Для чего нужна лампа

Мир вокруг нас: все про электрические лампочки

Задумывались ли вы, как мало мы уделяем внимания простым повседневным вещам, окружающим нас? Вот, например, обычные лампочки — какие они бывают, чем отличаются, для чего нужны? Я решил обратиться с этим вопросом к признанному эксперту в области освещения — компании Philips, и они помогли мне с подготовкой этого материала. Хотите знать все про освещение? Добро пожаловать под кат!

Для начала — какие бывают лампы?

Лампы накаливания

При включении лампы накаливания нить из вольфрамовой проволоки раскаляется (2600 — 3000ºС) проходящим через нее током, и она начинает светиться. Однако только малая часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания преобразует в излучение в видимой области спектра, большая часть теряется в виде инфракрасного излучения.

• Невысокая стоимость
• Привычный желтый свет
• Отсутствие мерцания

Минусы:

• Срок службы – 1000 часов (примерно 1 год, но фактически лампа служит меньше, часто перегорает)
• Тепловое излучение
• Высокое потребление энергии

Галогенные лампы

Галогенная лампа представляет собой лампу накаливания с колбой, заполненной газом. Такое устройство позволяет нити накаливания гореть ярче. Нанесение галогена, в частности брома, на внутреннюю часть колбы позволяет избежать уменьшения прозрачности стекла в течение срока службы.

• экономия до 30% энергии
• стабильный свет высокой яркости
• улучшенная цветопередача
• отсутствие ультрафиолетового излучения

Минусы:

• сильное тепловое излучение
• чувствительны к скачкам напряжения
• Срок службы – 2000 – 3000 часов

«Энергосберегающие» (компактные люминесцентные) лампы

В этих лампах поток заряженных частиц проходит по колбе, заполненной парами ртути, в результате чего образуется ультрафиолетовое излучение. Покрытие из люминофора на внутренней поверхности лампы превращает данное излучение в видимый свет.

• экономия до 80% энергии
• незначительное тепловыделение
• широкий диапазон цветности светового излучения
• срок службы – от 6 до 15 тысяч часов
• равномерность распределения света

Минусы:

• необходима утилизация, т.к содержат ртуть и фосфор (меньше 5 мг), они классифицируются как отходы первой (высшей) категории опасности и требуют утилизации в заводских условиях. Для сравнения: в домашнем градуснике содержится 3 000 – 5 000 мг ртути.
• ИК и УФ излучения
• фаза разогрева (до 1 минуты), но Philips производит лампы, которым достаточно нескольких секунд, чтобы загореться в полную силу, такие лампы имеют логотип Quick Start.
• сравнительно высокая цена
• уменьшение срока службы из-за скачков электричества
• нестабильная работа при температуре воздуха меньше 0°C

Светодиодные лампы

Светодиодные лампы являются высокотехнологичным решением на основе полупроводниковых кристаллов. Вместо использования нити накаливания или газа в светодиодных лампах свет создается в результате прохождения потока заряженных частиц через полупроводниковый кристалл.

Все светодиоды осветительного типа имеют одинаковую базовую конструкцию. Они включают в себя полупроводниковый чип (или кристалл), подложку, на которую устанавливается кристалл, контакты для подключения энергии, соединительные проводники для подсоединения контактов к кристаллу, теплоотвод, линзу и корпус. В некоторых светодиодах, например, в светодиодах TFFC, разработанных Philips Lumileds, соединительные проводники не требуются.

Плюсы:

• срок службы – 25 тысяч часов
• энергосбережение – 80%
• мгновенно дает яркий свет
• отсутствие ИК и УФ излучений
• отсутствие теплового излучения
• качество и яркость светового потока не меняется с течением времени

Минусы:

• Относительно высокая стоимость лампы (299 рублей за светодиодную лампу Philips, аналог лампы накаливания 60 Вт)

Цоколи

Цоколи бывают разными по типу и конструкции. Понять, какой из них какой поможет маркировка.

• E – резьбовой цоколь (Эдисона)
• G – штырьковый цоколь

Число в обозначении цоколя указывает диаметр соединительной части или расстояние между штырьками.

Строчные буквы в конце показывают количество контактных пластин, штырьков или гибких соединений (только для некоторых типов):

• s – один контакт
• d – два контакта

Иногда к первой букве добавляется еще одна уточняющая буква U, обозначающая энергосберегающую лампу.

Светодиодные лампы для домашнего освещения имеют стандартные цоколи, которые подходят к большинству применяемых в быту патронов.

Резьбовой цоколь Е (Эдисона)

Цоколь Е10 – это самый маленький из резьбовых цоколей. Могут применяться в елочных гирляндах или в карманных фонариках.

Цоколь Е14 – так называемые миньоны, чаще всего используются в небольших светильниках, бра и люстрах. Современные светодиодные лампы также изготавливаются в таком цоколе, ими можно заменить любую стандартную лампу накаливания, это позволит существенно экономить электроэнергию. Лампочки под такой патрон отличает большое разнообразие типов: грушевидная, свечеобразная, каплевидная, шарообразная, зеркальная и другие.

Цоколь Е27 – осветительные приборы с таким цоколем наиболее распространены, они подходят под стандартные патроны, которые установлены в каждом помещении. Светодиодные лампы с таким цоколем максимально напоминают стандартные и привычные нам лампы накаливания, они подойдут к любому светильнику с аналогичным патроном.

Штырьковые цоколи

Цоколь GU10 – имеет утолщения на концах контактов для поворотного соединения с патроном. Такой вид цоколя имеют стандартные потолочные светильники.

Цоколь GU5,3 – наиболее часто встречается в галогеновых лампах накаливания MR16. Такой цоколь для акцентного освещения, в мебельных светильниках, в подвесных и натяжных потолках. Светодиодные лампы с таким цоколем представлены достаточно широкой линейкой, поэтому они смогут полноценно заменить галогенные лампы.

Параметры лампочек

В первую очередь лампа характеризуется величиной потребляемой мощности (ватт). Лампы накаливания – привычные 40-60 Вт. Мощность светодиодных ламп для бытовых целей лежит в пределах от 1 до 15 Вт. Важно понимать, что потребляемая мощность характеризует только «скорость» расходования электроэнергии из сети, а не световой поток, который определяет, насколько ярко светит лампа.

Световой поток измеряется в люменах и наиболее полно характеризует источник света с точки зрения его способности осветить помещение.

Ещё один важный параметр — коэффициент цветопередачи, который характеризует правильность восприятия цвета предметов при освещении лампой. Коэффициент цветопередачи должен быть указан на упаковке лампы и для светодиодных источников, предназначенных для внутреннего освещения, должен быть 80 Ra.

Не менее важный показатель — срок службы. Рекомендуется использовать лампы известных и проверенных производителей, иначе срок службы рискует не соответствовать заявленному.

Лампочки и здоровье

Современные компании ведут множество разработок, изучая то, как освещение влияет на здоровье и самочувствие людей. В ходе этих исследований создаются новые решения. Производители — члены Европейской светотехнической ассоциации (European Lighting Association), в том числе и Philips, производят светодиодные лампы, соблюдая самые строгие законодательные требования (а в Евросоюзе они очень жесткие).

Согласно стандарту международной электротехнической комиссии (МЭК) 62471, источники света подразделяются на четыре группы риска. Солнечный свет попадает во 2 или 3 группу (самые высокие показатели риска для зрения). В то же время светодиодные лампы для домашнего освещения, как и другие искусственные источники света (лампы накаливания, галогенные и компактные люминесцентные), имеют самый низкий показатель риска – 0 или 1. Поэтому, когда вы длительное время находитесь на улице — лучше всегда пользоваться солнцезащитными очками.

Наиболее вредна для нашего зрения синяя часть спектра. Людям, которые входят в группу риска (слишком чувствительные к этой части спектра), стоит использовать в повседневной жизни светодиодные или компактные люминесцентные лампы с низкой цветовой температурой. Также рекомендуется отдавать предпочтение светильникам с абажурами.

Будущее освещения

Светодиоды – одно из наиболее перспективных направлений развития технологий освещения: благодаря уникальным характеристикам возможности их применения светодиодов практически безграничны.

Учитывая стремительное развитие технического прогресса, сейчас сложно представить, каким будет домашнее освещение, например, через сто лет. Если предположить, что современные тенденции найдут отражение в квартирах будущего, то освещение будет энергоэффективным, динамичным, а также будет максимально использовать и дополнять естественный свет. Благодаря LED- и OLED-технологиям (органические светодиоды) источниками света смогут служить любые поверхности: мебель, стены, пол, одежда. Например, световые обои Philips уже доступны, они создают ощущение, что светится вся стена, причем ее световые режимы могут меняться. Так, утром они могут светить приятным белым светом, а вечером удивлять игрой оттенков. OLED-пластины смогут заменить оконные стекла, которые в светлое время суток будут пропускать дневной свет и служить прозрачным стеклом, а ночью тончайшие панели будут имитировать закат, рассвет или солнечное утро.

СВЕТЛАЯ ЖИЗНЬ, ИЛИ ВСЁ О ЛАМПАХ

Покупая новый светильник, подавляющее большинство людей ориентируется прежде всего на его внешний вид, прикидывает, подходит ли он к интерьеру жилища или офиса и довольно редко интересуется его «тактико-техническими» данными. Осветительная лампа кажется нам простым и привычным предметом, которому не стоит уделять особого внимания. Однако это далеко не так. Освещение в доме или на работе формирует настроение человека, его работоспособность. От него во многом зависит состояние здоровья, то есть качество жизни. Поэтому есть смысл поговорить об осветительных лампах подробнее.

Все основные качества светильника напрямую связаны с типом и свойствами используемых в нём ламп. За полтора века своего существования семейство электроламп стало весьма обширным и разно- образным. Поэтому мы рассмотрим только те типы ламп, которые используются в бытовых светильниках достаточно часто.

Вот главные характеристики любой осветительной электролампы:

Светоотдача (световая эффективность) — измеряется в люмен/ватт (лм/Вт, lm/W) и показывает, сколько света лампа даёт на один затраченный ватт электрической мощности. Чем больше люмен, тем лучше; при равной мощности от лампы с большей светоотдачей вы получите больше света или столько же, но за меньшие деньги. К сожалению, на самой лампе светоотдача не указывается. Её можно узнать в справочниках или в сопроводительных документах на партию ламп в магазине.

Мощность — количество электроэнергии, потребляемое лампой за час, измеряется в ваттах (Вт, W). Маркировка для 60-ваттной лампы: 60 W и наносится на колбу или цоколь.

Напряжение — оно также указано на цоколе или колбе и должно быть почти равно напряжению питающего электричества. Наиболее часто встречаемая маркировка: 230—240 V. Лампа с такой маркировкой рассчитана на напряжение сети 220 вольт с небольшим запасом, чтобы во время кратковременных скачков напряжения лампа не перегорела.

Индекс цветопередачи (Ra) — за идеал принимается 100%, при таком значении цветопередача полная, то есть соответствует солнечному освещению.

ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ

Обыкновенная лампочка, несмотря на многие годы применения, до сих пор остаётся самым массовым источником света. Почти все остальные типы ламп имеют похожее устройство. Это не относится к светодиодам, но такие источники света из-за высокой цены пока не стали по-настоящему массовыми. На примере всем известной лампочки мы рассмотрим её устройство и устройство других ламп.

Стеклянная колба — в ней помещены все детали лампы, кроме цоколя.

Газ-наполнитель — необходим для замедления испарения раскалённого металла с поверхности спирали. Для этой цели используются аргон, криптон, азот.

Спираль — проволочка с высоким удельным сопротивлением и высокой тугоплавкостью. Чем выше максимально допустимая температура нагрева спирали, тем ярче светит лампа. В большинстве изделий применяется вольфрам, который позволяет нагреваться спирали до 2700оС.

Штенгель — деталь, которая держит спираль и не даёт ей деформироваться.

Вводы — проводники, передающие электрический ток к спирали.

Теплоотражатель — отражает часть тепла от цоколя.

Ножка — обеспечивает герметичность колбы в месте вводов.

Цоколь — с его помощью лампа закрепляется в электропатроне светильника.

Обычная лампа накаливания — самая массовая благодаря своей низкой цене, привычности, простоте схемы светильников, в которых она используется. Световая эффективность лампы с вольфрамовой спиралью равна примерно 12 лм/Вт. По сравнению с другими это неэффективный источник света. Бóльшая часть излучения спирали находится в невидимом инфракрасном (тепловом) спектре. Проще говоря, такие лампы гораздо больше греют, чем светят. Между прочим, некоторые умельцы используют их в качестве нагревателей для хранения овощей в ящике на балконе зимой, лампочки отлично справляются. Срок жизни обычных ламп накаливания около 1000 часов, причём из-за постепенного переноса материала нити в виде паров на колбу она мутнеет и со временем яркость существенно понижается. Индекс цветопередачи примерно равен 90%, в спектре свечения преобладают жёлтые тона, это напоминает солнечный свет, что многим нравится. Подавляющее большинство ламп выпускается с цоколями Е27 (обычные резьбовые с диаметром резьбы 27 мм) и миньон — Е14 (резьбовые с диаметром 14 мм). Встречаются и другие цоколи, но назвать их массовыми никак нельзя.

Мощность ламп может составлять от нескольких ватт до нескольких киловатт (промышленные), в быту используются лампы до 300 Вт.

Внешний вид колб очень разнообразен, в подтверждение — далеко не полный список:

— криптон матовый (грибок);

— криптон опаловый (грибок);

— криптон прозрачный (грибок);

— рефлекторные цветные прозрачные;

— свеча Софт Лайт (мягкое опаловое покрытие);

— свечи «На ветру» матовые;

— свечи витые матовые;

— свечи витые прозрачные.

ГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ

Лампы этого типа по устройству почти ничем не отличаются от обычных ламп накаливания, они и есть лампы накаливания, но при их производстве используются гораздо более совершенные технологии и материалы. Цена галогенных ламп существенно выше, но и свойства намного лучше. Индекс цветопередачи у галогенных ламп близок к 100%. Такое высокое значение Ra легко оценить при рисовании, шитье, работе с документами и в других случаях, когда требуется точность работы с цветом. Служит галогенная лампа около 4000 часов.

При производстве галогенных ламп в газ добавляется небольшое количество паров йода или брома, что не позволяет парам металла осаждаться на колбе. Казалось бы — мелочь, но она увеличивает светоотдачу до 20—30 люмен/ватт на протяжении всего срока службы без постепенного снижения светового потока. Первыми оценили и перешли на галогенные лампы производители автомобильных фар: на дороге во время движения особенно важны освещённость и чёткость объектов. Этого удалось достичь при жёсткой экономии электрической мощности современного автомобиля. В условиях обычной квартиры тоже хочется иметь яркий свет при небольших затратах энергии и сохранении естественного цвета предметов. Возможности использования галогенных ламп очень широки, от карманного фонарика до мощных прожекторов. Конструкции и размеры этих ламп ещё более многочисленны, чем у обыкновенной лампы. Цоколи галогенных ламп так же разнообразны, как разнообразны сферы применения самих ламп. В справочниках приводятся точные цифровые данные расположения, диаметра и конструкции выводов, но воспользоваться такими данными довольно сложно. Для этого придётся проводить измерения с точностью до сотых долей миллиметра. Гораздо лучше выяснить, как правильно называется цоколь вашей лампы, и при покупке спрашивать, ориентируясь на стандартизированное название. Если не удалось определить название, возьмите с собой в магазин перегоревшую лампу. Без знания названия или без образца обращаться к продавцу со словами: «Вы мне покажите лампу, а я её сразу узнаю» — не стоит, риск ошибиться очень велик.

Высокий срок службы галогенных ламп реализуется не сам собой. Для этого нужно точно соблюдать условия эксплуатации. Важным параметром является температура лампы. При повышенной температуре ресурс сокращается очень ощутимо. Вообще галогенные лампы во время горения нагревают колбу намного больше, чем обычные лампы. Это объясняется как физическими процессами, так и небольшими размерами ламп. Если обычная лампа при мощности 100 W имеет размер небольшой груши, то галогенная такой же мощности не крупнее ягоды крыжовника. Такой напряжённый температурный режим предъявляет высокие требования ко всем элементам лампы, и при обращении с ней необходимо выполнять определённые правила:

— при установке или замене галогенных ламп нельзя касаться колбы руками. Надо пользоваться перчатками или просто упаковочной плёнкой, в которую лампа была завёрнута. Если всё-таки пришлось коснуться рукой, следует непременно протереть колбу тряпочкой, смоченной спиртом или ацетоном, а потом дать просохнуть. Если этого не сделать, частицы жира с рук при высокой температуре запекутся на стекле колбы. Это место будет иметь иной коэффициент расширения, и при нагреве возможны появление трещины и выход лампы из строя;

— регулярно, примерно раз в полгода (особенно это касается низковольтных ламп) необходимо вынимать и протирать лампочки, а если потребуется, то и чистить ножки от нагара. Также необходимо чистить отверстия в патронах. Это вызвано тем, что площадь контакта ножки с клеммой патрона крайне невелика, в десятки раз меньше, чем у обычной лампы с винтовым цоколем, а токи при равной мощности такие же для ламп 220 В и в 20 раз выше у ламп 12 В. Высокая нагруженность контактов повышает температуру лампы, вызывает искрение и выгорание патрона;

— если у вашего светильника разбилось защитное стекло, вам не удастся заменить его кусочком обычного оконного. Обычное стекло не выдержит исходящего от галогенной лампы теплового потока. В большинстве галогенных светильников лампа расположена очень близко к защитному стеклу. Таким способом достигаются миниатюрность светильника и высокие декоративные свойства. Например, у домашних люстр с обычными лампами их количество редко превышает 12 штук, а галогенные люстры могут иметь около 50 лампочек;

— у галогенных ламп нет однообразия в питающем напряжении, в бытовых светильниках чаще всего используются лампы на напряжение 220 и 12 В, встречаются на 6 и 24 В. Внимание: лампы на разное напряжение могут внешне ничем не отличаться друг от друга.

При использовании ламп с напряжением, отличным от сетевого, необходим трансформатор. Трансформаторы имеют немалые вес, объем и цену. Наличие трансформатора — главный недостаток светильников с галогенными лампами. Внимание: существуют люстры, имеющие от 18 до 24 двенадцативольтовых галогенных ламп, но не имеющие трансформатора. Лампы там включены последовательно, как в новогодней гирлянде, при сгорании одной лампы гаснут все! Определить сгоревшую лампу можно, только проверив все лампы до единой. Поэтому от покупки такого светильника надо отказываться сразу.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ЛАМПЫ

Вообще-то энергосберегающими можно назвать любые лампы с высокой светоотдачей: чем она выше, тем больше энергии вы сбережёте.

Светоотдача люминесцентной лампы очень высока, примерно 40—80 лм/Вт, цветопередача — около 85%, срок службы — 10 000 часов. Люминесцентные лампы появились довольно давно. Станции метро, производственные и офисные помещения, крупные магазины, где приходится использовать много светильников практически весь рабочий день или круглосуточно, освещены исключительно люминесцентными лампами. Их использование даёт громадную экономию электроэнергии. В быту распространение таких ламп несравненно скромней. Главная причина — посредственная цветопередача люминесцентных ламп, многие люди в свете этих ламп через некоторое время начинают чувствовать себя неуютно.

Из-за не слишком хороших характеристик по цветопередаче изготовители делят свои изделия на несколько групп, по цвету излучаемого света, и обязательно ставят соответствующее условное обозначение (см. таблицу 1).

Используя в одном помещении лампы с разными характеристиками излучения, удаётся максимально приблизить общий спектр к естественному свету. Для жилых помещений на три лампы «Б» ставится одна лампа «ТБ», а для офиса пропорция обратная — это облегчает работу с документами. Заменять сгоревшие лампы надо такими же, чтобы соотношение не менялось. Всем знакома ситуация, когда одна из ламп дневного света начинает мигать, в этом случае ремонт нельзя откладывать. Даже самый спокойный человек после 10 минут такого «освещения» полностью теряет работоспособность. Надо знать и ещё об одной особенности: при отрицательной температуре люминесцентная лампа светит значительно тусклей, чем при положительной.

Термин «энергосберегающая лампа» сегодня применяют к люминесцентной лампе, которую можно ввернуть вместо обычной лампы накаливания без всяких переделок. В отличие от трубчатой лампы здесь не требуются ни специальные светильники, ни пускатели, ни дроссели. Все эти приспособления встроены в саму лампу. Только с появлением таких ламп стала реальной возможность экономить электричество в квартирах. Энергосберегающие лампы с винтовым цоколем обладают всеми достоинствами люминесцентной лампы и удобством обычной. Побочное, но очень приятное достоинство — крайне незначительный нагрев колбы. Даже если непосредственно на неё упадёт легко возгорающийся предмет, воспламенения не произойдёт, температура лампы такова, что во время работы можно спокойно касаться её рукой, не рискуя обжечься.Замена во всей квартире ламп накаливания энергосберегающими лампами — капиталовложение достаточно долговременное. Давайте посчитаем ожидаемую экономию для одной лампочки, приняв для простоты стоимость 1 кВт равной 2 руб. (см. таблицу 2).

За год работы при нынешних (2007 год) ценах на электричество энергосберегающая лампочка почти окупилась и дальше начнёт приносить экономию, тем большую, чем дороже будет стоить энергия (а в удорожании сомневаться не приходится) и чем больше вы пользуетесь электроосвещением. Особо отметим, что стоит приобретать лампы только известных марок и в надёжных магазинах. Технологии изготовления энергосберегающих ламп совершенствуются с каждым годом. В настоящее время выпускаются модели, позволяющие экономить в сравнении с лампами накаливания до 80% электроэнергии. Да и стоимость их постепенно, но всё же снижается.

СВЕТОДИОДНЫЕ ЛАМПЫ

На данный момент светодиодные лампы нельзя считать равноправными соперниками другим светильникам в сфере бытового освещения. С другой стороны, есть немало областей, в которых светодиоды вытеснили конкурентов практически полностью, например в сфере индикации. Главное достоинство светодиодной лампы — фантастическая долговечность, срок службы доходит от 25 000 до 100 000 часов при непрерывной работе от 3 до 12 лет! Светоотдача — до 100 лм/Вт. Хотя цветопередачу нельзя назвать даже средней, светодиоды излучают свет в довольно узком спектре, можно подобрать практически любой цвет излучения. Светодиоды нагреваются столь незначительно, что их применяют там, где очень важно сохранить температурный режим.

Стандартные цоколи позволяют вворачивать светодиодные лампы в патроны для любых других ламп. Светодиодные лампы используются от декоративного микроосвещения до использования в мощных прожекторах и уличных светильниках. Но в большинстве даже специализированных магазинов таких ламп в продаже пока нет. Широкому распространению светодиодных ламп препятствует их цветовые качества и высокая цена: они дороже ламп накаливания в 10—20 раз.

Впрочем, все новые разработки проходили стадию высоких цен, постепенно с развитием технологии цены стремительно падают. Очень возможно, что распространённость светодиодных ламп в самые ближайшие годы резко возрастёт.

Теперь, когда мы узнали особенности ламп разных типов, сравним их стоимость.

Примерное соотношение цен на лампы для бытового освещения

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА СВЕТИЛЬНИКОВ

Трансформатор. Для питания низковольтных галогенных ламп требуется пониженное напряжение. Для этого в светильниках используются понижающие, защитные трансформаторы. По устройству они разделяются на электромагнитные и электронные. Электромагнитный трансформатор вполне традиционен: металлический или ферритовый сердечник, и на нём две обмотки — сетевая и понижающая, к которой подключены лампочки. Простота устройства даёт высокую надёжность, однако оно имеет высокий вес и довольно низкий кпд. При использовании нескольких десятков лампочек в одном светильнике эти недостатки могут перерасти в проблему. Такой трансформатор при работе издаёт заметное гудение. При замыкании в цепи ламп происходит перегрев и возможен выход устройства из строя с большим выделением тепла и дыма. Чтобы избежать этого, в схеме обычно используется плавкий предохранитель, заменить который непросто.

Электронный трансформатор называется трансформатором больше по инерции, по существу, это электронная схема. Вес его в несколько раз меньше, никакого гудения нет, при замыкании происходит автоматическое отключение. Конфигурация корпуса может быть практически любой и позволяет разместить устройство без ущерба внешнему виду светильника.

Цены на трансформаторы для питания галогенных ламп начинаются от 60 руб. и доходят до нескольких тысяч, в зависимости от мощности, конструкции, марки и качества. Электромагнитные и электронные трансформаторы стóят примерно одинаково. Весьма существенно цена зависит от продавца. В разных магазинах цены на однотипные устройства могут отличаться вдвое!

Диммер. Этот электронный прибор служит для бесступенчатой регулировки яркости за счёт изменения напряжения. Диммер ставится в разрыв питающего (фазового) провода и может использоваться как с обычными лампами, так и с галогенными. Для люминесцентных ламп он не применяется. Для чего он нужен? Если люстра и так имеет несколько режимов включения, ставить устройство можно не спешить, а вот если проводка предполагает только один режим, диммер избавит от необходимости долбить стены, чтобы проложить ещё один или несколько проводов. Диммеры можно установить и для регулировки напряжения в розетках, куда включены настольные лампы или бра. Кстати, во многих таких светильниках диммеры уже встроены.

Диммер позволяет экономить до 50% электроэнергии. Максимальный эффект достигается только при правильном подборе устройства. Они выпускаются на разную мощность, которая должна быть минимум на 20% больше максимальной мощности светильника. При работе в условиях плохой теплоотдачи, в деревянных или кирпичных стенах, или при высокой температуре воздуха этот запас должен быть увеличен до 50%. Кроме обычных диммеров, ручки которых надо вращать и нажимать, существуют сенсорные. Чтобы отрегулировать свет, достаточно просто прикоснуться к ним и немного подержать руку. От длительности касания будет зависеть яркость света. Сначала она будет нарастать, потом падать. Диммеры используют как составной элемент дистанционного управления освещением. Цены на диммеры начинаются от 500 руб.

Советы мастеру

СКОЛЬКО НУЖНО СВЕТА?

Сколько человеку нужно света и какого? Этот вопрос порождает ещё множество вопросов: какому человеку, когда, для чего… Для самых распространённых случаев ответ посмотрим в таблице 3.

*Лк (люкс) — в международной системе СИ — единица освещённости; освещённость, создаваемая световым потоком 1 лм, равномерно распределённым по поверхности площадью 1 м 2 .

Рассчитать освещённость и проверить, соответствует ли она нормам, можно при помощи несложной формулы: суммарная мощность ламп в помещении (Вт) умножается на светоотдачу ламп (лм) и делится на площадь помещения (м 2 ).

РЕМОНТИРУЕМ СВЕТИЛЬНИК

• При определении неисправностей начинайте с простых причин. Проверьте работоспособность розетки, подключив в неё другой, заведомо исправный электроприбор. Проверьте лампочку, ввернув её в другой патрон, потом проверьте патрон, ввернув в него другую лампочку.

• В светильниках с понижающим трансформатором поищите предохранитель, проверьте и при необходимости замените. В большинстве трансформаторных светильников он находится внутри изолирующей трубочки и снаружи похож на другие детали, включён он между одним из концов сетевого шнура и схемой.

• Проверьте работу выключателя и целостность электрошнура. И то и другое ремонтировать не надо, только менять.

• Внимание: хрустальные (стеклянные) детали никогда не должны соприкасаться с металлическими, между стеклом и металлом обязательно должны стоять пластмассовые или фетровые прокладки. Стеклянные детали никогда туго не затягивают гайками, для достижения этого ставят дистанционные проставки. Гайка стягивает проставку чуть раньше, чем стянулась бы стеклянная деталь.

• Если вашей люстре больше 10 лет и у неё выгорел хотя бы один патрон, менять необходимо все патроны и всю проводку. Если этого не сделать, то потом с периодичностью раз в год вам придётся снимать люстру и менять ещё патроны один за одним. При замыкании в первом повреждённом патроне вся проводка испытывает большую нагрузку и сильно нагревается, при этом изоляция проводов может сильно пострадать. После такого перегрева изоляция выполняет свои функции очень плохо.

• Ремонтировать дополнительные электронные приборы (диммеры, дистанционное управление, реле времени и т.д.) не стоит и искать мастерскую, где их чинят, тоже не нужно — невыгодно. Если они не исправны, меняйте.

Лампа освещения

Лампа накаливания — источник искусственного освещения в осветительных приборах, который выделяет тепло в процессе работы. Конструкция представляет собой спираль из тугоплавкого металла, которая помещена внутрь колбы, заполненной инертными газами или вакуумом. Среда внутри колбы предотвращает окисление металла. Существует много разновидностей лампочек, но главная причина роста их популярности — доступность.

Газоразрядная лампа представляет собой более современную версию источника освещения со спиралью внутри стеклянной колбы. Её устройство также подразумевает газовую среду внутри колбы, только вместо спирали применяются электроды. Освещение получают благодаря электрическому разряду.

Классификация ламп накаливания

Лампы накаливания сегодня известны каждому, но среди них можно выделить и четыре подтипа:

1. Вакуумные. В лампочках такого типа внутри колбы создаётся безвоздушное пространство. Считается, что они имеют меньшую светоотдачу, чем газонаполненные.
2. Галогенные. Главное преимущество этих ламп — большой срок службы, который составляет 2000-4000 часов. Газонаполненная лампа сможет прослужить не более 1200 часов. Лампочки такого типа заполняются буферным газом, которым являются пары брома или йода.
3. Криптоновые. Колба наполняется криптоном, который увеличивает светоотдачу осветительного прибора, позволяя при этом уменьшить размер колбы без потери яркости.
4. Аргоновые. Внутри таких ламп содержится нейтральный газ аргон, который защищает вольфрамовую нить накаливания. Аргоновые лампы ценятся за долговечность и достаточный уровень яркости при невысокой стоимости.

Лампа накаливания: общие характеристики, область применения, преимущества и недостатки

Основные характеристики ламп накаливания:

1. Мощность. Этот параметр зависит от того, где используется осветительный прибор. Для бытовых нужд можно ограничиться лампой до 60 Вт , но существуют и модели с мощностью до 100 Вт и более.
2. Температура накала. Нить во время работы может нагреваться до 2000-2800 градусов.
3. Напряжение. Составляет от 220 до 330 Вольт.
4. Светоотдача. От 9 до 19 Лм /1Вт .
5. Размер и тип цоколя. Бывает резьбовой и штифтовой цоколи. Цоколь со штифтовым типом соединения редко применяется в быту, и чаще всего используется в автомобильной промышленности. Он может иметь один или два контакта. Существует три основных размера цоколей — Е14, Е27 и Е40. Цифра в обозначении соответствует диаметру в миллиметрах.
6. Рабочий ресурс. 1000-4000 часов в зависимости от типа.

Лампы накаливания считаются самыми доступными из всех лампочек, которые сегодня предлагают магазины. Они выделяют много тепловой энергии и чувствительны к частым переключениям. Разберемся, чем хороши, а чем плохи данного типа лампы.

Преимущества:

• доступность;
• компактность;
• при работе на переменном токе не видно мерцания;
• свет нормально воспринимается человеческим глазом;
• не требуют специальной утилизации;
• не издают шума во время работы;
• минимальный уровень УФ -излучения.

Недостатки:

• низкий уровень светоотдачи;
• малый срок службы;
• высокое энергопотребление;
• пожароопасность;
• хрупкость.

Несмотря на недостатки, такие лампы по-прежнему активно используются для бытовых нужд. Кроме того, они бывают и транспортными, и применяться в оптике или другой подсветке транспортных средств. Лампы накаливания, покрытые тонким слоем алюминия, применяются для освещения торговых залов и магазинов. Иногда лампу накаливания все еще можно встретить в устройстве светосигнальных приборов, на сегодняшний день в этой сфере более распространены светодиодные.

Газоразрядная лампа, её классификация

Газоразрядные лампы классифицируются по типу источника света и давлению.

По источнику света

По типу свечения бывают:

1. Люминесцентными. В таких лампах источником света служат атомы и молекулы, которые возбуждаются разрядом, произведенным в среде газов.
2. Газосветные. Освещение достигается благодаря люминофорам, которые активизируются так же с помощью газового разряда.
3. Электродосветные. Функционируют за счет электродного свечения, произведенного с помощью газового разряда.

По величине давления

1. Для газоразрядных ламп высокого давления (от 25 до 1000 кПа) характерно наличие внушительного светового потока, но при этом они не слишком энергозатратны. На типу наполнения они чаще всего относятся к ртутным. Они плохо переносят низкие температуры, но отличаются высокой светоотдачей.
2. Лампы низкого давления (от 0.1 до 25кПа) чаще всего бывают люминесцентными. Они иметь различный спектр излучения. В процессе их работы возникает ультрафиолетовое излучение, которое получается благодаря люминофорам. Среди ГРЛ низкого давления самой высокой светоотдачей обладают натриевые лампы.

Газоразрядная лампа: общие характеристики, область применения, преимуществ а и недостатки.

Основные характеристики газоразрядных ламп:

1. Светоотдача. От 40 до 220 лм/Вт.
2. Рабочий ресурс. От 3000 до 20000 часов.
3. Цвет излучения. Тепло-белый (3000 К ), либо нейтрально-белый (4200 К ).

• высокий уровень светоотдачи;
• практичность;
• возможность работы в экстремальных климатических условиях;
• невысокая стоимость.

• высокий уровень пульсирования цветового потока;
• сложность включения;
• для стабильного горения необходим ограничитель напряжения;
• температура внутри колбы влияет на давление рабочего пара, и может спровоцировать аварию.

Светодиодная лампа: общие характеристики, область применения, преимущества и недостатки.

Основные характеристики светодиодных ламп:

1. Мощность. От 3 до 25 Вт . Для бытового использования достаточно лампочки 9-13 Вт , что соответствует 40-100 ваттным лампам с нитью накаливания.
2. Напряжение. Рабочий диапазон от 176 до 264 Вольт.
3. Тип цоколя. В основном используется Е14 и Е27.
4. Температура света. Бывают лампы с дневным белым светом, теплым и холодным.

Светодиодные лампы считаются наиболее современными. Однако помимо плюсов она имеет еще и минусы.

• низкий уровень энергопотребления;
• большой срок службы;
• низкий нагрев корпуса;
• компактность;
• более высокая прочность, по сравнению с другими типами ламп.

• высокая цена;
• небольшой угол рассеивания света.

Светодиодные светильники используются в освещении улиц, производственных помещений, офисов. Основная сфера применения светодиодов — организация внешней подсветки архитектурных сооружений. В большинстве прожекторов также применяются светодиоды.

Различие ламп освещения по контактной группе

В большинстве государств существуют определенные стандарты, которые относятся к устройству осветительных приборов. Везде они были разными, поэтому сегодня можно встретить множество разновидностей ламповых цоколей.

Тип «E» — цоколь Эдисона. Самый привычный и распространенный тип подсоединения ламп к патрону. Он распространен в России, и используется повсеместно. Существует всего 10 его типоразмеров, но в принятые в РФ стандарты — это Е14, Е27. Е5 часто встречается в иностранной бытовой технике, а Е10 в подсветке холодильников, духовых шкафов и другого кухонного оборудования. В США стандартом являются Е17, Е26 и Е39.

После буквенного обозначения в маркировке следует цифровое, которое обозначает диаметр цоколя в миллиметрах.

Заключение

Существует множество разновидностей осветительных приборов, которые отличаются по техническим характеристикам, сфере применения, и имеют свои достоинства и недостатки. Осветительные приборы могут использовать не только в бытовых условиях, но и для удовлетворения промышленных нужд. Выбрать нужную лампочку нетрудно, если правильно определить её назначение и знать основные параметры, на которые стоит обращать внимание.

Подробная характеристика лампы накаливания : преимущества и недостатки

В настоящее время все чаще используются энергосберегающие лампочки. Но востребованность такого источника света, как лампа накаливания, еще высока. Даже через десятилетия она не будет забыта.

Что такое лампа накаливания

Лампы накаливания – источники света, тепла. Внешне это стеклянный сосуд, внутри которого вольфрамовая спираль. Сама полость в лампах накаливания заполнена инертным газом. Он не дает металлическим элементам окисляться. При включении электрический ток проводится через спираль, в результате чего происходит нагревание и излучение видимого света.

Сфера использования

До появления энергосберегающих ламп, лампочки накаливания использовались в производственных областях, домашнем обиходе и пр. Такое применение обуславливала простота монтажа и эксплуатации. Но и сейчас данные лампы можно увидеть часто:

• Внутреннее, наружное освещение комнат, улиц, офисов.
• Освещение рабочего места.
• Автомобильные лампы накаливания.
• В фонарики тоже вкручивается маленькая лампочка данного вида.
• В общественном транспорте, поездах и пр.

Характеристики

Для описания характеристики применяются названия показателя и его значение.

Данные характеристики приведены в таблице:

Наименование	Показатель
Мощность, Вт	бытовое применение – 25-150Вт, другое – до 1000
Накаливание нити, градусов	до 2000-2800
Напряжение, В	220-330
Световая отдача, Лм/1Вт	9-19
Размер и маркировка цоколя	Е 14, Е 27, Е 40
Тип цоколя	Резьбовой, штифтовой
Часы работы, часов	до 1000
Вес, г	15

Заявленные часы работы выполняются при формировании оптимальных условий работы. Не допускаются частые включения, выключения.

Устройство и схема

Устройство лампочки накаливания у всех ее видов практически одинаковое:

• Основная рабочая деталь – вольфрамовая спираль . Обладает сопротивлением в три раза больше, чем медный материал. Из него достигается выплавка максимально тонких элементов. Электроды поддерживают данную спираль и переводят ток.
• Стеклянная колба. Она заполнена инертным газом. Именно он не дает сгореть нити и препятствует окислению металлических элементов.
• Цокольная часть. Она присутствует во всех видах, кроме автомобильных. По цоколю нарезана резьба, ее шаг может отличаться у каждого вида.

Подробная схема составляющих отображена на рисунке:

Принцип действия

Принцип работы лампы накаливания заключается в нагревании вещества, через который протекает ток. Веществом выступает сама нить накаливания, ее температура нарастает в момент замыкания электроцепи. При этом возникает результат электромагнитного термического испускания. Видимым для глаза оно становится при прогревании более 570 градусов, при этом начинается красное свечение.

Нить накаливания нагревается до 2800 градусов. В процессе прогревания вольфрам преобразовывается в оксид (белый поверхностный налет), для этого и происходит закачка в полость нейтральных газов. При монтаже лампочки (закручивания ее в патрон), замыкается цепь и происходит процесс разогрева нити, и происходит подача света.

Цоколь

Распространенными считаются лампочки с маркировкой цоколя E14, E27, E40. Где цифра означает диаметр самого цоколя. Без резьбовые элементы встречаются в автомобильных производствах.

Есть страны, где другое напряжение в сети и, соответственно, применяются лампочки с другим диаметром цоколя – Е12, Е17, Е26, Е39.

Маркировка

Перед покупкой надо изучить маркировку. Она представлена буквенным и цифровым сочетанием. Буквенная маркировка и значение представлены в таблице:

Буквенная маркировка	Значение
Б	биспиральная
БО	Биспиральная с опаловой колбой, наполненной аргоном
БК	Биспиральная, наполнение колбы криптоном
ДБ	Диффузная с матированием внутри колбы
В	Вакуумная
Г	Газонаполненная
О	Опаловая колба
М	Молочная колба
Ш	Шаровидная
З	Зеркальная
МО	Для местного освещения

Цифры указывают на пределы напряжения, мощности.

Коэффициент полезного действия

У данных ламп низкий КПД (коэффициент полезного действия). Он выражается соотношением мощности излучением, заметным человеку. При прогревании нити до 2700 К, КПД до 5 процентов. Остальная энергия затрачивается на инфракрасное излучение, которое не просматривается человеческим глазом, только чувствуется теплом. Если повышать КПД хотя бы до 20 процентов, необходимо увеличить прогревание нити до 3400 К.

Свет при этом будет светить в два раза ярче, но срок службы лампы сократится на 95 процентов. И наоборот, снижение напряжения, увеличит период работы во много раз. Все это учитывается при производстве дежурного освещения, которое требует надежности.

Таблица соотношения люменов и ватт в лампочке

Световой поток измеряется в люменах (Лм). В светодиодах световые потоки колеблются в зависимости от производителя, его качества товара, напряжения. Примерное значение для одного Вт составляет 80-150 Лм. В таблице приведено соотношение Лм и Вт для лампочек накаливания по отношению к светодиодной лампе:

Светодиодная лампа, Вт	Лампа накаливания, Вт	Световой поток, Лм
4-5	40	400
8-10	60	700
10-12	75	900
13-15	100	1200

Виды ламп и их функциональное назначение

Вид лампы определяется по структурному назначению, функциональному:

• Нормально-осветительные – самый распространенный вид. Рассчитан для общего освещения и декоративного. Выпуск данного вида ограничен.
• Декоративные – разного размера, с фигурной стеклянной колбой. Внешний вид очень необычен, красив. Поэтому и применение особенное, декоративное.
• Иллюминационные – разноцветный внешний окрас. Тон наносится на внутреннюю часть стеклянной колбы. Для окраса применены неорганические пигменты. Очень редко встречается наружный окрас. По мощности ограничения до 25 вт. Чем больше эксплуатация, тем изменяется окрас и яркость.
• Сигнальные – для подсветки светосигнальных приборов. Сейчас на их смену пришли светодиодные лампы.
• Зеркальные лампы накаливания – своеобразной формы. Внутренняя стеклянная поверхность покрыта слоем алюминия. Это и придает зеркальности изделию. Принцип работы – световой поток распределяется и собирается в определенной зоне. Применение: торговые залы, витрины, инкубаторах (обогрев новорожденных птенцов).
• Транспортные. Сфера применения: фары автомобиля, мотоцикла, трактора, подсветка. Различаются прочностью, вибрационной прочностью.
• Двухнитевые. Применимы для фар авто. Одна нить для ближнего освещения, другая для дальнего. Также применяется в местах, где требуется постоянное освещение, при перегорании одной нити, работает вторая.

Преимущества и недостатки

Лампы накаливания обладают собственными достоинствами и недостатками.

• Легкость изготовления. Поэтому цена на них соответствующая.
• Легкость применения. Не требуется установка дополнительных элементов при включении в сеть. Часто лампы мощностью 150 Вт применяются в освещении теплиц. Их свет близок к естественному. Кроме освещения, они дают и тепло.
• Не влияет на зрение человека.
• Не требуется время для разогрева.
• Выдерживает перепады температур.
• Утилизируется как бытовой отход.
• В состав не входят вредные элементы.

• Короткий срок эксплуатации.
• Зависимость от перебоя в сети, частого включения/выключения – это является причиной разрыва спирали в лампах накаливания. Чтобы исключить трудности с напряжением, устанавливаются стабилизаторы.
• Низкий уровень коэффициента полезного действия. Это связано с расходом большей части энергии на тепло.
• Пожароопасность. Так как вокруг лампы образуется скопление тепла.
• Хрупкость.
• Есть вероятность разрыва корпуса, что может привести к травмированию.

При покупке лампочки накаливания стоит учитывать все достоинства и недостатки, чтобы избежать малоприятных факторов при эксплуатации.

Советуем посмотреть видео:

Ответы на частые вопросы

Покупатели часто задают интересующие их вопросы. Это связано с отсутствием полной информации на упаковке.

Срок службы, стоимость

На лампу накаливания влияет множество факторов, которые способствуют сокращению ее срока службы.

За последнее время качество производимых лампочек упало. Часто дефект заметен сразу. Поэтому большинство покупателей перешли на покупку товара от иностранных производителей.

Надо обращать внимание на патрон светильника, люстры, в который вкручивается лампа. В большинстве приборов он пластиковый, при повышении температуры расплавляется, трескается и приходит в негодность. Это влияет на перегрев лампочки и выхода из строя.

Часто снижение времени работы совершается из-за высокого напряжения в сети. При этом происходит перегрев нити накаливания, она уменьшается в толщине, колба начинает темнеть. Происходит разрыв спирали. При отклонении величины напряжения всего на один процент, срок службы лампы сокращается на 14 процентов.

Стоимость лампочки зависит от вида, мощности, производителя. Она колеблется от 7 рублей до 100 рублей (для домашнего потребления).

Как увеличить срок службы

Существует несколько способов, увеличивающих срок службы лампочки:

• Установка диммера. Это простой прибор может продлить срок эксплуатации в несколько раз. Для этого после подключения регулируется процент освещения. При освещении кладовых, подъездов и пр. достаточно выставить работоспособность лампы на 75 процентов.
• Так как часто выход из строя обусловлен скачками напряжения, то достаточно установить стабилизатор.

Какой газ в лампе

В колбах изделия не может содержаться воздух или любой газ. Там должен быть только инертный газ (ксенон, криптон, аргон). Это связано с тем, что температура спирали прогревается больше 2000 градусов.

При таких температурах вольфрамовая нить будет реагировать со всеми газами, кроме инертных. Гелий и неон дорого стоят, поэтому их не используют.

Температура

Световая температура зависит от вида закаченного газа. Так, без газовая вакуумная среда способствует прогреванию до 2700 К. При этом излучается теплый белый свет. При прогревании до 4200 излучается естественный белый свет. При закачивании ксенона, галогена криптона температура прогревания от 4000 до 6400 К. При этом излучается холодный белый свет.

Из-за чего рвется спираль

Вольфрамовая нить очень тонкая и хрупкая. Ее обрыв случается из-за уменьшения диаметра, по причине испарения материала при воздействии высокой температуры. Также часто нить обрывается при механическом воздействии – встряхивании.

Световой поток

Назначение светового потока – освещение. Создается преобразованием тепловой энергии. Единицей измерения считается Люмен (Лм). Увеличение потока зависит от мощности лампы

Лампы накаливания одинаковой мощности излучают разный световой поток. Чем выше напряжение, тем выше значение светового потока.

Сколько потребляет

Мощность 60 Вт — энергопотребление составит 60 Вт или 0,06 киловатт за 1 час
Мощность 95 Вт — потребляет электричества 95 Вт 0,095 киловатт за 1 час
Мощность 100 Вт — израсходует 100 или 0,1 киловатт Вт электроэнергии за 1 час.

Советуем посмотреть видео:

ТОП лучших производителей

Среди множества производителей выделены лучшие:

• Philips
• OSRAM (Белоруссия)
• General Electric (GE)
• OSRAM (Польша, Венгрия или Европа)
• Электроламповый завод «Калашниково» в Тверской области (поселок «Калашниково»)

В заключение

Лампочки накаливания вытесняются из рынка, но все же еще востребованы. Перед покупкой надо убедиться в качестве товара. Лучше отдать преимущество проверенным ТМ.

Востребованная информация? Оставьте комментарий, поделитесь статьей в соцсетях.