Вы никогда не задумывались над вопросом разумной экономии электрической энергии? Я не имею в виду параноидальную тягу к ущемлению себя во всем. Не нужно на темную ходить в туалет или дежурить возле выключателя, выпуская пар по поводу невыключенной лампочки на своих домочадцев. Существуют и другие способы экономить – например, оптимизировать расход электроэнергии на путем замены одного типа ламп другим. Такой способ достаточно эффективный и помогает снизить энергопотребление как минимум вдвое, а то и втрое. В этой статье вместе с сайтом сайт мы изучим современные виды ламп, узнаем их преимущества и сравним их энергопотребление, тем самым выбрав наиболее оптимальный вариант для себя.
Какие бывают лампы
Виды ламп по способу преобразования электричества в свет
Все современные лампы можно классифицировать по трем основным признакам: это тип цоколя, способ получения света и напряжение, от которого они работают. Начнем с самого главного – способа получения светового потока. Именно от него в полной мере зависит способность лампы потреблять определенное количество электрической энергии.
- Лампа накаливания. С ней сравнивают все другие типы ламп, и причина для этого одна – она появилась первой и, между прочим, используется по сей день. Скажем прямо, хорошего у этого типа ламп освещения, кроме стоимости, ничего нет. Проще перечислить ее недостатки, к которым можно отнести и неприятный для глаз желтый свет, и высокое энергопотребление (самая слабая лампа на 220V потребляет 40Вт в час), и быстрый выход из строя, обусловленный тем, что источником светового излучения является спираль, горящая в вакууме. Кроме того, лампы накаливания очень боятся встряски и перегорают при перепадах напряжения в сети. В общем, экономить электроэнергию вместе с этими лампами никак не получится – на них можно разориться. Мало того, что потребляют много электричества, так еще и приобретать их приходится пачками.
Лампа накаливания фото
- Галогенные лампы. В принципе, это та же лампа накаливания, только немного модернизированная – стеклянная колба, в которую помещена вольфрамовая спираль, наполнена инертным газом с примесями йода и брома, а также повышающих температуру горения нити накаливания и уменьшающие скорость испарения вольфрама. Если сравнивать их с обычными лампами накаливания, то здесь добавляется одно преимущество – увеличен срок эксплуатации. Но в месте с этим прибавляется и несколько недостатков: во-первых, такие лампы сильно нагреваются (в закрытом пространстве, например, в , они быстро сгорают) и, во-вторых, они не переносят плотного контакта с жиром на пальцах человека. Чтобы установить такую лампу в патрон светильника, придется надеть перчатки. Кроме того, если говорить об энергопотреблении галогенных ламп, то оно практически ничем не отличается от ламп накаливания – разница лишь в том, что в зависимости от добавляемых в инертный газ веществ, она может светить либо белым светом, либо желтым. Этот вид ламп накаливания так же, как и первый, не позволит вам сэкономить ни одного киловатта энергии.
Галогенная лампа фото
- Люминесцентные лампы. Именно к этому виду электрических ламп относятся небезызвестные энергосберегающие лампы, которые позволяют снизить электропотребление в целых пять раз. По свечению такую лампу мощностью, к примеру, 25Вт, можно сравнить с лампой накаливания, потребляющей 125Вт. Ощущаете разницу? При такой постановке вопроса уже можно не заботиться о не вовремя выключенном свете в или туалете. Но и это еще не все – серьезные производители таких осветительных приборов дают гарантию на свою продукцию 5 лет. В течение этого времени сгоревшую энергосберегающую лампу можно свободно обменять в магазине на новую. Единственное условие такого обмена – это наличие на сохраненной упаковке отметки о приобретении лампы в этом магазине. Не обходится и без недостатков – энергосберегающие лампы очень плохо работают при отрицательных температурах, долго разогреваются, чтобы выйти на максимальный уровень светоизлучения, не переносят частых включений и выключений, внутрь нее закачан вредный для человека газ, содержащий пары ртути. Кроме того, все виды энергосберегающих люминесцентных ламп стоят достаточно дорого – как минимум раз в 5 дороже, чем обычная лампа накаливания.
Люминесцентные лампы фото
- Светодиодные лампы – последнее слово в области светотехники. Если уж говорить об экономии электроэнергии, то нужно вести речь именно о светодиодных технологиях. Все виды светодиодных ламп раз в десять превосходят по всем своим характеристикам энергосберегающие лампы. Если последняя потребляет 10Вт электроэнергии, что равносильно 50Вт в лампе накаливания, светодиодная «съедает» всего 1Вт. Таким образом, заменив лампы накаливания на их светодиодные аналоги, можно снизить потребление электроэнергии в целых 15 раз. Согласитесь, существенная разница. Есть, правда, одно «но» – выльется такая замена в довольно круглую сумму. Как и все энергосберегающие приборы, светодиодные лампы стоят очень дорого – примерно раза в два больше, чем энергосберегающие. Но, поверьте, оно того стоит – этот вид ламп и служит долго, и снижает затраты на оплату счетов за электроэнергию.
Светодиодная лампа фото
Вот такие есть разновидности ламп в зависимости от типа получения светового потока. С этим вопросом мы разобрались, теперь перейдем к другим классификациям этих изделий.
Разновидности ламп в зависимости от цоколя
На вопрос, почему все лампы не производятся с одинаковым цоколем, можно ответить однозначно – во-первых, это связано с внедрением новых технологий (каждый тип ламп имеет свои особенности, которые непременно отражаются на способе их быстрого подключения к сети) и, во-вторых, это размер ламп и плафонов осветительных приборов, в которые они устанавливаются. Согласитесь, достаточно неудобно ввинчивать маленькую лампу в узкий плафон – ее гораздо проще воткнуть. Ну а вообще существует огромное количество видов цоколей ламп, для них даже придумали международный стандарт и, соответственно, маркировку.
- E – Цоколь Эдисона (резьбовой)
- G – цоколь штырьковый
- R – цоколь с утопленным контактом
- B – Цоколь Байонет (штифтовой)
- F – Одноштырьковый цоколь. Этот может еще отличаться типом штырька:
- a) цилиндрический штырек;
- b) рифленый штырек;
- c) штырек специальной формы.
- S – Цоколь софитный
- K – Цоколь с кабельным соединением
- H – Ксеноновый цоколь
- P – Фокусирующий цоколь
Виды цоколей ламп фото
Вслед за этими буквами, как правило, указывают цифры, которые обозначают либо диаметр цоколя, либо расстояние между его контактами. Также после цифр могут снова идти буквы, характеризующие количество контактов или штырьков:
- s – 1 контакт
- d – 2 контакта
- t – 3 контакта
- q – 4 контакта
- p – 5 контактов
Виды ламп и их характеристики
Чтобы выделить особый тип ламп, в начале всей маркировки может устанавливаться дополнительная буква:
- U – энергосберегающие лампы
- V – конический тип цоколя
- A – лампа для автомобиля
Типы ламп освещения фото
Вот так и выглядит ответ на вопрос, какие бывают лампы? Все эти нюансы приходится учитывать, приобретая современный осветительный прибор.
В завершение темы скажу несколько слов о формах и размерах ламп, хотя этот нюанс с появлением светодиодных лампочек уходит на последний план. Надеюсь, вы понимаете, что с формами ламп дела обстоят отнюдь непросто, поскольку их существует огромное множество. Есть виды ламп как привычной для нас колбовой формы, так и нестандартного вида, которые вы даже представить себе не можете. Но что же, декоративные иногда требуют и декоративных ламп.
В прошлой статье мы поговорили о дизайне 3-х видов Но для того, чтобы осветительный прибор долго радовал нас своим дизайном, необходимо правильно подобрать к нему электрическую лампу. В этой статье мы постараемся подробно изучим все современные лампы, разберем их устройство и принцип работы той или иной электрической лампы.
Современные лампы имеют разнообразную схему внутреннего устройства. Не даром технологии нашего тысячелетия шагнули далеко в перед. Кто бы мог подумать, еще каких то 50 лет назад, что современные лампы могут быть наполнены газом, состоять из микросхем и не иметь стеклянной колбы сверху? Даже принцип освещения у каждой из них своеобразный.
Какие то лампы излучают свет, какие то рассеивают под определенным углом. Поэтому и используют современные лампы для освещения интерьеров по своему. Какими то освещают всю комнату, а какие то лампы служат в качестве подсветки определенного участка помещения.
Изобретена лампа накаливания в далеком 1874 году, русским инженером Лодыгиным. Хотя до нашего времени еще все ведутся споры о том, кому все же принадлежит это открытие. В странах Еропы тех лет, в то время тоже велись работы по открытию всем известной «лампы Ильича».
Лампу с вольфрамовой нитью накаливания изобрел Лодыгин, а вот американский инженер Ленгмюр, продолжив работу Лодыгина, наполнил лампу азотом и инертным газом. Так срок службы лампы накаливания значительно увеличился. По итогу вся слава досталось американцу Томасу Эдисону, который являлся автором цоколя лампы.
Вот так совместными усилиями современный мир пришла лампа накаливания.
Название лампы накаливания, взято на прямую из эффекта накаливания нити из вольфрама. Электричество, проходя по вольфраму, разогревает проволоку и от этого нить излучает свечение. Для избежания окиси вольфрама, колба где он находится не имеет доступа воздуху. В процессе использования проволока покрытая вольфрамом перегорает, за счет этого срок службы этой лампы подходит к концу.
Лампа накаливания до конца прошлого столетия активно использовалась повсеместно, пока не были введены во всеобщую эксплуатацию, современные лампы освещения: люминесцентные и энергосберегающие.
Люминесцентные лампы
Разработка люминесцентной лампы проходила опять таки по принципу совместной работы. В начале где то в середине 19 века, Немецким стеклодувом Г. Гейслером был создан насос по откачки воздуха и трубка из стекла. Проводя через данную трубку электрический ток, Гейслер обнаружил, что та светится зеленоватым свечением.
Затем, в далеком 1859 году француз А. Беккрель, покрывает ту самую трубку Гейслера, люминафором и та начала светится от электрического тока. В 1864 году, Т. Эдисон создает рентгеновскую лампу. А далее, американским ученым Д. Муром, был закачан в колбу лампы газ состоящий из двуокиси азота и углерода. За счет чего, свечение стало привычного нам белого и желтоватого оттенка.
Начиная с 1904 года, лампа Мура стала освещать помещения офисов и магазинов.
В общую продажу люминесцентные лампы поступили только в 40-х годах прошлого столетия. И то после доработки лампы, командой Э. Джермера, которая покрыла внутренние стенки лампы люминофорным порошком, так срок службы люминесцентной лампы вырос до 4000 ч., в сравнении с лампой накаливания в 1000 ч..
Сделана колба люминесцентной лампы из стекла: прозрачного, матового или цветного. Данную колбу заполняют аргоном и ртутью, сплавленной с другими металлами. При воздействии тока, внутри колбы возникает ультрофиолетовое свечение, которое вступая в реакции с внутренним покрытием из люминофора, излучает свет.
Люминесцентные лампы делят на два типа:
- Линейная лампа . Имеет трубчатую форму колбы, определенного диаметра, заданного ГОСТ-ами. Различают данный размер специальной маркировкой расположенной на лампе;
- Компактная лампа . Это U-образная трубка небольшого размера. Ее используют в настольных лампах и светильниках. В зависимости от цоколя, который имеет всем уже известные диаметры: Е14, Е27, Е40.
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| 1-Низкое энергопотребление в отличии от ламп накаливания -80% | 1-Низкая адаптация к стандартному сетевому напряжению. |
| 2-Высокая светоотдача. | 2-Световые блики и посторонний гул изделий. |
| 3-Меньше температура нагрева. | 3-Период нагрева более 2 минут. |
| 4-Высокий период эксплуатации до 13 000 ч. | 4-Со временем использования свет начинает тускнеть |
| 5-Широкий выбор световых оттенков. | 5-Подлежит спец - утилизации |
| 6-Возможность создания цветовых эффектов, за счет цветового спектра колб. | - |
Галогеновые лампы
Патент Лодыгина, на изобретение лампы выкупила компания General Electric. И уже в 1958 году вывела на мировую арену галогеновую лампу.
Устройство галогеновой лампы является следующим. В стеклянную колбу помещена, все та же металлическая нить, покрытая вольфрамом и газ йода, брома (фтора) и хлора. Накаленный вольфрам, при воздействии тока, вступает в реакцию с газами и возвращается в виде паров обратно на металлическую нить, поддерживая температуру накала. За счет непрерывной реакции лампа источает свечение, которое довольно интенсивное не смотря на маленький размер.
Галогеновые лампы делятся на 3 вида:
- Лампы со встроенным отражателем;
- Лампы с капсульным отражателем;
- Лампы с линейным отражателем.
Их различают по внутреннему напылению стеклянной колбы. Оно бывает алюминиевым, зеркальным и инфракрасным. Именно за счет этого напыления, лампа не источает сильного тепла, а свечение лампы очень мягкое и рассеянное. Чаша-образная форма галогеновой лампы принадлежит капсульному виду, а вот трубчатая форма принадлежит линейной галогеновой лампе.
Светодиодная лампа
Светодиодные современные лампы, были произведены в 1907 году ученым из Британии, Г. Раундом, который зафиксировал ели заметное свечение в паре металлических контактов. А в 1923 году авторское свидетельство на эту лампу утвердил русский ученый-физик О. Лосев. И только опять же американскими учеными Г. Питтманом и Р. Байардом, этот метод получения света был запатентован в 1961 году.
За счет металлического происхождения лампы срок службы ее превысил все ранее изобретенные модели ламп и достиг 50 000 ч. Потом в 1962-1970 годы были сконструированы LED светодиоды красного, оранжевого и желтого цвета.
Светодиодная лампа состоит из металлической или пластиковой платы с полупроводниками из кристаллов. В наполнение корпуса входит:
- светодиоды с оптической линзой;
- вентиляционное устройство - драйвер;
- стабилитроны, которые выравнивают напряжение в случаях его перепадо;
- рассеиватель из пластика.
При воздействии на контакты проводников, электрического тока, возникает избыток энергии. В следствии чего светодиоды светятся, пучок этого свечения попадая на линзу рассеивается мягким и ровным потоком.
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| 1-Безопасность прибора за счет отсутствия паров ртути и стеклянной колбы. | 1-Низкая адаптация к стандартному сетевому напряжению 220V. |
| 2-Высокий период эксплуатации до 50 000 ч. | 2-Высокий ценовой сегмент. |
| 3-Низкое энергопотребление в 3 раза меньше люминесцентных и в 10 раз меньше ламп накаливания. | - |
| 4-Мгновенный нагрев и подключение | - |
| 5-Небольшие размеры. | - |
| 6-Широкий цветовой спектр. | - |
| 7-Возможность использования при низких температурах до - 60°С | - |
Криптоновые лампы
В 1936 году И. Броди из Венгрии были внедрены в местное производство лампы с газом криптона. Которые увеличил срок службы лампы накаливания в 4 раза.
Устройство криптоновой лампы схоже с лампой накаливания. Единственным и кардинальным отличием, является состав газовой смеси (азот, криптон и ксенон). За счет этого газа все реакции проходят в более интенсивном режиме. В современном мире, криптоновые лампы применяются в качестве компактного источника интенсивного освещения. Работа таких ламп осуществляется преимущественно от батареи.
Места применения современных ламп
Чтобы правильно выбрать источник света, необходимо определится с типом помещения, а точнее с тем, какую функцию оно несет.
Всеми любимые, старые, добрые «лампы Ильича» используют и по сей день в качестве местного освещения помещений, так и для уличной подсветки.
Использование люминесцентных ламп:
- Линейные - освещают офисы и производственные помещения;
- Компактные - используют в качестве декоративной подсветки жилых помещений;
- Специальные - для рекламных, цветных вывесок.
В качестве точечной подсветки ниш, потолков и т. д., используют галогеновые и светодиодные лампы. Отличным решением будет подсветить , так рисунок на них станет еще более реалистичным!
Миниатюрные галогеновые лампы встраивают в системы сигнализации и индикационные дверные замки с подсветкой. Улицы и большие площади помещений освещаются галогеновыми лампами линейного типа. В качестве подсветки кадра в фото и кино-индустрии.
Спектр применения криптоновых ламп:
- автомобильные фары;
- фонарики туристов;
- сигнализации и прочие миниатюрные устройства с повышенным запросом интенсивности освещения.
Современные лампы, являются плодами технического прогресса. Они созданы специально для того, чтобы использование света в современном мире стало более комфортным, безопасным и экономичным.
Заказывайте лампы у нашего партнера и дарите свет Вашим интерьерам!
Каждый из нас при выборе ламп не раз замечал, что их просто огромное количество - различный дизайн, мощность, цоколь разной формы и многое другое. Так, иногда задумываешься над тем, а не купить ли какую-то новую лампу, ведь, по заявлению производителя, и вреда от нее нет, и электричество экономит, да и светит довольно ярко. Давайте немного разберемся с тем, какие существуют виды лампочек и чем они отличаются друг от друга. Также поговорим о том, какие более, а какие менее вредны для здоровья.
Общие сведения
В настоящее время на рынке представлено большое количество различных ламп освещения. Цена между самыми дешевыми и дорогостоящими может существенно отличаться. В это же время разнятся и потребительские, а также технологические свойства изделия. В принципе, иногда не имеет особого смысла приобретать слишком дорогостоящую лампу, однако бывает, что это просто необходимо. В любом случае, многое зависит от условий эксплуатации. К примеру, при повышенной температуре окружающей среды используются одни лампы, при высоком уровне влаги - другие, при морозе - третьи и так далее. На сегодняшний день существуют следующие виды лампочек:
- накаливания;
- люминесцентные;
- галогенные;
- светодиодные.
Давайте рассмотрим каждую группу и узнаем, чем они отличаются друг от друга. Без сомнения, тут есть о чем поговорить.
Лампы накаливания
Это, пожалуй, самые распространенные и популярные лампы. Можно говорить о том, что в течение длительного времени, они были вне конкуренции на рынке. Однако сейчас ситуация несколько изменилась, но мы поговорим не об этом. Мощность таких ламп колеблется от 15 до 300 Ватт, а форма может быть различной. Сегодня они представлены двумя разновидностями: это криптоновые и биспиральные. В криптоновых лампах для накаливания используется газ криптон. Мощность таких изделий обычно не выше 100 Ватт и не ниже 40. Из преимуществ можно выделить хорошую светоотдачу.
Вторая разновидность - биспиральные лампы. Свет они дают за счет вольфрамовой нити, которая имеет дугообразную форму. Обычно поверхность ламп изготавливается прозрачной, но также еще существуют зеркальные и опаловые. Имеет смысл сказать о том, что матировка несколько ухудшает светоотдачу, но в это же время делает свет более рассеянным. При таком освещении наши глаза чувствуют себя наиболее комфортно и не устают. Сейчас давайте рассмотрим другие виды лампочек. Сначала - о самых популярных.
Люминесцентные лампы
За последние годы широкое распространение получили люминесцентные лампы. Они обладают рядом существенных преимуществ. Их мощность колеблется от 8 до 80 Ватт. Принцип действия лампы основан на воздействии на люминофоры ультрафиолетового излучения в газовой среде. Можно с уверенностью сказать о том, что любые виды лампочек такого типа приятны для глаз, так как они дают рассеянный и мягкий свет.
В настоящее время люминесцентные лампы являются основным конкурентом ламп накаливания. Они в несколько раз экономичней. В это же время при одинаковой мощности световой поток люминесцентных ламп выше примерно в 6-8 раз. Можно говорить и о том, что различается срок их службы. В нашем случае он выше примерно в 10-20 раз. Кстати, есть и недостатки, которые присущи всем таким лампам: во-первых, они чувствительны к перепадам температуры, а во-вторых, часто мерцают из-за перепада электроэнергии.
Виды энергосберегающих лампочек
Люминесцентные лампы мы уже рассмотрели, а теперь давайте поговорим о галогенных лампочках. Ключевая особенность таких изделий заключается в том, что они очень яркие. При этом нужно понимать, что они бывают различной формы. Так, в некоторых случаях удается добиться рассеянного света, в других же - концентрированного. Стоит также отметить, что такие лампы очень маленькие, по этой простой причине они крайне популярны в дизайнерском оформлении помещения, так как являются незаметными и в это же время достаточно яркими.
Стоит обратить внимание на то, что все в частности галогенные, не терпят прикосновения человеческих рук. Обусловлено это тем, что на поверхности будет оставаться небольшое количество жира, который в любом случае присутствует на пальцах и ладонях. При включении лампа интенсивно нагревается и на месте жира появляется черное пятно, а это значительно сокращает ресурс, в среднем на 30-50%, более точно сказать невозможно. При правильной эксплуатации этих ламп находится на высоте, правда, иногда возникает проблема с контактами, которые зачастую пригорают.
Про светодиодное освещение
Все виды светодиодных лампочек считаются экономными. Можно говорить о том, что они потребляют действительно мало электроэнергии, обычно на 50 % меньше ламп накаливания. Согласитесь, при такой же силе света это просто отличный результат. Такие лампы обладают не только высокой светоотдачей, но и длительным сроком службы. По сути, все это делает такие лампы в своем роде уникальными, и это действительно так. Правда, перепады напряжения в сети пагубно влияют на светодиоды, которые будут моментально сгорать.
В последнее время на рынке стали появляться интересные модели светильников. Их основная особенность заключается в автономности изделия. Они включаются с наступлением темноты и работают на солнечных батареях или обычных аккумуляторах. Кроме того, лампам не страшна ни низкая, ни слишком высокая температура. Их работоспособность не будет нарушена.
Что такое цоколь?
Если вкратце, то цоколь представляет собой некий конструктивный элемент лампы, который делает возможной ее установку в патрон. Но так как некоторые виды ламп не предусматривают классический патрон, то и цоколь, по сути, может отсутствовать. Помимо этого он используется в качестве передатчика электроэнергии между сетью и непосредственно лампой. Конечно, зачастую цоколь изготавливается металлическим, но в некоторых случаях его делают из керамики. Наружная часть изделия содержит контакты, а внутренняя - нити накала и электроды.
Необходимо понимать, что в каждом светильнике свой тип патрона, поэтому туда могут устанавливаться только определенные лампочки. Виды цоколей разделяются на резьбовые и штырьковые. Резьбовой (винтовой) более распространен в быту, однако, к примеру, чаще всего имеют штырьковый цоколь. Именно поэтому перед покупкой всегда осматривайте маркировку лампочки. Виды цоколей можно научиться отличать по букве на корпусе: G - штырьковый цоколь, Е - резьбовой и так далее.
Штырьковый и цоколь Эдиссона
Штырьковым цоколем обычно оснащаются галогенные и светодиодные лампы. Можно с уверенностью говорить о том, что это весьма популярное и эффективное решение, которое позволяет не только моментально заменять сгоревшую лампу, но и значительно уменьшить ее габариты. При этом пара металлических штырьков обеспечивает хороший контакт. Но крайне важно, чтобы гнездо, куда вставляется цоколь, было тугим. Если же оно будет разболтано, то лампа будет постоянно отходить, а в этом нет ничего хорошего.
В принципе, все виды могут работать от такого цоколя, исключениям являются только газоразрядные. Цоколь Эдиссона (винтовой) - самый надежный и распространенный. Он обеспечивает отличный контакт и подходит под все бытовые лампы и люстры, так как стандартизирован. Это лучшее решение по соотношению цена/качество.
Кое-что о патронах для ламп
Наиболее распространенный патрон для электрических ламп - Е27. Он используется для ламп накаливания, светодиодных и иногда галогенных. На втором месте стоит Е14, который отличается от вышеописанного меньшим диаметром и резьбой. Обычно на него ставятся маломощные лампы. В качестве материала для изготовления используется керамика и специальная пластмасса. Последняя менее предпочтительна, так как из-за высоких температур может разрушаться, выделять опасные газы и служить предметом возгорания. В советское время использовались такие же виды однако они были несколько качественней. В любом случае для нормальной эксплуатации не рекомендуют устанавливать более мощные лампы, нежели положено, так как это приведет к разрушению патрона.
И еще о лампах
Мы уже рассмотрели с вами основные виды лампочек и типы цоколей. Хотелось бы отметить, что не рекомендуется покупать нестандартные лампы. Обусловлено это тем, что их проблемно устанавливать в патрон. Более того, они могут выйти из строя, а найти им замену сложно, а подходящий патрон - еще сложнее. Нужно понимать, что все виды автомобильных лампочек категории H, да и любой другой не используются в быту, но их можно установить в гараже для дополнительного освещения и т.п.
Заключение
Вот мы и рассмотрели с вами самое интересное. Теперь вы знаете, какие есть виды галогенных лампочек, ламп накаливания, люминесцентных и других. Нужно понимать, что иногда целесообразно использовать одни, а в других случаях - другие. Так, зачастую многие виды не используются в качестве основного освещения. Они подходят для подсветки темных мест и т.п. Тем не менее некоторые модели достаточно мощные и выступают в качестве не только альтернативного, но и основного освещения. В принципе, это все, что можно рассказать о современных лампах, цоколях и патронах под них.
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 спирали ламп накаливания 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 ртутных ламп 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
«Лампочка Ильича» – это самый первый вид электрических ламп. Лампа состоит из стеклянной колбы, содержащей вольфрамовую нить. Электрический ток проходит через нить, нагревая ее до температуры, создающей свет. Применяются такие лампы, как правило, в бытовом и декоративном освещении, а также там, где к освещению не предъявляют особых требований, а потребление и срок службы ламп не являются определяющими факторами.
Плюсом таких лампочек является их низкая стоимость. На этом, пожалуй, и все. не могут обеспечить высокое качество цветопередачи, однако способны принести в дом атмосферу уюта и тепла. Категорически не подходят для освещения витрин и торговых площадей в тех магазинах, где покупателю важно видеть точный цвет товара.
Лампы накаливания обладают высоким энергопотреблением. Существуют модели ламп накаливания с различными видами напыления, которые более экономичны. При проектировании интерьера следует учитывать высокую теплоотдачу этих ламп и использовать их на безопасном расстоянии от плавких (натяжные ПВХ потолки, полиуретановые элементы декора) и пожароопасных материалов.
Галогенные лампы
Галогенные лампы - это усовершенствованные лампы накаливания. Достоинством галогенных ламп является неизменно яркий свет, прекрасная передача цвета и возможность создания разнообразных световых оттенков.
Они известны умеренно высокой эффективностью, качеством света и высокой номинальной мощностью по сравнению с обычными лампами накаливания.
