Современные лампы освещения. Электрические лампы: виды, их использование

Предисловие

Правильно выбранные виды ламп освещения позволяют также экономить денежные средства на оплате счетов за потребляемую электроэнергию.

Cодержание

Бытовые лампы освещения - это незаменимая часть и квартиры. Представленные в продаже виды электрических ламп позволяют создать уют в помещении. Все виды ламп обладают собственными техническими характеристиками, которые можно найти на этой странице. Правильно выбранные виды ламп освещения позволяют также экономить денежные средства на оплате счетов за потребляемую электроэнергию.

Лампы различаются природой света и условиями эксплуатации. Тем не менее, у них есть одна общая часть - цоколь с резьбой, с помощью которого они соединяются с проводами освещения в патроне. Размеры цоколя и патрона строго стандартизированы. Информация о цоколе всегда приводится на светильниках и лампах.

Виды цоколей ламп

В бытовых условиях применяют лампы с тремя видами цоколей: маленьким, средним и большим, или, говоря техническим языком, Е14, Е27 и Е40. Цифры в названии обозначают диаметр цоколя в миллиметрах. Самый распространенный размер цоколя - Е27. Цоколь Е14 часто называют «миньон» (в переводе с французского - «маленький»). Цоколь Е40 используется для лам уличного освещения мощностью 300, 500 и 1000 Вт.

Помимо цоколей, которые вкручиваются в патрон с помощью резьбы, существуют виды цоколей ламп штырькового типа. Их называют G-цоколями. Основные их виды G5, G9, 2G10, 2G11, G23 и R7s-7. G-цоколи используются в компактных люминесцентных и галогеновых лампах для экономии места. С помощью двух или четырех штырьков лампа крепится в гнезде светильника.

Мощность ламп накаливания

Одна из важнейших характеристик лампы - мощность ламп накаливания. Она всегда указывается производителем на баллоне или цоколе, и от нее зависит световой поток, который исходит от лампы и исчисляется в люменах. Не стоит путать светоотдачу лампы с уровнем света, который она излучает: энергосберегающая лампа при мощности 5 Вт будет светить не хуже лампы накаливания в 60 Вт. Как правило, данные о светоотдаче нигде не фиксируются, так что при выборе лампы необходимо ориентироваться на советы продавцов или воспользоваться данными таблице «Светоотдача разных типов ламп».

Таблица «Светоотдача разных типов ламп»

Светоотдача обозначает, что на 1 Вт мощности лампа дает определенное количество люмен света. Исходя из данных таблице «Светоотдача разных типов ламп», энергосберегающая компактная люминесцентная лампа окажется в четыре - девять раз экономичнее, чем лампа накаливания. Стандартная лампа в 60 Вт дает примерно 600 лм, тогда как компактная имеет такое же значение при мощности 10 - 11 Вт.

Электрические лампы накаливания: виды, характеристики, мощность и напряжение в них

Электрические лампы накаливания - самый первый источник электрического света, который появился в домашнем обиходе еще в середине Х1Х в. С того времени она претерпела немало изменений, но принцип ее работы остался прежним.

Все виды ламп накаливания состоят из вакуумного стеклянного баллона, цоколя, на котором расположены контакты и предохранитель, а также нити накаливания, излучающей свет. Спираль накаливания сделана из вольфрамовых сплавов, легко выдерживающих рабочую температуру горения + 3200 °C. При пропускании тока через проводник малого сечения и низкой проводимости часть энергии уходит на разогрев спирали-проводника, отчего тот начинает светиться в видимом свете. Чтобы нить не перегорела мгновенно, в баллон современных ламп накачивают инертный газ, например аргон.

Несмотря на столь простое устройство, существует множество видов ламп накаливания, которые различаются по форме, размеру и материалу изготовления баллона. Также существует различная мощность ламп накаливания от 40 до 250 Вт для бытового использования. Большая мощность ламп накаливания используется в промышленности.

Например, декоративные лампы (свечи), в которых баллон имеет вытянутую форму, стилизованную под обычную свечу. Как правило, они используются в небольших светильниках и бра. Стекла баллонов окрашенных ламп имеют различный цвет и используются в декоративных целях. В зеркальных лампах часть стеклянного баллона покрыта отражающим составом для направления света компактным пучком. Такие лампы чаще всего используют в потолочных светильниках, чтобы направлять свет вниз и не освещать потолок. Напряжение лампы накаливания достаточно низкое и не позволяет эффективно преобразовывать тепловую энергию в световой пучок. Лампы местного освещения работают под напряжением 12, 24 и 36 В. Применяются в ручных фонарях, при аварийном освещении и т. д. Они потребляют мало энергии и поэтому дают низкое освещение.

Рассмотрим характеристики лампы накаливания, которые помогут выбрать подходящий вид. ЛОН по-прежнему популярны, несмотря на некоторые недостатки. Главным из них является очень низкий КПД - не более 2-3 % от потребляемой энергии. Все остальное уходит на выработку тепла. Второй недостаток заключается в том, что ЛОН небезопасны с противопожарной точки зрения. Например, обычная газета, если ее положить на лампочку в 100 Вт, вспыхивает примерно через 20 мин. ЛОН нельзя эксплуатировать в маленьких абажурах из пластика или дерева. Кроме того, такие лампы недолговечны. Срок их службы составляет примерно 500-1000 ч. К достоинствам можно отнести дешевизну и простоту монтажа: ЛОН не требуют дополнительных устройств для работы.

Виды бытовых галогенных ламп накаливания

Галогенные лампы накаливания имеют тот же принцип работы, что и лампы накаливания. Единственная разница между ними - газовый состав в баллоне. В таких лампах к инертному газу примешивают йод или бром. В результате повышается температура нити накаливания и уменьшается испарение вольфрама. Именно поэтому срок службы у галогенных ламп в два-три раза больше, чем у ламп накаливания, а сами лампы более компактны.

Поскольку температура нагревания стекла повышается весьма значительно, бытовые галогенные лампы делают из кварцевого материала. Они не терпят загрязнений на колбе: не стоит прикасаться незащищенной рукой к баллону, иначе лампа перегорит очень быстро. Существуют различные виды галогенных ламп, некоторые из них рассмотрены далее на этой странице.

Линейные галогенные лампы применяются в переносных или стационарных прожекторах, в которых часто установлены датчики движения. Галогенные лампы с зеркальным покрытием очень часто используют во встроенных светильниках, монтируемых в гипсокартонные конструкции.

К минусам галогенных ламп можно отнести чувствительность к перепадам напряжения. Чтобы этого избежать, следует приобрести специальный трансформатор, выравнивающий силу тока.

Виды люминесцентных ламп дневного света

Виды люминесцентных ламп по принципу работы существенно отличаются от ЛОН. Под воздействием электрического тока в стеклянной колбе такой лампы вместо вольфрамовой нити горят пары ртути. Свет газового разряда практически неразличим, поскольку излучается в ультрафиолете. Последний заставляет светиться люминофор, которым покрыты стенки трубки. Этот свет мы и видим. Внешне и по способу соединения люминесцентные лампы также значительно отличаются от ЛОН. Вместо резьбового патрона на обеих сторонах трубки есть два штырька, которые необходимо вставить в специальный патрон и повернуть в нем.

Виды ламп дневного света имеют низкую рабочую температуру.

К их поверхности можно без опаски прикасаться. Большая поверхность свечения создает ровный рассеянный свет. Именно поэтому такие лампы иногда называют лампами дневного света. Кроме того, варьируя состав люминофора, можно изменять цвет светового излучения, делая его более приемлемым для человеческих глаз. По сроку службы люминесцентные лампы превосходят лампы накаливания почти в 10 раз.

Однако такие лампы невозможно подключать к электросети напрямую, что связано с физической природой их свечения. Нельзя просто накинуть два провода на торцы лампы и воткнуть вилку в розетку. Для ее включения используются специальные электронные балласты, а также стартеры, которые как бы поджигают лампу в момент включения. Большинство светильников под люминесцентные лампы оборудованы встроенными механизмами свечения наподобие электронных пускорегулирующих аппаратов (ПРА) или дросселями.

Маркировка люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы имеют следующую маркировку:

• ЛБ - белый свет;
• ЛД - дневной свет;
• ЛЕ - естественный свет;
• ЛХБ - холодный свет;
• ЛТБ - теплый свет.

За буквенной маркировкой люминесцентной лампы, как правило, следуют цифры: первая обозначает степень цветопередачи, вторая и третья - температуру свечения. Чем выше степень цветопередачи, тем более естественно освещение для человеческого глаза. От температуры свечения зависит излучаемый лампой свет: 2700 К - сверхтеплый белый, 3000 К - теплый белый, 4000 К - естественный белый или белый, более 5000 К - холодный белый (дневной). Таким образом, лампа с маркировкой ЛБ840 будет давать белый свет с очень хорошей цветопередачей и температурой 4000 К.

Виды энергосберегающих ламп

Когда на рынке появились компактные виды энергосберегающих ламп, это произвело настоящую революцию в светотехнике. Разнообразие их видов очень велико. Они различаются не только по мощности, но и по форме разрядных трубок. Кроме того, удалось устранить главные неудобства люминесцентных ламп - их громоздкие размеры и невозможность использовать обычные нарезные патроны. Теперь ПРА вмонтированы в ламповый цоколь, а длинная трубка свернута в компактную спираль. Достоинства люминесцентной энергосберегающей лампы очевидны: нет нужды устанавливать электронный балласт для запуска, пользуясь специальными светильниками. Однако, как и у остальных люминесцентных ламп, у нее имеются недостатки:

• плохая работа при низких температурах (при -10 °С и ниже они начинают тускло светить);
• долгое время запуска (от нескольких секунд до нескольких минут);
• наличие низкочастотного гула от электронного балласта;
• несовместимость со светорегуляторами;
• дороговизна;
• непереносимость частого включения и выключения;
• наличие вредных ртутных соединений в составе (такие лампы требуют специальной утилизации);
• мерцание при использовании выключателей с индикаторами подсветки.
• как бы ни старались производители, свет люминесцентных ламп пока не очень похож на естественный и режет глаза.

Кроме энергосберегающих ламп с ПРА существует также множество разновидностей без встроенного электронного балласта. Они отличаются видом цоколя.

Дуговая ртутная лампа высокого давления (ДРЛ) вырабатывает свет путем дугового разряда в парах ртути. Такие лампы запускаются с помощью ПРА. Они обладают высокой светоотдачей: на 1 Вт приходится 50 - 60 лм. Недостатком является спектр свечения: свет этих ламп холоден и резок. Лампы ДРЛ чаще всего используются для уличного освещения в светильниках типа «кобра».

Виды бытовых светодиодных ламп накаливания для дома

Бытовые светодиодные лампы были впервые разработаны в 1962 г. и с тех пор стали постепенно внедряться на рынок осветительной продукции. По принципу действия светодиодные лампы накаливания - это самый обычный полупроводник, у которого часть энергии при прохождении через него электрического тока выделяется в виде различимого человеческим глазом излучения или света. Цвет излучения зависит от материала полупроводника.

Такие бытовые светодиодные лампы для дома десятикратно превосходят ЛОН по всем показателям: долговечности, светоотдаче, экономичности, прочности и т. д. В продаже присутствуют разнообразные виды светодиодных ламп, которые различаются по мощности освещения, производительности, размеру, долговечности и другим характеристикам.

Единственный недостаток - это цена, которая приблизительно в 100 раз превышает цену обычной лампы накаливания. Однако работа над этими необычными источниками света продолжается, и можно ожидать, что вскоре будет изобретен более дешевый образец.

Для уличного освещения в населенных пунктах сейчас применяются энергоэффективные светильники с герметичными отражателями. На автомагистралях и на крупных автострадах применяют зачастую рефлекторное освещение с отражающей поверхностью внутри светильника, что позволяет создавать мощные потоки направленного света. Для второстепенных же дорог одинаково подходит и рефлекторное и рассеянное освещение.

Самые мощные фонари, мощностью от 250 до 400 Вт, устанавливают на автострадах, для освещения второстепенных дорог служат менее мощные — 70 — 250 Вт, а для пешеходных тротуаров и парковых зон достаточно освещения рассеянного с мощностью ламп от 40 до 125 Вт. Светильники уличного освещения в населенных пунктах имеют плафоны различной формы: для парков это шары и цилиндры, для широких улиц — направленные прожекторы и т.д.

Лампы в этих осветительных приборах в основном газоразрядные различных видов. Именно газоразрядные лампы считаются наиболее энергоэффективными и потому являются экономически выгодными. Газоразрядные лампы стали своего рода стандартом для уличного освещения.

Несмотря на мерцание света и шум своих пускорегулирующих аппаратов, экономический эффект от применения газоразрядных ламп весьма выразителен, от того они и являются стандартом до сих пор. При этом свет газоразрядных ламп достаточно ярок и стабилен на протяжении всего срока их службы. Цвет может быть разным — от желтого до белого.

Лампы относительно компактны, создают интенсивные световые пучки посредством разрядной дуги, при этом рабочее положение может быть любым — от горизонтального до вертикального — в этом одно из достоинств газоразрядных ламп, применяемых для уличного освещения.

Газоразрядные лампы имеют свои особенности. Им требуется прогрев прежде чем выйти на полную мощность. Обязательно наличие защитного стекла на светильнике. Необходим, конечно, и зажигательный блок с так называемым балластом. Непременно устанавливают и токовые предохранители. Применение пускорегулирующей аппаратуры позволяет избежать неисправностей из-за скачков напряжения питания.

Несмотря на все эти особенности, газоразрядные лампы до сих пор не теряют актуальности. Так, газоразрядные лампы находят применение для уличного освещения, для освещения площадей, магистралей, туннелей, аэродромов и т. д. Справедливости ради отметим, что и в декоративном освещении газоразрядные лампы заняли достойное место, например для изготовления художественной подсветки зданий.

К преимуществам газоразрядных ламп относятся: стабильный ровный свет на протяжении всего срока службы, высокая энергоэффективность и низкие эксплуатационные затраты, продолжительный срок службы по сравнению с уходящими в прошлое лампами накаливания и с , а также наличие защиты от ультрафиолетовой части спектра. Так, ртутные ДРЛ, натриевые ДНАТ и металлогалогенные ДРИ - газоразрядные лампы и применяются сегодня чаще всего в уличном освещении.

ДРЛ - ртутные дуговые лампы высокого давления, ДРИ - ртутные дуговые металлогалогенные лампы, а также ДНАТ - газоразрядные натриевые лампы высокого и низкого давления — все эти лампы работают на принципе газового разряда в парах ртути или натрия, который и служит источником свет. Ртутные лампы применяются больше других, однако постепенно они заменяются на натриевые лампы, которые более экологически безопасны.

Лампы ДРЛ обладают высоким качеством цветопередачи, надежны и не требуют техобслуживания. Внутри находятся пары ртути под давлением до 105 Па. Стеклянный баллон с цоколем содержит расположенную внутри ртутно-кварцевую трубку, внутри которой аргон и ртуть. Электрический разряд в парах создает световое излучение, при этом 40% приходится на ультрафиолет.

Люминофор, которым покрыта изнутри колба лампы, позволяет преобразовать ультрафиолет в видимый свет. Открытые территории традиционно освещаются лампами ДРЛ. Светоотдача ламп ДРЛ достигает 60 люмен на ватт.

Лампы ДРИ также относятся к газоразрядным. Ртуть и различные добавки типа бромидов и иодидов позволяют достичь высокой световой отдачи, которая достигает 95 люмен на ватт и выше. Металлогалогенные лампы обладают превосходной цветопередачей. Ровный белый свет с различной цветовой температурой — это про металлогалогенные лампы.

Цилиндрическая или эллипсоидная колба внутри имеет гарелку как и в ртутных дуговых лампах, только здесь разряд происходит в парах металлов и йодидов. Срок службы металлогалогенной лампы достигает 10000 часов.

Различный состав смесей, наполняющих колбу, позволяет получать различную цветовую температуру и даже отличные от белого цвета, например зеленый или фиолетовый, что бывает важно для того чтобы подчеркнуть архитектурную составляющую улицы.

Уличное освещение, освещение крупных коммерческих объектов — вот области частого применения металлгалогенных ламп, мощность которых может достигать 250 Вт, при соизмеримости освещенности с 1 кВт прожектором. Металлгалогенные лампы дороже ртутных дуговых высокого давления (ДРЛ).

Отличаются ярко-оранжевым светом, характерным для газового разряда в парах натрия. Натриевые лампы также как и металлогалогенные заменяют собой лампы ртутные. Натриевые — одни из наиболее энергоэффективных ламп, у них самая высокая светоотдача среди газоразрядных — до 200 люмен на ватт.

Недостаток натриевых ламп — они хуже светят в холодное время года, а натриевые лампы высокого давления содержат внутри соединения натрия и ртути, поэтому экологический аспект не так однозначен.

Натриевые лампы низкого давления НЛНД и натриевые лампы высокого давления НЛВД отличаются между собой. Лампы низкого давления НЛНД на 30% лучше по светоотдаче чем лампы высокого давления, и именно они чаще всего применяются в освещении улиц в теплых регионах, просто идеально подходят, поскольку их ровный желтый цвет комфортен для человеческого глаза, хотя цветопередача не достаточно близка к естественной.

Лампы же высокого давления НЛВД отличаются высоким КПД, но уступают, как отмечалось выше, по светоотдаче, лампам низкого давления. Поэтому лампы высокого давления больше применимы для спортзалов, производственных комплексов и всего в таком духе. Максимальная светоотдача 130-150 люмен на ватт. Тем не менее, их свет тоже комфортен для человеческого глаза, и применение различных люминофоров позволяет менять цветопередачу в сторону ближе к естественной, как у солнечного света.

За последние годы наиболее перспективными оказываются . Они сравнимы по экономичности и светоотдаче с натриевыми лампами низкого давления, а цвет света может быть любым. Химический состав полупроводящей основы может быть разным, и меняя его можно получить монохромотический свет любого цвета и световой температуры. По сравнению с газоразрядными лампами, светодиоды экологически безопасны, их утилизация не так специфична как для ламп содержащих ртуть. Срок службы светодиодов сильно превосходит газоразрядные лампы — до 100000 часов.

Светодиодные светильники для освещения улиц и автодорог работают сегодня в США, всюду в Китае, в Европе. Установленные на опоры освещения различной высоты, светодиодные светильники используются в этих странах для освещения автомобильных дорог за пределами городов.

Менее мощные светодиодные уличные светильники используются и для освещения городских улиц, дворовых территорий и проезжей части городских дорог. Внедрение светодиодного освещения - это одна из значительных составляющих современно подхода к энергосбережению, направленного на экономию топливно-энергетических ресурсов.

Андрей Повный

Жизнь современного человека немыслима без использования электроэнергии. На сегодняшний день основная масса источников света - электрические. Около 15% общего количества вырабатываемой электроэнергии расходуется осветительными приборами. Чтобы снизить энергопотребление, повысить светоотдачу и увеличить срок эксплуатации источников света, необходимо использовать наиболее экономные источники света, постепенно отказавшись от более старых и неоправданно энергозатратных аналогов.

Осветительные лампы

Рассмотрим общепринятую классификацию. На основании принципов действия электроприборов в выделяют следующие типы осветительных накаливания, в том числе галогенные лампы накаливания и разрядные лампы, а также светодиодные, которые за последние несколько лет становятся все более популярными.

Стоит отметить, что электролампы различаются по форме, размеру, количеству потребляемой энергии и теплоотдачи, сроку эксплуатации, стоимости. Итак, рассмотрим осветительные более детально и определим преимущества и недостатки каждого вида.

Типы ламп

Какая из ламп самая дешевая и простая в эксплуатации? Это всем знакомая лампа накаливания осветительная - ветеран в работе многочисленных бытовых электроприборов. Невысокая цена и легкость в эксплуатации делают их популярными уже не одно десятилетие. Им не страшны перепады температур, они мгновенно зажигаются и не содержат опасных паров ртути.

Производят лампы различной мощности от 25 до Правда, количество рабочих часов у таких ламп невысокое, всего 1000, а потребление электроэнергии намного выше, чем у энергосберегающих аналогов. Со временем за счет выделяемых при работе паров стекло лампы мутнеет и теряет яркость. Потому они невыгодны, и со временем от них отказываются. Так, во многих странах Европы их производство и продажа прекращены и запрещены законодательством.

Рефлекторные лампы

Нашли свое применение и рефлекторные лампы накаливания. Они во многом напоминают обычную лампу накаливания, единственное отличие - посеребренная поверхность. Используется это для того, чтобы создать направленное освещение в определенную точку, к примеру, на витрине или рекламном щите. Маркируют их R50, R63, и R80, где цифра указывает на диаметр. Они просты в применении, снабжены резьбовым цоколем стандартных размеров Е14 или Е27.

Люминесцентные лампы

Как известно, для работы осветительных приборов необходимо около 15% всей вырабатываемой электроэнергии. Согласитесь, ведь это очень много. Для сокращения этого показателя необходим переход на более экономные источники света. Согласно действующему законодательству, с 2014 года мощность осветительных ламп не должна превышать 25 Вт. На смену привычным лампам накаливания пришли энергосберегающие люминесцентные, которые потребляют в пять раз меньше электроэнергии, при этом уровень освещения остается прежним. Что они собой представляют? Это стеклянная колба белого цвета, покрытая с внутренней стороны люминофором и содержащая инертный газ с небольшим количеством паров ртути. Столкновение электронов с парами ртути дает ультрафиолетовое излучение, а оно, в свою очередь, за счет люминофора преобразуется в свет, который мы привыкли видеть.

Срок эксплуатации таких ламп - около года, или 10 000 часов непрерывной работы. Но осветительные лампы такого типа имеют один существенный недостаток: они содержат ртуть. Поэтому они требуют очень аккуратного использования и специальных условий утилизации. Их нельзя ронять или просто выбросить в мусорный бак - ведь, как известно, пары ртути даже в малых количествах очень опасны. К тому же, попадая в воздух, они не растворяются, а зависают, отравляя все вокруг. Так, количество паров ртути от одной разбитой лампы примерно 50 мг 3 при допустимом уровне концентрации паров 0,01 мг/м 3 .

Еще один недостаток таких светильников: цвет некоторых из них неприятен для глаз, их освещение достаточно агрессивное. Выход есть: при выборе лампы следует учитывать ее цветовую температуру. Она измеряется в Кельвинах (К). Так, более мягкий, теплый оттенок дают лампы с пометкой 2700К - 3000К, именно этот показатель наиболее оптимален для человеческих глаз при работе в помещениях, так как наиболее приближен к естественному солнечному освещению.

Применение ламп дневного освещения

Среди огромного количества электроламп существуют те, основная задача которых - работать непрерывно много часов подряд. Используются они в помещениях определенного типа: больницах, супермаркетах, складах, офисах. Считается, что их свет наиболее приближен к естественному, отсюда и название: лампы дневного освещения.

Лампы производят в форме удлиненной стеклянной трубки с контактными электродами по краям. Они нашли применение и в домашних условиях. Используются они как основной источник света на потолке или крепятся на стенах в качестве дополнительного. Очень удобны, например, на кухне, над рабочей поверхностью, когда необходимо направленное освещение, или в качестве декоративной подсветки в нишах, под полочками и картинами, для освещения аквариумов или подогрева комнатных растений в холодное время года. Работают они от обычной сети и не требуют специальных преобразователей тока. Такие светильники считаются энергосберегающими, так как по сравнению с лампой накаливания старого образца они практически не нагреваются, потребляют до 10 раз меньше энергии, а срок эксплуатации их составляет около 10000 часов непрерывной работы. Но есть один нюанс: такое освещение обычно используют внутри помещения при температуре 15-25 градусов. При более низких температурах они просто не станут работать. Кроме белого и желтого, такие лампы могут излучать и другие оттенки: голубой, красный, зеленый, синий, ультрафиолетовый. Выбор цвета зависит от назначения и области применения.

Галогенные лампы

На сегодняшний день применяется не один вид ламп, потребляющих в два раза меньше электроэнергии, чем их предшественники. Такие лампы относят к классу энергосберегающих. Это галогенные осветительные лампы, широко используемые в повседневной жизни. Благодаря компактным размерам их удобно использовать в осветительных приборах типа торшера, бра, потолочных светильниках с нестандартным плафоном, для декоративной встроенной подсветки.

Для заполнения колбы такой лампы используют смесь специальных газов с парами брома или йода. При подключении прибора к сети нить накала (вольфрамовая спираль) разогревается и дает свечение. В отличие от обычной электрической лампочки, здесь вольфрам при нагреве не оседает на стенках колбы, а в соединении с газом дает более яркое и длительное свечение, до 4000 часов. Такие светильники излучают ультрафиолетовые лучи, что очень вредно для глаз. Поэтому качественные лампы имеют специальное защитное покрытие. Они очень чувствительны к перепадам напряжения и очень быстро могут выйти из строя.

Энергосберегающие лампы

Универсальным и энергоэффективным источником света на сегодняшний день считаются те из них, которые для работы используют в несколько раз меньше энергии, при этом не уменьшая мощности вырабатываемого потока. Как, например, энергосберегающие лампы, предназначенные для жилых и офисных помещений. Они универсальны и могут быть использованы в осветительных приборах разных типов.

Характеристика осветительных ламп такого типа: потребление электроэнергии в несколько раз ниже, чем у ламп накаливания, служат до 10 раз дольше, не нагреваются, не мерцают, не гудят, достаточно прочные и не содержат опасных компонентов.

Из недостатков можно выделить следующие: медленный разогрев (до 2 минут), работа при температуре не ниже 15 градусов. Их нельзя использовать на улице в открытых светильниках.

Основные преимущества светодиодов

Но одними из наиболее выгодных в плане экономии энергии считаются светодиодные или LED-лампы. В переводе с английского LED - light emittingdiode - «светоизлучающий диод». Светоотдача таких ламп 60-100 Лм/Вт, а средний срок службы составляет 30 000-50 000 часов. При этом современные осветительные лампы этого типа не нагреваются и совершенно безопасны в эксплуатации. Ну а если перегорит одна из лампочек, это не отразится на работе всего механизма, он продолжит работу.

И еще один плюс: они лишены основного недостатка люминесцентных ламп: гудения и мерцания, а глазам при таком освещении очень комфортно. Работают они от обычной сети 220 Вт и снабжены стандартным цоколем Е27 и Е14.

Использование светодиодов в быту

Интересно, что еще десяток лет назад даже не существовало такого понятия, как светодиодные лампы для дома. Как выбрать и установить их, мог подсказать разве что автомеханик - ведь использовались они в основном на приборной доске автомобиля и световых индикаторах. Сегодня же эксплуатация их в домашних условиях стала настолько привычной, что мы даже не задумываемся о выборе между LED-светильниками и лампами старого образца, настолько выбор очевиден и не в пользу последних. Основной момент: в светодиодных лампах ток - величина постоянная, поэтому затраты на нагревание минимальны. Следовательно, они не нагреваются и, как и лампы дневного освещения, могут служить много лет подряд. Даже несмотря на их высокую стоимость, они выгодны в использовании. Потребляя меньше энергии, такие лампы помогают снизить ежемесячную сумму оплаты за электричество. Кстати, выбирая светодиодные лампы для дома, следует учитывать такую разницу в мощности. Есть один секрет. Нужно знать мощность, которую потребляет осветительная лампа общего назначения, и разделить ее на 8. Например, если менять обычный светильник в 100 Вт, то 100: 8 = 12,5. Значит, нужна светодиодная лампа мощностью от 12 Вт.

Еще один не менее важный показатель - такие светильники имеют разную От этого показателя зависит, насколько комфортное освещение даст светодиодная осветительная лампа в помещении. Из существующих оттенков белого света наиболее оптимальным является оттенок в диапазоне 2600-3200 К и 3700-4200 К. Такой свет мягкий, наиболее приближен к естественному солнечному освещению и приятен для глаз. Показатель 6000 К дает очень холодный белый оттенок, а менее 2600 К - гнетущий желтый. Такие оттенки вредны для глаз, человек быстро устает, могут появиться головные боли и ухудшиться зрение. Поэтому очень важно приобретать только качественные подскажет консультант в магазине, а также предоставит все необходимые сертификаты качества.

Как ни крути, а светодиодная лампа выгодна во многих отношениях.

Она потребляет в несколько раз меньше электроэнергии.

В процессе работы не нагревается, что дает возможность использовать ее с легковоспламеняющимися материалами, например, в карнизах, фальш-потолке. Большое количество таких ламп не перегревает воздух в помещении.

Такие лампы не перегорают, а со временем лишь теряют свою яркость, примерно до 30%.

Долгий срок эксплуатации, до 15 лет.

Итак, имея представление о том, какие виды лампочек бывают, зная их основные характеристики, достоинства и недостатки, можно смело отправляться в ближайший магазин. Но есть еще один немаловажный момент, без которого даже простая замена перегоревшей лампы будет невозможна. Ведь чтобы подобрать лампу к осветительному прибору, нужно знать, какого вида ее цоколь. При помощи цоколя лампа крепится к патрону, и именно он подает электрический ток в лампочку.

Правильно подбираем цоколь

Для изготовления цоколя используют металл или керамику. А внутри помещены контакты, передающие электрический ток в рабочие элементы устройства. Каждый осветительный прибор оснащен одним или несколькими патронами для крепления ламп. Важно, чтобы цоколь приобретаемой лампы соответствовал патрону. Иначе она не будет работать.

Несмотря на многообразие видов цоколей электроламп в повседневной жизни чаще используют два вида: резьбовой и штырьковый.

Резьбовой цоколь еще называют винтовым. Название точно передает способ соединения его с патроном осветительного прибора. Его ввинчивают в осветительные лампы, для этого на его поверхности нанесена резьба. Для маркировки используют букву Е. Этот тип применяется во многих видах ламп в бытовых приборах. Такие цоколи различаются размером. Так, маркируя цоколь, после латинской буквы Е производитель обязательно указывает диаметр резьбового соединения. В быту чаще всего используют цоколи двух размеров - Е14 и Е27. Но существуют и более мощные осветительные лампы, например, для уличного освещения. В них используют цоколь Е40. Размер резьбовых соединений остается неизменным на протяжении многих десятков лет. Даже сейчас можно без труда заменить перегоревшую обычную лампочку в старинной люстре на более экономную, светодиодную. Размеры цоколя и патрона у них точно совпадают. Но в Америке и Канаде приняты другие параметры. Так как напряжение в сети у них 110В, то во избежание использования лампочек европейского образца диаметр цоколя отличается: Е12, Е17, Е26 и Е39.

Еще один вид цоколей, применяемых в быту, это штырьковой. К патрону он крепится при помощи двух металлических штырьков. Они выполняют роль контактов, передающих электричество в лампочку. Штырьки отличаются диаметром и расстоянием между ними. Для маркировки используют латинскую букву G, за ней следует цифровое обозначение промежутка между штырьками. Это G9 и G13.

Вот теперь можно смело приступать к ремонту. И пусть перепланировка или постройка новых стен под силу лишь специалистам, но с выбором и заменой электроламп вы вполне справитесь самостоятельно.

Существует много видов ламп, и все они различаются по принципу действия, условиям эксплуатации и, конечно же, дизайну. Чтобы правильно сделать выбор источника света, нужно разобраться с видами осветительной аппаратуры и условиями ее подключения.

Основные характеристики ламп

Можно встретить лампы самые разные по форме, но у всех моделей есть цоколь – деталь, с помощью которой лампа подсоединяется к электропроводке. Цоколи встречаются с резьбой и штырями.

Цоколи с резьбой бывают трех размеров: Е14, Е27 и Е40. В быту используются Е14, Е27, а Е40 применяется в уличных фонарях. Устанавливать или менять такие варианты не составляет большого труда – вкручивается лампочка в патрон до упора, и она готова к работе. Таким патроном оснащены как лампы накаливания, так и лампы светодиодные или энергосберегающие.

Штырьковые цоколи, в основном, применяются в компактных галогенных и люминесцентных лампах. При помощи штырьков они крепятся в гнезде светильника. Штырьков в конструкциях бывает 2 или 4. Обозначаются такие цоколи чаще всего буквой G и числом, указывающим на размер: G5, G9 или 2G10, 2G11.

Потребителей в первую очередь интересуют такие характеристики источников света, как мощность и светоотдача. Производитель указывает мощность на цоколе или баллоне изделия.

Лампы разных типов обладают разной светоотдачей. Самая низкая светоотдача в лампах накаливания, а самая высокая – в люминесцентных. К примеру, энергосберегающие виды мощностью 10 Вт будут давать поток света не хуже, чем лампа накаливания в 100 Вт. Так что, приобретая осветительные приборы, обязательно консультируйтесь у продавцов.

Самые распространенные лампы

Чтобы определиться с тем, какой источник света лучше, нужно знать, какие бывают лампы. Не так давно самыми распространенными источниками электрического света были лампы накаливания (JIOH), которые появились еще в XIX веке. Все JIOH имели вакуумный баллон из стекла, цоколь с контактами и предохранителями и нить накаливания в виде спирали, изготовленную из вольфрама. В современных вариантах баллон наполнен каким-нибудь инертным газом. При прохождении тока через спираль она раскаляется и ярко светится.

Светоотдача таких источников не очень высокая – в 4-9 раз ниже, чем энергосберегающих люминесцентных. Отличаются JIOH мощностью, размерами, цветом баллона и его дизайном. Пользуются популярностью модели, по форме напоминающие горящую свечу, которые выгодно подчеркивают изысканные формы многих современных светильников и придают изюминку .

Современные лампы накаливания

Отличается от обычной формой колбы и специальным покрытием внутренней части баллона, позволяющим собрать весь световой поток в единый пучок, который направляется в нужное место. Их используют:

• в промышленности для сушки, обогрева и обжига;
• при фото- и видеосъемках;
• в фермерских хозяйствах и ветеринарии;
• для потолочного освещения ванных комнат и .

Отличаются от обычных только содержимым баллона. К инертному газу добавляется бром и йод для защиты нити накаливания и повышения срока службы. В таких источниках колбы имеют небольшие размеры, что позволяет применять в качестве наполнителей дорогостоящие инертные газы. Такие источники света обладают рядом преимуществ:

• яркость свечения сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации;
• обеспечивается естественная цветопередача освещенных предметов;
• срок службы по сравнению с обычными JIOH увеличен как минимум в два раза;
• значительно выше светоотдача при меньших размерах.

Единственным минусом таких лампочек является чувствительность к значительным перепадам напряжения в сети, поэтому осветительные приборы часто дополняются специальными трансформаторами.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные модели принципиально отличаются от ЛОН – у них светятся не нити накаливания, а пары ртути и люминофор, покрывающий стенки трубки. Они часто крепятся внутри светильника не резьбовым патроном, а штырями, расположенными с обеих сторон стеклянной трубки. К основным достоинствам таких ламп можно отнести:

• высокую светоотдачу;
• более естественную цветопередачу освещенных предметов;
• создание мягкого рассеянного света благодаря низкой яркости сравнительно большой поверхности;
• низкую себестоимость;
• низкую температуру поверхности.

Прямое их подключение к сети практически невозможно, поэтому используются специальные балласты и стартеры для включения в момент зажигания. В последнее время появились на рынке компактные варианты энергосберегающих люминесцентных ламп, в которых устранены все недостатки предшественников.

Светодиодные модели

Светодиодные лампы начали завоевывать рынок с 1962 года. Они высокотехнологичны, имеют прекрасную светоотдачу и обладают тремя главными преимуществами:

• энергопотребление до 10 раз ниже, чем в ЛОН, и в 3 раза ниже, чем в люминесцентных.
• длительный срок эксплуатации (производитель обещает не менее 10 лет);
• они относительно безвредные – не содержат ртути.

Светодиодные зеркальные лампы также изготавливаются на основании технологии светодиодов и обладают низким энергопотреблением, высокой светоотдачей, малыми габаритами и высоким стилем. Подходят для организации основного и вспомогательного освещения в интерьере.

Энергосберегающие лампы – плюсы и минусы

К энергосберегающим относятся люминесцентные компактные источники света, которые можно вкрутить в обычный патрон, традиционные люминесцентные модели и светодиодные. При равной мощности световой поток в них может быть больше в 3-5 раз. Этот показатель зависит от фирмы изготовителя и излучаемого спектра. Для жилых помещений, где вы при свете можете находиться длительное время, желательно подбирать варианты с теплым свечением, которое по восприятию очень близко к естественному солнечному.

Главные недостатки энергосберегающих источников света – их высокая цена и особые требования к утилизации, поскольку при повреждении таких изделий наносится вред окружающей среде. Но технологии стремительно развиваются, и может быть, в ближайшее время мы увидим на прилавках магазинов изделия, лишенные и этих недостатков.

Свет – основа жизни. Потому что благодаря ему существует фотосинтез – базовый процесс появления органики. В жизни людей свет также очень важен. Но день сменяется ночью. И чтобы эффективно преодолеть эту закономерность, была изобретена электрическая лампа. Со временем различные виды электрических ламп прочно вошли в нашу жизнь.

Первые электрические лампочки

Первые лампы освещения появились в конце девятнадцатого века. Для получения света было использовано сопротивление металла. Эти лампы накаливания, название которых связано с принципом работы, функционируют следующим образом.

В них электрический ток нагревает металл до высокой температуры. По мере увеличения температуры металл сначала приобретает темно-красный цвет, но при ее дальнейшем росте он желтеет, а затем белеет. При этом видимого света становится все больше и больше. Для получения максимально высокой температуры и наибольшего количества света лампы накаливания снабжены колбой, из которой откачан воздух.

Для применения в лампочке наиболее эффективной формой металлического проводника является спираль. Она позволяет уменьшить место, занимаемое проводником. Но чтобы достичь наиболее высокой температуры, необходимы особые свойства металла. Он должен быть максимально тугоплавким. По этой причине изготавливаются из вольфрама.

Несмотря на то, что уже прошло более ста лет с появления первой электрической лампочки и появились новые разновидности ламп, принцип получения света путем простого нагрева вольфрамовой спирали до сих пор востребован.

Современные лампы, работающие по принципу накаливания спирали, весьма разнообразны по своим размерам и мощности. Их главное преимущество – минимальная себестоимость, основанная на простом устройстве. При включении этих лампочек сразу же достигается максимальная освещенность пространства. Они могут работать в широком диапазоне температур. По этим причинам лампочки накаливания – основные осветительные приборы в системах аварийного освещения. Несмотря на разнообразные формы и размеры, все они устроены одинаково.

Принцип излучения света раскаленной вольфрамовой спиралью усовершенствовался, воплотившись в галогенных лампочках. Если обычная лампочка имеет ограниченный ресурс из-за испарения вольфрама, в галогенных лампочках этот недостаток устранен благодаря использованию галогенных соединений-восстановителей. Они позволили увеличить температуру спирали и, соответственно, яркость лампочки. При этом ресурс ее также вырос.

Но нагрев и связанное с этим тепло, в большом количестве излучаемое раскаленной спиралью, также увеличились. Чтобы получить больший световой поток от лампочки при меньшей температуре и расходе электрической энергии, надо изменить принцип создания света.

Люминесцентные лампы

Свет в виде люминесценции был открыт в конце девятнадцатого века. Тогда обнаружили, что слабый электрический ток в разреженном газе с давлением менее 100 Па вызывает его свечение. Это явление назвали тлеющим разрядом.

Причем состав света для каждого газа получается разный. У паров ртути наблюдалось совсем незначительное свечение. Такой эффект происходит потому, что наибольшую силу излучение имеет в ультрафиолетовом спектре. Энергия его велика и заметно воздействует на различные вещества. Некоторые из них от воздействия ультрафиолета излучают видимый свет. Эти вещества называются люминофорами.

Стало возможным создать новые виды осветительных ламп – люминесцентные лампочки. Их производство началось в 1938 году и существует до нашего времени. Обычные люминесцентные лампы имеют вид длинных стеклянных трубок белого цвета. Они стали частью дизайна потолков многих офисов и промышленных помещений.

Трубчатая колба изнутри покрыта белым порошком люминофора. Чтобы люминесцентная лампочка нормально функционировала, необходимо ограничить ток через нее. С этой целью используется так называемый балласт в виде дросселя или инверторный.

Современные типы ламп чаще снабжаются инверторными балластами. Они существенно улучшают основные характеристики ламп. Вместе с мощными высоковольтными транзисторами появились новые типы ламп освещения – энергосберегающие лампочки. В них трубчатая колба изогнута в компактную конструкцию, уменьшающую максимальные размеры до минимума. Для ознакомления с тем, какие бывают энергосберегающие лампочки на рынке, предложено изображение ниже.

Газоразрядные лампы

Яркость и потребляемая мощность – две важнейшие характеристики ламп освещения. Они определяют поиск технических решений, чтобы создать новые виды ламп освещения с лучшими параметрами. Принцип создания света в люминесцентной лампе требует большой поверхности люминофора для увеличения светового потока. Он достаточен для использования в бытовых и офисных помещениях. Но как мощный компактный источник света не пригоден. По этой причине была изобретена газоразрядная лампа высокого давления.

В ней тлеющий разряд возникает лишь сразу после включения. Затем давление внутри колбы возрастает одновременно с увеличением силы тока в лампе. Возникающая в газе дуга является источником мощного излучения. Это излучение используется по-разному в зависимости от состава газа. Разряд в парах ртути при высоком давлении порядка 100 кПа дает много как видимого света, так и ультрафиолетового излучения.

Но видимый свет имеет оттенок синего цвета. Люди и предметы при таком освещении неприятно выглядят. Для коррекции цветопередачи источник света – горелка из кварцевого стекла – окружается колбой с покрытием люминофором. Получается лампа, которая называется ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная. Эти лампы широко применялись для уличного освещения.

Но колба с люминофором увеличивает себестоимость источника света. Преобразование ультрафиолета в видимый свет с применением люминофора имеет тенденции к ухудшению со временем. От осыпавшегося люминофора мутнеет кварцевое стекло. Цветопередача даже с люминофором оставляет желать лучшего. В силу перечисленных причин ДРЛ были вытеснены в уличном освещении натриевыми лампами. Они устроены функционально точно так же. Но вместо паров ртути используются пары натрия.

Колба прозрачна, а горелка изготовлена из специальных материалов, более тугоплавких, чем кварцевое стекло. Свет охватывает желтые цвета спектра, которые лучше всего воспринимает человеческое зрение. Поэтому натриевые лампы выглядят ярче, чем ДРЛ такой же мощности.

Их широко применяют как наиболее современные и выносливые источники света не только для уличного освещения, но и в сельском хозяйстве для теплиц и помещений птицеводческого и животноводческого комплексов. Но главным ограничителем применения натриевых ламп является их неправильная цветопередача из-за узкого спектра излучения.

Среди газоразрядных ламп наиболее правильная цветопередача у сверхвысокого давления и ксеноновых ламп. Лампа ДРШ – дуговая ртутная шаровая – это горелка специальной формы из кварцевого стекла. Форма в виде шара придает колбе наибольшую прочность. Это необходимо из-за давления внутри колбы, которое может быть больше 1 МПа. Из-за большого давления и температуры пары ртути излучают более широкий спектр. Но при этом лампа взрывоопасна, а в ее спектре много ультрафиолета.

Существенным недостатком ДРЛ, ДРШ и натриевых ламп высокого давления является использование металла для получения паров. По этой причине лампы долго запускаются, а после погасания не могут сразу зажечься из-за большого давления в колбе. Чтобы лампу зажечь, необходим балласт специальной конструкции.

Из газоразрядных ламп, получивших распространение в связи с развитием полупроводниковых приборов, выделяются ксеноновые лампы как источники, наиболее близкие к естественному свету. Они применяются в фотовспышках, автомобильных фарах, проекторах кинотеатров и мощных осветителях. Среди них также есть модели высокого и сверхвысокого давления. Это самые мощные современные источники качественного света.

Настоящая революция на рынке светотехники произошла после появления синих и ультрафиолетовых светодиодов. Стало возможным использовать светодиодное освещение и изготавливать лампочки для этих целей. На сегодняшний день они являются наиболее эффективными источниками света для бытовых светильников. Их конструкция основана на использовании отдельных светящихся кристаллов. Причем сам кристалл излучает синий спектр, в том числе ультрафиолет. А видимый белый свет с тем или иным оттенком создает люминофор. Точно так же, как и в люминесцентной лампе.

Светодиодные лампочки

Светодиод всегда излучает свет в одну сторону. Эта особенность определяется его расположением на подложке. Направленность света в светодиодных лампочках зависит от геометрии расположения излучателей света. С учетом этого надо выбирать лампочку для светильника или люстры. Более новыми конструктивными разновидностями являются филаментные лампочки. Они имитируют лампочки накаливания и создают свет, наиболее равномерно направленный во все стороны.

В них применены микросхемы в виде нитей. Нить на самом деле – это узкая сапфировая лента-подложка. На ней сформированы кристаллы и резисторы по аналогии со светодиодной лентой. Эти лампочки идеально подходят для различных светильников с дизайном, адаптированным под лампочки накаливания. Питает светодиодную лампочку электронный балласт, аналогичный тому, который применен в энергосберегающей лампочке.

Чтобы сравнить разные виды лампочек по основным характеристикам, далее приведены таблица и иллюстрация. Они наглядно показывают преимущества светодиодных ламп. Несмотря на более высокую цену, эти источники света окупаются сполна.

Таблица основных характеристик различных видов ламп