов ламп, представленных на рынке, и, таким образом, иметь возможность выполнять наши проекты с лучшими доступными альтернативами.

 

Но прежде чем мы начнем, давайте разберем аспекты, которые необходимо учитывать при выборе типа лампы.

 

 

Основные характеристики ламп
Цоколь
Цоколь – это та часть, которая будет вставлена ​​внутрь патрона, и поэтому это первый элемент, который следует учитывать при выборе подходящей лампы.

Потребление в ваттах (Вт)
Здесь очень важно сделать различие. Ватт (Вт) или мощность лампочки — это потребление лампочки, а не интенсивность света, который она излучает.Для измерения последнего параметра существуют люмены.

Люмен (лм)
Люмен — это единица измерения, используемая для выражения количества света, излучаемого источником. Путаница заключается в том, что раньше в лампочках использовались аналогичные системы, а значит, чем больше ватт, тем больше свечение. Благодаря новым технологиям светодиодная лампа мощностью 9 Вт дает столько же люменов, что и лампа накаливания мощностью 80 Вт.

Продолжительность или срок службы
Благодаря конструкции и используемым элементам срок службы всех ламп составляет от 2 000 до 50 000 часов.

Циклы включения/выключения
Этот термин связан с предыдущим, но относится к числу включений и выключений лампочки.

Цветовая температура света
Мы можем определить цветовую температуру света как способность света воспроизводить цвета в соответствии с человеческим глазом. Он выражается в градусах Кельвина (К), и чем меньше это число, тем выше «теплота» света, склоняющегося к красноватым оттенкам. И наоборот, чем выше К, тем белее и холоднее цветовые тона, воспринимаемые нашими глазами.

Скорость, с которой лампочка загорается
Иногда время, необходимое для того, чтобы лампочка достигла максимальной мощности, является важным фактором при выборе материалов для наших зданий.

Угол раскрытия
Угол раскрытия можно определить как конус, в котором будет сосредоточена наибольшая интенсивность освещения лампы.

Управление лампочками
Новые технологии позволяют отказаться от типичных световых клавиш, используя различные устройства для включения, выключения и управления светом.Это может быть дистанционное управление, звук и даже сам мобильный телефон.

Теперь, когда мы знаем основные факторы, которые необходимо учитывать, мы продолжим с различными типами лампочек.

 

 

 

Типы лампочек и их основные характеристики
Лампы накаливания
Начнем с самых традиционных. Лампы накаливания излучают свет, нагревая нить накаливания. Эти лампы тратят много тепла, и поэтому они наименее эффективны, когда мы оцениваем потребление/светимость.Кроме того, их срок службы очень короткий, редко превышающий 2000 часов.

Галогенные и экогалогенные лампы
Они очень похожи на лампы накаливания. На самом деле механизм действия такой же, с той разницей, что галогены включают в себя этот газ, что делает их более эффективными.

Прежде чем продолжить описание их характеристик, мы должны подчеркнуть самое важное: они запрещены.

Люминесцентные
Они основаны на эффективной технологии, сочетающей газы и соли, которые излучают свет при контакте с электрическим током.Они потребляют до 80% меньше энергии, чем лампы накаливания, и имеют очень хорошую светоотдачу. Что касается срока службы, люминесцентная лампа может работать от пяти тысяч до семи тысяч часов. Из минусов: их стоимость может быть несколько выше, время зажигания не мгновенное, а их патроны и установка требуют специальных патронов.

 

Fluocompact
В них используется технология, аналогичная люминесцентным лампам, с той разницей, что люминесцентные лампы имеют патроны, аналогичные остальным лампам, и их можно размещать в небольших помещениях.Их большим недостатком является то, что их циклы включения / выключения ниже, чем у остальных, и поэтому они не рекомендуются для коридоров или ванных комнат.

Led
Несмотря на высокую цену по сравнению с конкурентами, светодиодные светильники на сегодняшний день являются самой привлекательной альтернативой на рынке. Их потребление относительно производимых ими люменов невелико, они работают до 50 тысяч часов, ими можно управлять с помощью различных устройств, и они не выделяют тепла.

 

ЛАМПА – Типы и характеристики I


В этом разделе мы рассмотрим основные типы освещения, используемые в помещениях.
Конструкция лампы, общие сильные и слабые стороны и возможности улучшения.

Применение этих знаний станет настоящим инструментом в достижении эффективности системы освещения, что позволит сэкономить деньги.

Лампы накаливания

Базовая лампа накаливания показана ниже. Электричество проходит через нить, обычно вольфрамовую, которая излучает свет и тепло. Нить накала работает в вакууме, что предотвращает ее быстрое возгорание. Этот дизайн в основном является «дизайном провода в бутылке» Эдисона.


Лампа накаливания

Сильные стороны

  • Низкая стоимость
  • Lost
  • легко затемнение
  • широкий выбор выборов Доступно
  • Мгновенное начало
  • Теплый цвет
  • Маленький компактный размер
  • не требует балласта
  • Отличная цветовая переход
  • Простой для установки и эксплуатации

слабые стороны

  • Очень неэффективный источник света (< 10 % энергия превращается в свет).
  • Относительно короткий срок службы (от 750 до 3500 часов), который снижается при перенапряжении.
  • Высокотемпературный компонент способствует кондиционированию воздуха нагрузка.

Возможности для улучшения

  • Если необходимы лампы накаливания, рассмотрите возможность замены лампы с вольфрамово-галогенными эквивалентами. Имеют более длительный срок службы (до 12000 часов) чем типичные лампы накаливания и имеют гораздо лучшую амортизацию светового потока лампы.
  • Установите компактное люминесцентное или светодиодное освещение.

ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ ТИП

Люминесцентные лампы являются вторым наиболее распространенным типом ламп, используемых в коммерческие здания. В среднем флуоресцентные лампы преобразуют 20% входного энергию в полезный свет.

Эти лампы работают в процессе, называемом газовым разрядом.

Электрическая дуга, обеспечивается балластом, требуется. Как только эта электрическая дуга установится, балласт регулирует ток в трубке.

Люминофоры, нанесенные на внутреннюю поверхность стеклянной трубки, вступают в реакцию с дугой, излучая свет.Лампа содержит заполняющий газ, такой как аргон, и небольшое количество ртути. Наличие ртути в лампе требует соблюдения надлежащих методов утилизации.


Компоненты люминесцентной лампы

Люминесцентные системы Т-8 и Т-5

Люминесцентные системы

Т-8 — отличный вариант для объекта, необходимо заменить лампы и балласты. Стандартные люминесцентные лампы называются Т-12, цифра «12» обозначает количество шагов 1/8 дюйма для трубки. диаметр.Следовательно, лампа Т-12 имеет диаметр 1,5 дюйма.

Лампы Т-8 меньше и эффективнее Т-12, имеют диаметр 1 дюйм. В лампе Т-8 для внутреннего покрытия используются более дорогие люминофоры. трубки.

Эти люминофоры в сочетании с электронными балластами дают очень эффективное приспособление. Например, стандартный люминесцентный светильник с лампочками Т-12. потребляет около 1,5 Вт на квадратный фут площади здания. Крепление Т-8 потребляет около 0,8 Вт на квадратный фут.Т-8 поместятся в существующий Т-12. приспособления.

Также доступны лампы

T-5, но обычно требуется замена существующих светильников из-за другого расстояния между контактами. Использование ламп T-5 в высотных помещениях в настоящее время растет.


Лампа Т-8 против Т-12

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

Доступно

компактных люминесцентных лампы различной мощности и могут заменить большинство ламп накаливания. В США лампы накаливания, которые не соответствуют стандартам эффективности, были постепенно сняты с производства. Январь 2014.

Большинство компактных люминесцентных ламп и светодиодов соответствуют этим стандартам.


Компактный флуоресцентный светильник

Мощность люминесцентной лампы

  • В четыре раза больше эффективнее ламп накаливания
  • Долговечность. от 10 до в 20 раз больше, чем у ламп накаливания
  • Низкая стоимость лампы
  • Доступен в широкий выбор размеров и цветов
  • Меньше тепла чем лампы накаливания
  • Легко поддерживается

Слабые стороны

  • С за исключением компактных люминесцентных ламп, большинство люминесцентных ламп большие и требуют относительно дорогих функций
  • Электромагнитный балласт имеет тенденцию гудеть и отрицательно влиять на коэффициент мощности
  • Электронный балласты создают гармонические искажения в энергосистеме
  • Лампы с регулируемой яркостью, но требуется электронный балласт и элементы управления
  • Лампы могут быть затруднен запуск при низких температурах

Возможности для улучшения


  • По возможности использовать компактные люминесцентные лампы или светодиоды для замены ламп накаливания
  • Преобразование существующих люминесцентных систем T-12 в системы T-8 или T-5
  • Оценить освещение высоких пролетов T-8 или T-5 -подсветка существующих светильников

РТУТНЫЕ ЛАМПЫ (Hg)

Ртутные лампы на парах относятся к семейству газоразрядных ламп. которые производят свет из-за электрического тока, протекающего через пар атмосфера.

Ртутные лампы также классифицируются как газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID). Эти лампы работают при относительно более высоком давлении, чем почти вакуум люминесцентных ламп. Эти светильники обычно используются на открытом воздухе.


Ртутная лампа

Ртутная лампа Сильные стороны

  • Более эффективен, чем лампа накаливания, но менее эффективен чем люминесцентные
  • Лампы различных номиналов и размеров и формы
  • Относительно низкие первоначальные затраты

Недостатки ртутной лампы

  • Самый неэффективный источник света рядом с лампы накаливания
  • Плохой LLD по сравнению с другими газоразрядными лампами
  • Требует периода прогрева от 5 до 7 минут
  • Имеют характерный голубоватый оттенок (плохой индекс цветопередачи)
  • Требуют охлаждения и перезапуска в течение 4-5 минут
  • Они требуется балласт

Возможности улучшения

  • Замените ртутные лампы на металлогалогенные, если цвет не важен
  • Замените ртутные лампы на натриевые лампы высокого давления, если цвет не важен
  • Оцените флуоресцентные лампы для высоких пролетов

Свяжитесь с нами


Виктор Ойеду, FNSE, FNIEEE, CPQ.
Специалист по качеству электроэнергии и управлению энергопотреблением.
Издатель: Afrienergyonline.com и

Генеральный директор, FullSpectrum Energy Solutions Limited, Нигерия

Lightopedia.com — Характеристики света

В

Расчеты основаны на типичных лампах накаливания

На этой диаграмме показано количество люменов, излучаемых обычными лампами накаливания.

Руководство по яркости лампы: шкала люменов

В прошлом потребители использовали мощность для оценки яркости лампы. Однако мощность не является точным показателем яркости лампы. Энергоэффективные источники света, такие как компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), имеют гораздо меньшую мощность, но при этом производят большое количество света. Мощность — это просто мера количества потребляемой энергии. Световой поток, с другой стороны, является мерой светового потока или, проще говоря, яркостью лампы.Измеряется в ЛЮМЕНАХ.

По мере того, как все больше потребителей узнают об этом распространенном заблуждении, световой поток станет одним из наиболее важных факторов при выборе лампы.

Итак, если вы все еще спрашиваете, какая лампа WATT вам нужна, вы задаете неправильный вопрос.

Просто помните, больше люменов = больше света.

В таблице справа показаны типичные значения LUMEN для ламп накаливания.

Индекс цветопередачи

CRI, или индекс цветопередачи (Ra), измеряет, насколько хорошо данный источник света передает цвет.Ученые оценивают это, используя 8 эталонных цветов и сравнивая, как они выглядят под источником света, с тем, как те же самые цвета выглядят под двумя эталонными источниками: светом накаливания (для ламп теплого цвета) и дневным светом (для ламп холодного цвета). CRI представлен числом по шкале от 0 до 100, где 0 означает «плохо», а 100 — «отлично». Чем меньше число, тем более искаженным будет выглядеть цвет под источником света. Как вы можете видеть на этих двух изображениях, источник света может усиливать или искажать цвета объекта.


  • Плохой индекс цветопередачи
  • Хороший индекс цветопередачи

Коррелированная цветовая температура: теплая или холодная

Внешний вид цвета, также известный как коррелированная цветовая температура (CCT), является мерой того, насколько теплым или холодным выглядит источник света для человеческого глаза. Измеряется в градусах Кельвина.

Большинство источников света имеют температуру Кельвина в диапазоне от 2700К до 6500К.Для сравнения, дневной свет в полдень имеет температуру Кельвина 5000К. Лампы накаливания обычно находятся в диапазоне 2700-3500K. Компактные люминесцентные лампы и светодиоды могут варьироваться в диапазоне 2700-6500K. Чем выше температура Кельвина, тем холоднее кажется источник света, а чем ниже температура Кельвина, тем теплее кажется источник света.

Лампа накаливания — New World Encyclopedia

Лампа накаливания и ее светящаяся нить.

Лампа накаливания или лампа накаливания представляет собой источник искусственного света, работающий за счет накаливания.Электрический ток проходит через тонкую нить накала, нагревая ее и вызывая возбуждение, при этом испуская свет. Окружающая стеклянная колба предотвращает попадание кислорода воздуха на горячую нить накала, которая в противном случае быстро окислилась бы и разрушилась.

Лампы накаливания составляют класс электрических ламп, расширяющий использование термина, применяемого к оригинальным дуговым лампам. В Австралии и Южной Африке их также называют световыми шарами или лампочками.

Преимуществом ламп накаливания является то, что они могут производиться для широкого диапазона напряжений от нескольких вольт до нескольких сотен вольт. С другой стороны, учитывая их относительно низкую светоотдачу, лампы накаливания во многих областях постепенно заменяются (компактными) люминесцентными лампами, газоразрядными лампами высокой интенсивности, светодиодами и другими устройствами.

Операция

Изображение на сканирующем электронном микроскопе (75x) нити накаливания 60-ваттной лампочки сетевого напряжения.Чтобы увеличить длину нити при сохранении небольшого физического размера, нить принимает форму намотанной катушки . Для сравнения, нити накала низковольтных ламп обычно имеют форму одной катушки.

Лампы накаливания состоят из стеклянного корпуса (колбы или колбы). Инертный газ уменьшает испарение нити и снижает требуемую прочность стекла. Внутри колбы находится нить из вольфрамовой проволоки, по которой проходит электрический ток. Ток нагревает нить накала до чрезвычайно высокой температуры (обычно от 2000 до 3300 К в зависимости от типа нити, формы и величины проходящего через нее тока). Нагретые электроны в непрерывных энергетических зонах вольфрама возбуждаются и затем переходят в более низкие энергетические состояния твердого тела. При этом они испускают термически уравновешенные фотоны, имеющие спектр абсолютно черного тела. Этот спектр, в отличие от спектров, вызванных неравновесными атомными или молекулярными переходами, например, в ртутной лампе, является непрерывным, обычно с пиком в спектре видимого света, но также содержит значительную энергию в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн.

Лампы накаливания обычно также содержат внутри стеклянную опору, которая поддерживает нить накала и позволяет электрическим контактам проходить через колбу без утечек газа/воздуха. Используются различные схемы электрических контактов, такие как винтовое основание (один или несколько контактов на конце, один на корпусе), байонетное основание (один или несколько контактов на основании, корпус используется как контакт или используется только как контакт). механическая опора), а для некоторых ламп — электрический контакт на обоих концах трубчатой ​​лампы.Контакты в патроне лампы позволяют электрическому току проходить через нить накала. Номинальная мощность варьируется от 0,1 Вт до 10 000 Вт и выше. Чтобы повысить эффективность лампы, нить накала обычно состоит из витков тонкой проволоки, также известной как «спиральная катушка». Для 60-ваттной 120-вольтовой лампы длина нити накала обычно составляет 6,5 футов или 2 метра.

Одной из самых маленьких проблем стандартной электрической лампочки является испарение нити накаливания. Самая большая проблема заключается в том, что неизбежные изменения удельного сопротивления вдоль нити накала вызывают неравномерный нагрев с образованием «горячих точек» в точках с более высоким удельным сопротивлением.Разбавление путем испарения увеличивает удельное сопротивление. Но горячие точки испаряются быстрее, увеличивая свое сопротивление быстрее — положительная обратная связь, которая заканчивается знакомой крошечной щелью на здоровой нити накала. Ирвинг Ленгмюр предположил, что инертный газ вместо вакуума задерживает испарение и при этом избегает возгорания, поэтому обычные лампы накаливания теперь заполнены азотом, аргоном или криптоном. Однако разрыв нити накала в газонаполненной колбе может привести к возникновению электрической дуги, которая может распространиться между клеммами и вызвать очень сильный ток; поэтому преднамеренно тонкие вводные провода или более сложные защитные устройства часто используются в качестве предохранителей, встроенных в лампочку. [1]

При обычной работе вольфрам нити накала испаряется; более горячие и эффективные нити испаряются быстрее. Из-за этого срок службы лампы накаливания представляет собой компромисс между эффективностью и долговечностью. Компромисс обычно устанавливается для обеспечения срока службы 750-1000 часов для обычных ламп.

В обычной (не галогенной) лампе испаряющийся вольфрам со временем конденсируется на внутренней поверхности стеклянной колбы, затемняя ее. Для ламп, содержащих вакуум, затемнение равномерное по всей поверхности колбы.При заполнении инертным газом испаренный вольфрам уносится потоками тепловой конвекции газа, оседая преимущественно в самой верхней части оболочки и почерняя именно эту часть оболочки.

Некоторые старые мощные лампы, используемые в театрах, проекциях, прожекторах и маяках, с тяжелыми прочными нитями накала содержали в оболочке рыхлый вольфрамовый порошок. Время от времени оператор вынимал лампочку и встряхивал ее, позволяя вольфрамовому порошку соскрести большую часть вольфрама, сконденсировавшегося внутри оболочки, удаляя почернение и снова осветляя лампу.

При разрыве оболочки лампочки при включенной лампе или при утечке воздуха в оболочку горячая вольфрамовая нить вступает в реакцию с воздухом, образуя аэрозоль коричневого нитрида вольфрама, коричневого диоксида вольфрама, фиолетово-синего пятиокиси вольфрама и желтого триоксид вольфрама, который затем оседает на близлежащих поверхностях или внутри колбы. [2]

  1. Стеклянная колба
  2. Инертный газ низкого давления
  3. Вольфрамовая нить
  4. Контактный провод (выходит из штока)
  5. Контактный провод (входит в шток)
  6. Опорные тросы
  7. Стержень (крепление на стекло)
  8. Контактный провод (выходит из штока)
  9. Крышка (рукав)
  10. Изоляция (витрит)
  11. Электрический контакт

История лампочки

Хотя преобразование электрической энергии в свет было продемонстрировано в лабораториях еще в 1801 году, потребовалось более 100 лет, чтобы разработать современную форму электрической лампочки при участии многих изобретателей.Многие изобретатели приложили руку к разработке практического устройства для производства электрического света.

Ранняя эволюция лампочки

В 1801 году сэр Хамфри Дэви, английский врач, заставил платиновые полоски светиться, пропуская через них электрический ток, но полоски испарялись слишком быстро, чтобы стать полезным источником света. Проблема выгорания нити накала через несколько минут, а также низкое сопротивление и высокое потребление тока сделали лампы накаливания практически неудачными до разработок Эдисона и Суона в 1870-х годах. [3] В 1809 году Дэви создал первую дуговую лампу, создав небольшое, но ослепляющее электрическое соединение между двумя угольными стержнями, соединенными с батареей. Это изобретение, продемонстрированное Королевскому институту Великобритании в 1810 году, стало известно как дуговая лампа.

В 1835 году Джеймс Боумен Линдсей продемонстрировал постоянный электрический свет на общественном собрании в Данди, Шотландия. Он заявил, что может «читать книгу на расстоянии полутора футов». Однако, усовершенствовав устройство к собственному удовлетворению, он обратился к проблеме беспроводной телеграфии и не стал дальше развивать электрический свет.Его утверждения плохо документированы.

В 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю (1815-1889) заключил платиновую катушку в вакуумную трубку и пропустил через нее электрический ток. Конструкция была основана на концепции, согласно которой высокая температура плавления платины позволит ей работать при высоких температурах, а вакуумированная камера будет содержать меньше молекул газа, реагирующих с платиной, что продлит срок ее службы. Хотя это была эффективная конструкция, стоимость платины делала ее непрактичной для коммерческого использования.

В 1841 году Фредерик де Молейнс из Англии получил первый патент на лампу накаливания, в конструкции которой использовался порошкообразный уголь, нагреваемый между двумя платиновыми проводами внутри вакуумной лампы.

В 1845 году американец Джон Веллингтон Старр получил патент на собственную лампу накаливания с использованием углеродных нитей. [4] Он умер вскоре после получения патента. Кроме информации, содержащейся в самом патенте, о нем мало что известно.

В 1851 году Робер Уден публично продемонстрировал лампы накаливания в своем имении в Блуа, Франция. Его лампочки находятся в постоянной экспозиции в музее замка Блуа.

В 1872 году Александр Николаевич Лодыгин изобрел лампочку накаливания. В 1874 году он получил патент на свое изобретение.

В 1893 году немецкий изобретатель Генрих Гёбель заявил, что он разработал первую лампочку в 1854 году: карбонизированную бамбуковую нить в вакуумной бутылке для предотвращения окисления, и что в следующие пять лет он разработал то, что многие называют первым практическим источником света. лампочка.

Джозеф Уилсон Суон (1828–1914) был физиком и химиком, родившимся в Сандерленде, Англия. В 1850 году он начал работать с карбонизированными бумажными нитями в вакуумированной стеклянной колбе. К 1860 году он смог продемонстрировать работающее устройство, но отсутствие хорошего вакуума и достаточного количества электричества привело к короткому сроку службы лампы и неэффективному источнику света. К середине 1870-х стали доступны более совершенные насосы, и Свон вернулся к своим экспериментам. Суон получил британский патент на свое устройство в 1878 году. Свон сообщил об успехе Химическому обществу Ньюкасла и на лекции в Ньюкасле в феврале 1873 года продемонстрировал работающую лампу, в которой использовалась нить накала из углеродного волокна, но к 1877 году он обратился к тонким углеродным стержням. Наиболее важной особенностью лампы Свона было то, что в вакуумной трубке было мало остаточного кислорода для воспламенения нити накала, что позволяло нити накаливания светиться почти добела, не загоревшись. С этого года он начал устанавливать лампочки в домах и достопримечательностях Англии, а к началу 1880-х годов основал собственную компанию.

В Северной Америке также происходили параллельные разработки. 24 июля 1874 года медицинский электрик из Торонто по имени Генри Вудворд и его коллега Мэтью Эванс подали заявку на канадский патент на светильник Woodward and Evans Light. Они построили свои лампы из углеродных нитей разных размеров и форм, удерживаемых между электродами в стеклянных шарах, наполненных азотом. Вудворд и Эванс пытались коммерциализировать свою лампочку, но безуспешно. Тем не менее, Томас Эдисон счел их подход достаточно многообещающим и купил права как на канадский, так и на американский.С. патентов на 5000 долларов США, прежде чем приступить к своей собственной программе разработки лампочки. Чтобы получить достаточно денег на грант, Эдисон сказал прессе, что он уже изобрел лампочку и что ему нужны деньги для ее производства.

После множества экспериментов с платиновыми и другими металлическими нитями Эдисон вернулся к углеродной нити (первое успешное испытание состоялось 21 октября 1879 г., оно длилось 13,5 часов). Эдисон продолжал совершенствовать эту конструкцию и к 1880 году получил патент на лампу, которая могла работать более 1200 часов с использованием карбонизированной бамбуковой нити.Эдисон и его команда нашли эту коммерчески жизнеспособную нить только через шесть месяцев после того, как Эдисон подал заявку на патент.

В январе 1882 года Льюис Латимер получил патент на «Процесс производства углерода», усовершенствованный метод производства нитей накала для ламп, который был приобретен компанией United States Electric Light Company.

В Великобритании компании Edison и Swan объединились в Edison and Swan United Electric Company (позже известную как Ediswan, которая затем была включена в Thorn Lighting Ltd).Первоначально Эдисон был против этого объединения, но после того, как Свон подал на него в суд и выиграл, Эдисон в конечном итоге был вынужден сотрудничать, и слияние было совершено. В конце концов, Эдисон приобрел все доли Свона в компании. Свон продал свои патентные права в Соединенных Штатах компании Brush Electric Company в июне 1882 года. Позже Свон писал, что у Эдисона было больше прав на свет, чем у него, чтобы защитить патенты Эдисона от претензий к ним в Соединенных Штатах.

Патентное ведомство США вынесло решение от 8 октября 1883 г. о том, что патенты Эдисона основаны на известном уровне техники Уильяма Сойера и недействительны.Судебные разбирательства продолжались несколько лет. В конце концов, 6 октября 1889 года судья постановил, что заявление Эдисона об улучшении электрического освещения в отношении «углеродной нити с высоким сопротивлением» было обоснованным.

При ответе на вопрос «Кто изобрел лампу накаливания?» историки Роберт Фридель и Пол Исраэль (1987, 115–117) перечисляют 22 изобретателя ламп накаливания до Свона и Эдисона. Они пришли к выводу, что версия Эдисона смогла опередить другие благодаря сочетанию факторов: эффективный материал накаливания, более высокий вакуум, чем могли достичь другие, и лампа с высоким сопротивлением, которая сделала распределение энергии от централизованного источника экономически выгодным.Другой историк, Томас Хьюз, приписывал успех Эдисона тому факту, что он изобрел целую интегрированную систему электрического освещения. «Лампа была небольшим компонентом в его системе электрического освещения и не более важна для ее эффективного функционирования, чем генератор Эдисона Джамбо, сеть и фидер Эдисона, а также система параллельного распределения. Другие изобретатели с генераторами и лампами накаливания, и с сопоставимой изобретательностью и превосходством, давно забыты, потому что их создатели не руководили их введением в систему освещения» (Hughes 1977, 9).

В 1890-х годах австрийский изобретатель Карл Ауэр фон Вельсбах работал над металловолоконными мантиями, сначала с платиновой проволокой, а затем с осмием, и в 1898 году изготовил действующий вариант.

В 1897 году немецкий физик и химик Вальтер Нернст разработал лампу Нернста, форму лампы накаливания, в которой использовался керамический шар и не требовалась камера в вакууме или инертном газе. Лампы Nernst, вдвое более эффективные, чем лампы накаливания с угольной нитью, на короткое время были популярны, пока их не обогнали лампы с металлическими нитями накаливания.

В 1903 году Уиллис Уитнью изобрел нить накала, которая не почернела внутри лампочки. (Некоторые из экспериментов Эдисона по предотвращению этого почернения привели к изобретению электронной вакуумной трубки.) Это была углеродная нить с металлическим покрытием. В 1906 году General Electric Company первой запатентовала метод изготовления вольфрамовых нитей для использования в лампах накаливания. В том же году Франьо Ханнаман, хорват из Загреба, изобрел лампу накаливания с вольфрамовой (вольфрамовой) нитью, которая работала дольше и давала более яркий свет, чем угольная нить. Вольфрамовые нити были дорогими, но к 1910 году Уильям Дэвид Кулидж (1873–1975) изобрел усовершенствованный метод изготовления вольфрамовых нитей. Вольфрамовая нить пережила все другие типы нитей, и Кулидж сделал затраты практичными. Марвин Пипкин, американский химик, в 1924 году запатентовал процесс нанесения инея на внутреннюю часть колб без их ослабления, а в 1947 году запатентовал процесс покрытия внутренней поверхности ламп кремнеземом.

Лампа галогенная

Галогенная лампа за круглым УФ-фильтром.
В комплект некоторых галогенных светильников входит отдельная линза для фильтрации УФ-излучения.

Одним из изобретений, направленных на решение проблемы короткого срока службы лампы, была галогенная лампа , , также называемая вольфрамово-галогенной лампой , — кварцево-галогенная лампа , или кварцево-йодная лампа , , в которой вольфрамовая нить накаливания запечатанный в небольшой конверт, заполненный газообразным галогеном, таким как йод или бром. В обычной лампе накаливания толщина нити накала может незначительно отличаться.Сопротивление нити накала выше на более тонких участках, что приводит к тому, что тонкие участки нагреваются сильнее, чем более толстые части нити. Скорость испарения вольфрама в этих точках будет выше из-за повышенной температуры, в результате чего тонкие области станут еще тоньше, создавая эффект разгона до тех пор, пока нить накала не выйдет из строя. Вольфрамово-галогенная лампа создает равновесную реакцию, при которой вольфрам, испаряющийся при испускании света, предпочтительно повторно осаждается в горячих точках, предотвращая преждевременный выход лампы из строя.Это также позволяет использовать галогенные лампы при более высоких температурах, что может привести к неприемлемо короткому сроку службы обычных ламп накаливания, обеспечивая более высокую светоотдачу, видимую яркость и более белую цветовую температуру. Поскольку лампа должна быть очень горячей, чтобы вызвать эту реакцию, оболочка галогенной лампы должна быть сделана из твердого стекла или плавленого кварца, а не из обычного мягкого стекла, которое слишком размягчается и течет при этих температурах.

Материал оболочки можно выбрать и модифицировать (с помощью оптического покрытия) для достижения любых требуемых характеристик лампы.Галогенные лампы широко используются, например, в автомобильных фарах, и, поскольку фары часто содержат пластмассовые детали, колбы галогенных ламп делаются из твердого стекла или из кварца, «легированного» добавками для блокирования большей части ультрафиолетового излучения (жесткий стеклянные блоки УФ без необходимости добавок).

И наоборот, для некоторых применений требуется ультрафиолетовое излучение , и в таких случаях оболочка лампы изготавливается из нелегированного кварца. Таким образом, лампа становится источником УФ-В излучения.Нелегированные кварцевые галогенные лампы используются в некоторых научных, медицинских и стоматологических инструментах в качестве источника УФ-В.

Стандартная галогенная лампа рассчитана на работу около 2000 часов, что вдвое больше, чем у обычной лампы накаливания.

Галогенный инфракрасный

Еще одной разработкой, которая повысила эффективность галогенных ламп, является покрытие, отражающее инфракрасное излучение (IRC). Кварцевая оболочка покрыта многослойным дихроичным покрытием, которое позволяет излучать видимый свет, отражая часть инфракрасного излучения обратно на нить накала.Такие лампы называются галогенными инфракрасными лампами , , и они требуют меньшей мощности, чем стандартные галогенные лампы, для получения любого заданного светового потока. Повышение эффективности может достигать 40 процентов по сравнению со стандартным эквивалентом.

Безопасность

Поскольку галогенная лампа работает при очень высоких температурах, она может стать причиной возгорания и ожогов. Кроме того, можно получить солнечный ожог от избыточного воздействия УФ-излучения нелегированной кварцевой галогенной лампы. Чтобы смягчить негативные последствия непреднамеренного воздействия УФ-излучения и удержать осколки горячей колбы в случае ее взрыва, производители ламп общего назначения обычно устанавливают над колбой или вокруг нее стеклянные фильтры, поглощающие УФ-излучение.В качестве альтернативы они могут добавить покрытие из УФ-ингибиторов на оболочку колбы, которая эффективно фильтрует УФ-излучение. Когда это сделано правильно, галогенная лампа с УФ-ингибиторами будет производить меньше УФ-излучения, чем ее стандартная лампа накаливания.

Меры предосторожности при обращении

Любое поверхностное загрязнение, особенно отпечатки пальцев, может повредить кварцевую оболочку при нагревании, заставляя кварц переходить из стекловидной формы в более слабую кристаллическую форму, из которой происходит утечка газа. Следовательно, с кварцевыми лампами следует обращаться, не касаясь прозрачного кварца, либо используя чистое бумажное полотенце, либо осторожно удерживая фарфоровый цоколь.Если кварц каким-либо образом загрязнен, его необходимо тщательно очистить медицинским спиртом и высушить перед использованием. В противном случае жир от ваших отпечатков пальцев создаст горячую точку на поверхности колбы, что может привести к образованию пузырьков, тем самым ослабив лампу.

Приложения и популярность

Очень маленькие лампочки часто используются для рождественского освещения.

Лампа накаливания по-прежнему широко используется в быту и является основой большинства портативных осветительных приборов, таких как настольные лампы, некоторые автомобильные налобные фонари и электрические фонарики.Галогенные лампы стали более распространенными в автомобильных фарах и в бытовых условиях, особенно там, где свет должен быть сконцентрирован в определенной точке. Однако люминесцентные лампы заменили многие области применения ламп накаливания благодаря своему превосходному сроку службы и энергоэффективности. Светодиодные лампы начинают все чаще использоваться в домах и автомобилях, заменяя лампы накаливания.

Эффективность и альтернативы

Приблизительно 95 процентов энергии, потребляемой лампой накаливания, излучается в виде тепла, а не видимого света.Лампа накаливания с эффективностью ~ 5 процентов примерно на четверть эффективнее люминесцентной лампы (эффективность около 20 процентов) и производит примерно в шесть раз больше тепла при одинаковом количестве света от обоих источников. Одна из причин, по которой лампы накаливания непопулярны в коммерческих помещениях, заключается в том, что тепловая мощность приводит к необходимости в большем количестве кондиционеров летом. Сторонники утверждают, что тепло, излучаемое лампами накаливания, может снять часть нагрузки по обогреву комнаты с системы с термостатическим управлением, особенно ночью и в холодные периоды года.Однако количество тепла, производимого одной бытовой лампочкой, для этой цели ничтожно мало.

Лампы накаливания обычно можно заменить компактными люминесцентными лампами с собственным балластом, которые вставляются непосредственно в стандартные розетки (но содержат ртуть, поэтому их нельзя выбрасывать в обычный мусорный бак). Это позволяет заменить лампу накаливания мощностью 100 Вт на люминесцентную лампу мощностью 23 Вт, при этом производя такое же количество света.

Качественные галогенные лампы накаливания имеют КПД ближе к 9 процентам, что позволяет лампе мощностью 60 Вт излучать почти столько же света, сколько негалогенной лампе мощностью 100 Вт. Кроме того, галогенная лампа меньшей мощности может производить такое же количество света, как и негалогенная лампа мощностью 60 Вт, но с гораздо более длительным сроком службы. Тем не менее, небольшие галогенные лампы часто имеют высокую мощность, из-за чего сильно нагреваются. Это связано как с тем, что тепло больше концентрируется на меньшей поверхности оболочки, так и с тем, что поверхность находится ближе к нити накала. Эта высокая температура необходима для их длительного срока службы (см. раздел о галогенных лампах выше). Оставленные без защиты, они могут вызвать пожар гораздо легче, чем обычная лампа накаливания, которая может обжечь только легко воспламеняющиеся предметы, такие как драпировки.Большинство норм безопасности в настоящее время требуют, чтобы галогенные лампы были защищены сеткой или решеткой или стеклянным и металлическим корпусом светильника. Точно так же в некоторых районах запрещено использование галогенных ламп выше определенной мощности в жилых помещениях.

Освещение на основе светодиодов становится все более распространенным, поскольку оно обеспечивает очень высокую эффективность. Светодиодная лампа мощностью 3 Вт, 120 В переменного тока может заменить лампу накаливания мощностью не менее 15 Вт и прослужит в 60 раз дольше, чем лампа накаливания. В долгосрочной перспективе светодиодные лампы экономят деньги, несмотря на то, что они стоят дороже, чем лампы накаливания.По сравнению с люминесцентными лампами они содержат меньшее количество вредных металлов, таких как ртуть.

Одной из проблем оптовой замены ламп накаливания компактными люминесцентными лампами является плохая устойчивость компактных люминесцентных ламп к сильному холоду, которые могут не работать должным образом при низких температурах. Светоотдача падает при низких температурах, и они могут вообще не светиться ниже нуля градусов по Цельсию (32 градуса по Фаренгейту). [5] Они также имеют неприемлемо короткий срок службы при частом включении и выключении.Лампы накаливания хорошо работают без потери яркости при экстремально низких или высоких температурах и могут лучше выдерживать частое включение и выключение, например, в системах охранного освещения.

Законодательство

В январе 2007 года член Ассамблеи штата Калифорния Ллойд Э. Левин (D-Van Nuys) объявил, что представит «Сколько законодателей нужно, чтобы изменить закон о лампочке» (отсылка к шутке о лампочке), которая запретит продажу ламп накаливания в Калифорнии с 2012 года. [6]

Несколько дней спустя представитель штата Коннектикут Мэри М. Мушински (D-Wallingford) предложила аналогичный запрет для штата Коннектикут. [7] 8 февраля 2007 г. член законодательного собрания штата Нью-Джерси Ларри Чатзидакис представил законопроект, призывающий штат перейти на флуоресцентное освещение в правительственных зданиях в течение следующих трех лет. «Лампочка была изобретена очень давно, и с тех пор многое изменилось», — сказал Чатзидакис. «Я, безусловно, уважаю память Томаса Эдисона, но то, что мы здесь видим, это использование меньшего количества энергии. [8]

20 февраля 2007 года премьер-министр Австралии Джон Ховард и министр окружающей среды Малкольм Тернбулл объявили, что к 2010 году в Австралии будут запрещены лампы накаливания.

В ответ Новая Зеландия рассматривает аналогичные меры. Министр по изменению климата Дэвид Паркер сказал: «Австралийцы говорят о том, чтобы через три года запретить обычные лампочки… Я думаю, что к тому времени, когда это будет реализовано в Австралии — если это произойдет, — мы будем делать что-то очень похожее». [9]

Канада

Провинция Онтарио, Канада, также рассматривает вопрос о запрете ламп накаливания. [10]

Правительство провинции Новая Шотландия, Канада, также хотело бы перейти к поэтапному отказу от ламп накаливания в провинции. Однако министр энергетики Билл Дукс сказал, что, по его ожиданиям, пройдет четыре или пять лет, прежде чем запрет вступит в силу. [11]

Европа

Европейский Союз в настоящее время изучает вопрос о запрете ламп накаливания. [12]

Министр окружающей среды Германии Зигмар Габриэль призвал Европейскую комиссию запретить неэффективные лампочки в Европейском Союзе в борьбе с глобальным потеплением. ЕС мог бы сократить выбросы углекислого газа на 25 миллионов метрических тонн в год, если бы энергосберегающие лампочки использовались как в бытовом секторе, так и в сфере услуг.

Министр окружающей среды Бельгии Бруно Тоббак намерен запретить устаревшие лампы накаливания и считает, что запрет на лампы накаливания должен быть включен в список мер Киотского протокола. [13] Эту позицию поддерживает и министр энергетики Крис Питерс.

Нидерланды также продвигают планы по запрету ламп накаливания.

Стандартные фитинги

Лампочка со стандартным винтовым цоколем Эдисона E26. Двойной контактный байонетный колпачок (примечание: показанная лампа на самом деле является компактной люминесцентной лампой).

Большинство бытовых и промышленных лампочек имеют металлический фитинг (или цоколь лампы), совместимый со стандартными резьбовыми патронами. Наиболее распространены следующие виды фурнитуры:

  • Резьбовое основание канделябра, используемое в ночниках и рождественских гирляндах, а также в некоторых галогенных лампах.
  • MES или средний винт Эдисона (E26), используемый в Северной Америке и Японии для большинства ламп на 120 и 100 вольт. Небольшой вариант этой базы, E27, используется в Европе и других странах мира с бытовым напряжением 220-240 В.
  • BC или B22 или байонетная крышка с двойным контактом, используемая в Австралии, Ирландии, Новой Зеландии и Великобритании для большинства сетевых ламп на 220–240 В, а также используется в США для некоторых ламп на 120 В в таких приборах, как швейные машины и пылесосы. (E27 также распространен в Австралии и Великобритании.)
  • G4 или GY4 для двухштыревых/двухштырьковых (выглядит как миниатюрный настенный разъем) галогенных ламп с номером, обозначающим расстояние между центрами в миллиметрах.
  • R7S-75 для галогенных ламп, в данном случае патрон диаметром 7 мм и длиной трубки 75 мм.

В каждом обозначении буква E означает Эдисона, создавшего лампу с винтовым цоколем, а число — диаметр в миллиметрах. Это справедливо даже для Северной Америки, где фактический диаметр стекла колбы указан в восьмых долях дюйма. Для ламп сетевого напряжения используются четыре типоразмера винтовых патронов:

  • канделябры: E12 Северная Америка, E10 и E11 в Европе
  • промежуточный: E17 Северная Америка, E14 (SmallES) в Европе
  • средний или стандартный: E26 (MES) в Северной Америке, E27 (ES) в Европе
  • могул: E39 Северная Америка, E40 (GoliathES) в Европе).
  • Существует также редкий размер «admedium» (E29), несовместимый со стандартным и используемый для отпугивания воров лампочек, используемых в общественных местах; и очень миниатюрный размер (E5), обычно используемый только для приложений с низким напряжением, например, с батареей.

Самый большой размер теперь используется только в больших уличных фонарях, однако в некоторых бытовых лампах высокой мощности (таких как трехполосная лампа мощностью 100/200/300 Вт) он использовался в какой-то момент. Лампы MES на 12 вольт также производятся для автомобилей для отдыха. В больших уличных рождественских гирляндах используется промежуточное основание, как и в некоторых настольных лампах и во многих микроволновых печах. Знаки аварийного выхода также имеют тенденцию использовать промежуточное основание.

Лампы с байонетным цоколем для использования с патронами, имеющими подпружиненные цокольные пластины, выпускаются аналогичных размеров и имеют обозначение В или ВА.Они также чрезвычайно распространены в автомобильном освещении на 12 вольт во всем мире, в дополнение к клиновидным, которые имеют частично пластиковую или даже полностью стеклянную основу. В этом случае провода обвиваются снаружи лампочки, где они прижимаются к контактам в патроне. Миниатюрные рождественские лампочки также используют пластиковый клиновидный цоколь.

Галогенные лампы доступны со стандартным креплением, но также поставляются со штифтовым цоколем с двумя контактами на нижней стороне лампы. Им дается обозначение G или GY, где число представляет собой межцентровое расстояние в миллиметрах.Например, основание штифта 4 мм будет обозначено как G4 (или GY4). Некоторые распространенные размеры включают G4 (4 мм), G6,35 (6,35 мм), G8 (8 мм), GY8,6 (8,6 мм), G9 (9 мм) и GY9,5 (9,5 мм). Вторая буква (или ее отсутствие) указывает на диаметр штифта. Некоторые прожекторы или прожекторы имеют более широкие штыри на концах, чтобы их можно было зафиксировать в гнезде поворотом. Другие галогенные лампы поставляются в виде трубки с лопастями или углублениями на обоих концах.

Люминесцентные лампы используют другой набор штифтов, но компактные люминесцентные лампы с собственным балластом доступны как со средними, так и с канделябровыми лампами, предназначенными для замены ламп накаливания.

Также имеются различные дополнительные приспособления для проекторов и приборов сценического освещения. В частности, проекторы могут работать на нечетных напряжениях (например, 82 В), что, возможно, предназначено для привязки к поставщику.

Компания General Electric представила стандартные размеры вольфрамовых ламп накаливания под торговой маркой Mazda в 1909 году. Вскоре этот стандарт был принят в Соединенных Штатах, и название Mazda использовалось многими производителями по лицензии до 1945 года.

Мощность

Сравнение эффективности по мощности
Мощность (Вт) Выход (лм) Эффективность (лм/Вт)
15 100 6.7
25 200 8.0
34 350 10,3
40 500 12,5
52 700 13,5
55 800 14,5
60 850 14.2
67 1000 15,0
70 1100 15.7
75 1200 16,0
90 1450 16.1
95 1600 16,8
100 1700 17,0
135 2350 17,4
150 2850 19,0
200 3900 19. 5
300 6200 20,7

Лампы накаливания обычно продаются в зависимости от потребляемой электроэнергии. Измеряется в ваттах и ​​зависит главным образом от сопротивления нити накала, которое, в свою очередь, в основном зависит от длины, толщины и материала нити накала. Среднему потребителю трудно предсказать светоотдачу лампочки с учетом потребляемой мощности, но можно с уверенностью предположить, что для двух ламп одного типа, цвета и прозрачности более мощная лампочка ярче.

Световой поток указан в люменах, хотя большинство покупателей не проверяют это значение. Некоторые производители используют вводящую в заблуждение рекламу, например, заявленный «длительный» срок службы лампы достижим при нормальном бытовом напряжении, но заявленная светоотдача достижима только при более высоком напряжении, которое обычно недоступно в бытовых условиях, например, 130 вольт в Соединенные Штаты.

В таблице показана приблизительная типичная мощность в люменах стандартных ламп накаливания при различной мощности. Обратите внимание, что значения светового потока для «мягко-белых» ламп обычно будут немного ниже, чем для стандартных ламп той же мощности, в то время как прозрачные лампы обычно излучают немного более яркий свет, чем стандартные лампы с соответствующей мощностью.

Также обратите внимание, что лампы мощностью 34, 52, 67, 90 и 135 Вт в таблице указаны для использования при напряжении 130 вольт. Поскольку невозможно (и фактически против электрических норм) получить 130 вольт от любой обычной сети, они обычно работают на более реальных 115 вольт в Северной Америке.При снижении напряжения на 12 процентов ток также падает (нелинейно) примерно на 7 процентов, уменьшая фактическую мощность примерно на 18 процентов. Это, в свою очередь, снижает светоотдачу на 34 процента, но также увеличивает срок службы лампы в 7 раз. Это концепция «лампы с длительным сроком службы».

Сравнение стоимости электроэнергии

Киловатт-час — это единица энергии, и это единица, в которой покупается электроэнергия. Стоимость электроэнергии в США обычно колеблется от 0 долларов.07 до 0,13 доллара за киловатт-час (кВтч), но может достигать 0,26 доллара за кВтч в некоторых регионах, таких как Аляска и Гавайи, где особенно популярны компактные люминесцентные лампы.

Ниже показано, как рассчитать общую стоимость электроэнергии при использовании лампы накаливания по сравнению с компактной люминесцентной лампой. (Также обратите внимание, что 1 кВтч = 1000 Втч).

Стоимость электроэнергии
(для 800–900 люмен по тарифу 0,10 долл. США/кВтч)
Лампа накаливания: 60 Ш×8000 В×0 долларов США.101000 Втч = 48 долларов {\ displaystyle 60 ~ \ mathrm {W} \ times 8000 ~ \ mathrm {h} \ times {\ frac {\ $ 0,10} {1000 ~ \ mathrm {Wh}}} = \ $ 48}
Компактная люминесцентная лампа: 14 Вт × 8000 ч × 0,101000 долл. США Втч = 11,20 долл. США {\ displaystyle 14~ \ mathrm {W} \ times 8000~ \ mathrm {h} \ times {\ frac {\ $ 0,10} {1000 ~ \ mathrm {Wh}}} = \ $ 11,20}

Средний срок службы ламп накаливания составляет около 750–1000 часов. Потребуется от 6 до 11 ламп накаливания, чтобы продержаться столько же, сколько одна компактная люминесцентная лампа со средним сроком службы от 11 250 до 15 000 часов.Это вызывает дополнительные общие затраты на использование ламп накаливания. Другие дополнительные (потенциальные) затраты могут возникнуть, если лампочки не находятся в легкодоступном месте и для их замены требуется специальное оборудование (например, сборщик вишни) и/или персонал.

Напряжение, светоотдача и срок службы

Лампы накаливания очень чувствительны к изменению напряжения питания. Эти характеристики имеют большое практическое и экономическое значение. Для напряжения питания В,

  • Свет Выход примерно пропорционален В 3. 4
  • Потребляемая мощность примерно пропорциональна В 1,6
  • Срок службы приблизительно равен обратно пропорционально В 16
  • Цветовая температура приблизительно пропорциональна В 0,42

Это означает, что снижение рабочего напряжения на 5 процентов более чем удвоит срок службы лампы за счет снижения ее светоотдачи примерно на 20 процентов. .Это может быть очень приемлемым компромиссом для лампочки, которая находится в труднодоступном месте (например, светофоры или светильники, подвешенные к высоким потолкам). Так называемые «долговечные» лампы — это просто лампы, которые используют этот компромисс.

В соответствии с приведенными выше соотношениями (которые, вероятно, неверны для таких крайних отклонений от номинальных значений), работа 100-ваттной лампы накаливания, 1000 часов, 1700 люменов при половинном напряжении продлит срок ее службы примерно до 65 000 000 часов или более 7000 часов. лет — при снижении светоотдачи до 160 люмен, что примерно эквивалентно обычной 15-ваттной лампочке. Centennial Light — это лампочка, которая занесена в Книгу рекордов Гиннеса как почти непрерывно горящая на пожарной станции в Ливерморе, Калифорния, с 1901 года. Однако мощность лампочки составляет всего 4 Вт. Похожую историю можно рассказать о 40-ваттной лампочке в Техасе, которая горит с 21 сентября 1908 года. Когда-то она находилась в оперном театре, где известные знаменитости останавливались, чтобы полюбоваться ее светом, но теперь она находится в местном музее. [14]

В прожекторах, используемых для фотографического освещения, компромисс делается в другом направлении.По сравнению с лампами общего назначения при той же мощности эти лампы производят гораздо больше света и (что более важно) светят с более высокой цветовой температурой за счет значительного сокращения срока службы (который может составлять всего 2 часа для ламп типа P1). лампа). Верхним пределом температуры, при которой могут работать металлические лампы накаливания, является температура плавления металла. Вольфрам – это металл с самой высокой температурой плавления. Например, проекционная лампа со сроком службы 50 часов рассчитана на работу только на 50 ° C (90 ° F) ниже этой точки плавления.

Лампы также различаются по количеству опорных проволок, используемых для вольфрамовой нити. Каждая дополнительная поддерживающая проволока делает нить накала механически прочнее, но отводит тепло от нити, создавая еще один компромисс между эффективностью и долговечностью. Многие современные лампы на 120 вольт не используют дополнительных опорных проводов, но лампы, предназначенные для «грубой эксплуатации», часто имеют несколько опорных проводов, а лампы, предназначенные для «вибрации», могут иметь до пяти. Лампы, рассчитанные на низкое напряжение (например, 12 вольт), как правило, имеют нити накала из гораздо более толстой проволоки и не требуют дополнительных опорных проводов.

Световая отдача и эффективность

Крупный план вольфрамовой нити внутри галогенной лампы

Свет может тратить энергию, излучая слишком много света за пределами видимого спектра. Для освещения полезен только видимый свет, и некоторые длины волн воспринимаются как более яркие, чем другие. С учетом этого светоотдача представляет собой отношение излучаемой полезной мощности к полному лучистому потоку (мощности). Он измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Максимально возможная эффективность составляет 683 лм/Вт.Световая эффективность представляет собой отношение световой эффективности к этому максимально возможному значению. Он выражается в виде числа от 0 до 1 или в процентах. [15] Однако термин «световая отдача» часто используется для обеих величин.

Двумя взаимосвязанными показателями являются общая светоотдача и общая светоотдача, которые делятся на общую потребляемую мощность, а не на общий лучистый поток. Это учитывает больше способов, которыми энергия может быть потрачена впустую, и поэтому они никогда не превышают стандартную световую отдачу и эффективность.Термин «световая отдача» часто используется неправильно и на практике может относиться к любой из этих четырех мер.

В таблице ниже приведены значения общей световой отдачи и эффективности для нескольких типов ламп накаливания и нескольких идеализированных источников света. Аналогичная диаграмма в статье о световой эффективности сравнивает более широкий набор источников света друг с другом.

Тип Общая светоотдача Общая световая отдача (лм/Вт)
40 Вт вольфрамовая лампа накаливания 1.9 процентов 12,6
60 Вт вольфрамовая лампа накаливания 2,1 процента 14,5
100 Вт вольфрамовая лампа накаливания 2,6 процента 17,5
стекло галогенное 2,3 процента 16
кварц галогеновый 3,5 процента 24
высокотемпературная лампа накаливания 5,1 процента 35 [16]
идеальный излучатель черного тела при 4000 К 7. 0 процентов 47,5
идеальный излучатель черного тела при 7000 К 14 процентов 95
идеальный источник белого света 35,5% 242,5
идеальный монохроматический источник 555 нм 100 процентов 683

Таким образом, типичная лампа мощностью 100 Вт для систем на 120 В с номинальной светоотдачей 1750 люмен имеет общую эффективность 17,5 люмен на ватт по сравнению с «идеальным» значением 242.5 люмен на ватт для одного типа белого света. К сожалению, вольфрамовые нити излучают в основном инфракрасное излучение при температурах, при которых они остаются твердыми (ниже 3683 кельвинов). Дональд Л. Клипштейн объясняет это так: «Идеальный тепловой излучатель наиболее эффективно излучает видимый свет при температуре около 6300°C (6600K или 11500°F). Даже при такой высокой температуре большая часть излучения приходится на инфракрасное или ультрафиолетовое излучение. а теоретическая светоотдача [так в оригинале] составляет 95 люменов на ватт». Ни один известный материал не может быть использован в качестве нити накала при этой идеальной температуре, которая горячее, чем поверхность Солнца.

Примечания

  1. ↑ TeraLab, Вскрытие лампы. Проверено 9 августа 2007 г.
  2. ↑ Фредерик Г. Хохграф, Проверка ламп на предмет включения или выключения при дорожно-транспортных происшествиях. Проверено 9 августа 2007 г.
  3. ↑ Мэтью Джозефсон, Эдисон: Биография (Макгроу Хилл, 1959).
  4. ↑ Тревор Уильямс и Т.К. Дерри, . Краткая история технологий (Oxford University Press, 1960).
  5. ↑ Министерство энергетики США, Озеленение федеральных объектов, 2-е издание, Компактное люминесцентное освещение.Проверено 22 февраля 2007 г.
  6. ↑ Демократическая группа Ассамблеи штата Калифорния, член Ассамблеи Ллойд Ф. Левин. Проверено 9 августа 2007 г.
  7. ↑ Conntact.com, От редакции: Над их головами взорвалась лампочка. Проверено 9 августа 2007 г.
  8. ↑ Associated Press, Лампочка Эдисона может оказаться под угрозой исчезновения.
  9. ↑ The New Zealand Herald, Стандартные лампочки должны быть выключены. Проверено 9 августа 2007 г.
  10. ↑ Чинта Паксли, Онтарио, может запретить старые лампочки.Проверено 9 августа 2007 г.
  11. ↑ CBC News, Новая Шотландия размышляет о замене лампочки. Проверено 9 августа 2007 г.
  12. ↑ BBC News, Лампочки должны стать эффективными «к 2009 году». Проверено 9 августа 2007 г.
  13. ↑ Expatica, Больше никаких ламп накаливания. Проверено 9 августа 2007 г.
  14. ↑ Домашнее освещение и аксессуары, Watts Up? Прощальный взгляд на освещение. Проверено 9 августа 2007 г.
  15. ↑ Международный союз теоретической и прикладной химии, Спектрохимия. Проверено 9 августа 2007 г.
  16. ↑ Дональд Л. Клипштейн, The Great Internet Light Bulb Book, Part I. Проверено 9 августа 2007 г.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Дерри, Т. К., и Тревор Уильямс. 1993. Краткая история технологий. Минеола, Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 0486274721
  • Фридель, Роберт и Пол Исраэль. 1987. Электрический свет Эдисона: биография изобретения. Нью-Брансуик, Нью-Джерси: Издательство Университета Рутгерса.ISBN 0813512549
  • Хьюз, Томас П. 1977. «Метод Эдисона». В книге «Технологии в поворотный момент», под редакцией У. Б. Пикетта. Сан-Франциско, Калифорния: San Francisco Press. ISBN 02360
  • Хьюз, Томас П. 2004. Американское происхождение: век изобретений и технологического энтузиазма, 1870-1970 . 2-е изд. Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0226359271
  • Джозефсон, Мэтью. 1992. Эдисон: биография. Хобокен, Нью-Джерси: Wiley. ISBN 0471548065
  • Мэтьюз, Джон Р.2005. Лампочка . Изобретения, изменившие мир. Лондон: Франклин Уоттс. ISBN 0531167216

Внешние ссылки

Все ссылки получены 28 февраля 2018 г.

Источники света/освещения:

Естественные/доисторические источники света:

Биолюминесценция | Небесные объекты | Молния

Источники света на основе сгорания:

Ацетиленовые/карбидные лампы | Свечи | Лампы Дэви | Огонь | Газовое освещение | Керосиновые лампы | Фонари | центры внимания | Масляные лампы | Рашлайты

Ядерные/прямые химические источники света:

Betalights/Trasers | Хемолюминесценция (световые палочки)

Электрические источники света:

Дуговые лампы | Лампы накаливания | Люминесцентные лампы

Разрядные источники света высокой интенсивности:

Керамические газоразрядные металлогалогенные лампы | Лампы человеко-машинного интерфейса | Ртутные лампы | Металлогалогенные лампы | Натриевые лампы | Ксеноновые дуговые лампы

Прочие электрические источники света:

Электролюминесцентные (ЭЛ) лампы | Глобар | Индуктивное освещение | Дискретные светодиоды/твердотельное освещение (светодиоды) | Неоновые и аргоновые лампы | Нернст лампа | Серная лампа | Ксеноновые импульсные лампы | Свечи Яблочкова

Кредиты

New World Encyclopedia авторов и редакторов переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Указание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Основные характеристики источников света

Скотт Уотсон

Источники света, такие как лампы накаливания, галогенные лампы, люминесцентные лампы, светодиоды и некоторые другие, имеют основные характеристики. Они также имеют свои положительные и отрицательные стороны. На самом деле, во всем мире используются различные виды источников света. Ни один из них не оказался пригодным для всех приложений. В этой статье вы узнаете больше о положительных и отрицательных аспектах источников света.Это поможет вам лучше понять систему светодиодного освещения. Давайте посмотрим на некоторые характеристики.

• Качество света
Это основная характеристика многих источников света. Качество генерируемого света очень важно. Он показывает, насколько хорошим или плохим является источник освещения. В основном, в характеристике качества света рассматриваются две простые меры. Они включают коррелированную цветовую температуру (CCT) и индекс цветопередачи (CRI).Эти две меры предлагают широкий обзор большинства источников света. CCT объясняет цветовую температуру источников света. Например, желтый цвет обычно горячее красного. С другой стороны, CRI описывает систему воспроизведения различных цветов, видимых в источниках света. Например, CRI 100 является идеальным, а CRI 82 лучше, чем 60.

Известно, что типичная лампа накаливания имеет CRI 100 и CCT 2850K. Люминесцентные лампы обычно известны тем, что имеют различные уровни CRI и CCT.Типичная люминесцентная лампа может иметь CRI 82 и CCT 4100K. Это обычно выявляет белый цвет в луковице.

• Эффективность
Эффективность источников света также имеет большое значение. Это говорит об их эффективности и о том, сколько света они генерируют, а также о потребляемой ими энергии. Когда дело доходит до эффективности, лампы накаливания находятся на самом низком уровне. Они просто служат резисторами. Типичная лампа накаливания мощностью 60 Вт давала 830 люмен. Лампы накаливания с большей мощностью также более эффективны, чем лампы с низкой мощностью.

Известно, что люминесцентные лампы более эффективны по сравнению с лампами накаливания. Типичная 4-футовая люминесцентная лампа обычно производит 2700 люменов при мощности 32 Вт. Это соответствует эффективности 84 лм/Вт. Однако лампу накаливания можно легко подключить к сети переменного тока 120 В, что делает ее очень простой в использовании. Но для люминесцентной лампы требуется балласт для преобразования энергии. Известно, что большинство балластов эффективны, но это зависит от уровня их способности выдерживать трубы.

• Синхронизация
Синхронизация — еще одна важная характеристика источников света.Он охватывает мерцание и время включения. Когда дело доходит до времени включения, лампы накаливания, как известно, очень просты. Когда на них подается питание, они легко могут сразу включиться. Они просто светятся на полную яркость. С другой стороны, люминесцентные лампы требуют дополнительного времени. Они также могут быть очень сложными. В большинстве случаев люминесцентная лампа может появиться через несколько минут. Нить накала обычно предварительно нагревают перед созданием плазменной дуги, чтобы обеспечить долговечность трубки. Время предварительного нагрева обычно занимает до 700 мс. Когда трубка в конце концов будет надета, может пройти несколько минут, прежде чем она станет полностью яркой. Эта задержка на самом деле является одним из основных недостатков большинства люминесцентных ламп. При использовании таких ламп вы можете не видеть свет. Некоторые из люминесцентных ламп имеют меньшее время включения. Натриевые уличные фонари включаются за несколько минут. Обычно это происходит, когда их надевают на ночь.

Ксеноновые лампы обычно не включаются снова после того, как вы их отключили.Вам нужно подождать около 10-15 минут, прежде чем вы сможете надеть их снова. Это может быть очень проблематично, особенно при внезапном отключении электроэнергии. Возможно, вам придется подождать несколько минут, чтобы включить HID-лампы.

Между тем термин мерцание относится к тому, что происходит  , когда свет выключается каждый раз, когда линия переменного тока проходит через 0 вольт. Известно, что большинство ламп накаливания участвуют в этом. Однако вы можете этого не заметить, поскольку у них есть нити, которым требуется достаточно времени для охлаждения.Это делает изменение света незаметным. Нить накала лампы накаливания обычно имеет большую тепловую постоянную времени. Вы можете обнаружить это, когда выключите лампочку накаливания. Обычно свет продолжает гореть еще несколько секунд после выключения.

С другой стороны, люминесцентные лампы известны тем, что гасят плазменную дугу в течение 100 мкс. вот почему люминесцентная лампа с частотой 10 кГц имеет преимущество в эффективности на 10% по сравнению с лампой с мощностью 60 Гц. Обычно это приводит к тому, что люминесцентная лампа выключается и включается 50 или 60 раз в секунду.В большинстве случаев это приводит к раздражающему мерцанию большинства люминесцентных ламп.

Светодиодные лампы также сталкиваются с такими проблемами, поскольку обычно они выключаются быстрее, чем обычные люминесцентные лампы.

• Диммирование
Большинство источников света обычно имеют проблемы с диммированием. Например, лампы накаливания снижают уровень CCT по мере их затемнения. Обычно это делает их более красными.

Люминесцентные лампы также выключаются, когда становятся тусклыми. Пропадание напряжения они обычно воспринимают как вопиющее снижение среднего линейного напряжения.Опять же, если напряжение, подаваемое на балласт люминесцентной лампы, уменьшается, ток дуги и мощность нити накала также уменьшаются. Это сокращает срок службы трубки. Светодиоды также имеют проблемы с затемнением. Они могут быть предназначены для затемнения.

• Старение
Проблемы старения также возникают у большинства источников света. Если в светильнике заменена одна из нескольких ламп накаливания, это может указывать на то, что старые лампы со временем изнашиваются. Тот же сценарий наблюдается и в люминесцентных лампах и светодиодах.Однако существует разница в продолжительности старения для всех источников света. Лампа накаливания имеет срок службы 100 часов использования. Люминесцентные лампы имеют сложный срок службы, поскольку их срок службы зависит от того, сколько часов они используются, а также от используемых циклов включения / выключения. В основном их срок службы составляет 10 000 часов использования.

Светодиоды имеют более длительный срок службы. Это потому, что они сделаны из полупроводников, которые служат годами. Светодиоды могут служить тысячи часов. Их средний срок службы составляет 50 000 часов.

В целом, приведенные выше характеристики источников света помогут вам узнать больше о различных типах световых систем.Вы можете использовать их в качестве базовых знаний, когда будете больше изучать светодиоды и их режимы работы.

Качество света ламп накаливания | Лампы для гринвошинга

Прощай, лампочка – НЕ покойся с миром!

Теперь последние стандартные лампы накаливания (15Вт, 25Вт, 40Вт) запрещены к производству и ввозу в ЕС. Оставшиеся акции все еще могут быть проданы. Маленькие специальные лампы, некоторые декоративные и грубые служебные лампы будут по-прежнему доступны (подробности см. в разделе «Лампочка свободы»).Лампы с отражателем будут запрещены со следующего года, а большинство галогенных ламп накаливания — с 2016 года.

Это действительно печально, потому что НЕТ замены для качества света ламп накаливания, потому что альтернативы не производят свет не за счет накаливания (свечения) , а за счет технических, электронных и химических процессов, которые создают радикально разные свойства света, кроме того, что содержат больше электроники и более потенциально токсичные, разрушающие окружающую среду или редкие и дорогие вещества.

Здесь я сделал приблизительный обзор генеалогического древа типов ламп:

В то время как стандартные лампы накаливания и галогенные лампы накаливания можно назвать «родными братьями», все остальные типы ламп не имеют ничего общего с лампами накаливания, кроме того, что они питаются от электричества.

Таким образом, сколько бы усилий ни было вложено в создание люминофорной смеси, которая на первый взгляд будет выглядеть более или менее похожей на лампу накаливания,  это никогда не будет прежним  потому что это химический композитный свет , своего рода цифровая душа -меньше света, полностью отсутствует  теплое естественное свечение накаливания .

Запрещение продукта высшего качества в пользу совершенно другого и худшего по качеству продукта аналогично запрету вина с аргументом, что «любители вина могут точно так же пить сидр, практически одно и то же», потому что оба являются слабоалкогольными. напитки с внешним сходством. Или запретить шелк, потому что есть материалы из микроволокна, которые выглядят как шелк — все знают, что это не одно и то же! Оба имеют свое применение, и оба, естественно, должны быть доступны на рынке, если только они не вредны.

Что же такого особенного в лампах накаливания?

Лампа накаливания (наряду с солнечным светом) является «золотым стандартом», по которому измеряются все другие типы света (даже согласно Global Lighting Association, стр. 10 в этом документе). Вот почему было приложено так много усилий, чтобы попытаться скопировать его световой цвет, способность цветопередачи, диммируемость, термо- и морозостойкость, идеальный коэффициент мощности и другие уникальные качества — без всякой надежды на успех, кроме как на самых поверхностных уровнях. , потому что:

• В отличие от других искусственных источников света, лампы накаливания и галогенные лампы представляют собой вольфрамовые излучатели черного тела, надежно содержащуюся и электрически усиленную версию того же огня , с которым человечество развивалось с тех пор, как впервые был обнаружен огонь.Художник по свету Эд Кансино в очень информативном интервью:

«…если бы мне пришлось выбирать лучшее освещение для жилых помещений, это должны были бы быть лампы накаливания. Я чувствую, что мы, люди, имели глубокую связь с пламенем на протяжении многих тысяч лет. Это почти как в нашей ДНК. Интересно, что с течением времени людей по-прежнему тянет посидеть у костра, камина, даже барбекю. Подумайте о рождественском журнале. Просто это особое качество света укоренилось в нас.Вы даже можете получить экранную заставку бревенчатого пламени. Лампы накаливания с их светящимися нитями представляют собой форму пламени и, таким образом, являются продолжением нашей врожденной привязанности к огню».

(фото: ALAMY, источник: www.telegraph.co.uk)

• Цвет света ламп накаливания соответствует кривой Планка, поэтому при регулировке яркости или использовании меньшей мощности цвет света становится пропорционально теплее и больше напоминает свечу. Увеличьте яркость или используйте лампу большей мощности, и она снова станет белее.Вот как ведет себя источник естественного света . В то время как светодиоды и КЛЛ получают больше синего, зеленого или серого, даже если они были достаточно теплыми белыми при полной мощности. Пример того, как лампа накаливания (слева) и светодиод (справа) выглядят до и после затемнения в видео тестовой лаборатории Consumer Reports из KOMO News (нажмите на ссылку, чтобы увидеть полное видео, это только снимки):

Лампы накаливания и светодиоды полной мощности
(источник: http://www.komonews.com)

Лампы накаливания и светодиоды с затемнением
(источник: http://www.komonews.com)

• Как и естественный дневной свет, свет ламп накаливания имеет максимально возможную цветопередачу (CRI 100) благодаря естественному непрерывному спектру и тепло-белому, приятному для человека свету, который излучает и оживляет цвета (в отличие от более тусклого света компактных люминесцентных ламп). и светодиоды с индексом цветопередачи чуть более 80).

Клубника (источник: http://www.cielux.com)

Рон Розенбаум описывает это более поэтично:

Я попробовал новые компактные люминесцентные лампы, и они стали настоящим улучшением — они заметно не мерцают, не жужжат и не делают вашу кожу зеленой.Разница есть, и я бы высказался за замену всех нынешних люминесцентных ламп на КЛЛ. Но даже компактные люминесцентные лампы сверкают и ревет — у них нет того неповторимого свечения накаливания. Так что не позволяйте им отнять свет лампы. Не позволяйте им запрещать красоту.

Не поймите меня неправильно, это не призыв к Ye Olde Times, газовому свету и гусиным ручкам. Это просто просьба не принимать как должное то, как мы освещаем наш мир. Не все изменения являются улучшениями. Почему я ставлю такую ​​премию накаливания? С одной стороны, я немного романтичен в этом.Лампа с лампочкой накаливания и тусклыми полупрозрачными абажурами отбрасывает красивое живописное сияние на человеческие лица, а свет люминесцентных ламп напоминает мясной шкаф.

Как вы думаете, почему в таком количестве абажуров столько художественности? Они белье света.

Но притягательность сияния — не только вопрос романтики. Я подозреваю, что ответы можно найти и в физике и лингвистике накала.

Я бы предположил, что это как-то связано с разными способами создания света лампами накаливания и флуоресцентными лампами.Лампа накаливания создается за счет тепла, так как электрический ток превращает тонкую металлическую нить (обычно вольфрамовую) в красную, а затем в раскаленную добела в прозрачном или полупрозрачном шаре, наполненном инертным газом, который предотвращает возгорание нити, позволяя ей испускать свет. устойчивое свечение. (Это объясняет теплоту: тот факт, что накал исходит от тепла, создает тепло, отличает его от холодного жуткого флуоресценции.)

С другой стороны, люминесцентные лампы

покрыты изнутри химическим материалом, который загорается, когда энергия достигает ламп.(Это немного сложнее, но общая идея такова. ) Флуоресцентные лампы иногда мерцают, потому что переменный ток подает эту энергию на лампочки импульсами, а не постоянно. В лампах накаливания горячая нить остается горячей и, следовательно, яркой, несмотря на колебания тока; он не может остыть достаточно быстро, чтобы потускнеть или мерцать.

Новые компактные люминесцентные лампы пульсируют быстрее, чем их предки, поэтому мерцание менее заметно, но на каком-то уровне оно все же есть. Производители компактных люминесцентных ламп могут быть правы в том, что новые лампочки — это улучшение, но в флуоресценции все еще есть что-то прерывистое, цифровое, что-то пугающе одно-и-ноль, в то время как лампы накаливания обеспечивают уверенность в непрерывности, а не в чередовании бытия и небытия.

Кому хочется романтического ужина при тускло-мрачном свете КЛЛ или светодиода? Я был в таких ресторанах, и это было просто ужасно!

Ресторан с галогенным освещением в Вайкики
(источник: http://www.chefmavro. com)

И почему дизайнеры по свету или владельцы бизнеса часто выбирают мягкие теплые лампы накаливания или яркие сверкающие галогенные прожекторы в отелях, спа, приемных, элитных бутиках и т. д.? Потому что они прекрасно осознают тот факт, что никакой другой светильник не может создать такую ​​привлекательную, интимную, расслабляющую или роскошную обстановку.

Галогеновый ювелирный магазин
(источник: http://www.pdmurphyjewellers.com)

Оставив многих в неведении

Существуют видимые и измеримые различия в качестве между лампами накаливания и светом даже лучших КЛЛ и светодиодов на рынке, хорошо известных в светотехнической промышленности и задокументированных в их собственных технических спецификациях.

Если в группе  то же  есть более эффективный продукт,  , обладающий точно такими же свойствами  , а не просто аналогичный  (включая спектральное распределение мощности, цветопередачу, коэффициент мощности, антибликовую безопасность, цену, пригодность, доступность, функциональность и т.  д.) бан может быть приемлемым, если не приемлемым.Но вы не можете разумно заменить продукт из одной группы на продукт совершенно другой технологии, не получив что-то совершенно другое. Некоторые могут не обращать внимания на разницу, но для тех, кто ее понимает, оригинальный продукт более высокого качества должен оставаться доступным.

Кроме того, есть много чувствительных людей вообще и людей, чувствительных к свету в частности, которые испытывают все, от дискомфорта или неприязни до тяжелых симптомов от рекомендуемых альтернатив.Есть также пожилые люди, чтобы рассмотреть. Даже крайне сторонник запрета Шведского энергетического агентства Калле Хашми ранее указывал, что:

Когда вы становитесь старше, 60+ , вам нужно больше света, чтобы видеть, и наша способность различать цвета и контрасты снижается. Затем нам нужно выбрать свет, который решает все три проблемы. Когда в ситуации, когда цветопередача очень важна, когда нужно совместить цвета, то очень важно использовать галогенную лампу сетевого напряжения, потому что она обладает гораздо лучшей цветопередачей. Это может быть ситуация наподобие готовки, когда все цвета кажутся матовыми для глаз. Так что то, что пожилой человек воспринимает как «коричневое», на самом деле может быть сожжено. С галогеном видишь лучше.

Другими словами, лампа накаливания . Запрет матовых ламп накаливания и галогенных ламп уже создает гораздо больше бликов, к чему стареющий глаз также более чувствителен. Так что же будут делать пожилые люди или люди с ослабленным зрением, когда галогенные лампы накаливания также будут запрещены? И все те из нас, кто просто наслаждается красотой и теплом и предпочитает экономить, приглушая или выключая свет, когда он не используется, вместо того, чтобы идти на компромисс в отношении качества?

Не говоря уже о художниках, фотографах, дизайнерах и многих других группах, которым для выполнения своей работы необходима идеальная цветопередача.

Обновление: Эта песня прекрасно отражает то, что многие из нас чувствуют: