Технические характеристики ламп освещения
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Технические характеристики ламп освещения

Как выбрать лампочку для освещения. Часть 2: технические особенности источников света

Во второй части статьи мы попробуем выявить важные технические характеристики и функциональные отличия различных лампочек, чаще всего используемых для реализации бытового освещения. Отдельным пунктом рассмотрим вопросы экономии.

Сейчас на рынке представлено огромное количество ламп, предназначенных для комплектации не менее обширного ассортимента осветительных приборов. Чтобы сделать правильный выбор из доступной продукции и купить лампочку, идеально подходящую для конкретных условий, нужно чётко сформулировать задачи, которые должно решать наше искусственное освещение. Также следует понимать технологические особенности различных источников света. В первой части статьи мы обсуждали качество светового потока, что выдаётся различными электрическими источниками света, теперь определимся с характеристиками самих лампочек, как сложных электротехнических изделий.

Отложим в сторону вопросы дизайна и обратимся к строительным требованиям. Уже выполняя разводку проводов освещения, нам необходимо знать некоторые исходные данные, например, какого типа лампочки будут использоваться в осветительных приборах. Это поможет выбрать правильную схему разводки (пучком, параллельно, последовательно), подобрать оптимальное сечение проводников, запланировать применение подходящих электроустановочных элементов (количество клавиш на выключателе, диммер, проходные выключатели). Чтобы понять, какая лампочка подойдёт лучше, придётся заранее определиться с условиями эксплуатации, конструкцией стен и потолков, типом светильников, материалом, из которого будут изготовлены финишные слои отделок.

Как видим, множество факторов переплетено и тесно взаимосвязано, следует знать всё и сразу. Если кто-то считает, что нужно сначала выбрать светильник, а затем поставить в него самую дорогую и модную лампочку, и на этом можно закрывать тему — серьёзно ошибается. Алгоритм должен быть иным:

  • определяемся с необходимой степенью освещённости;
  • рассматриваем вопросы цветопередачи и теплоты свечения;
  • определяемся с особенностями эксплуатации (улица/сауна/санузел/детская…);
  • принимаем во внимание пространственное исполнение конструкций (стена/потолок/пол, пустотелая/монолит);
  • определяемся с отделочными материалами несущих конструкций (например, особое внимание уделяется натяжным потолкам);
  • подбираем тандем «лампочка + светильник».

10 нюансов, которые нужно учесть, чтобы лампочка работала долго и эффективно

1. Форма лампочек и габариты

«Висит груша — нельзя скушать» — это уже не актуально, традиционные лампы накаливания по экономическим соображениям отходят в прошлое. В первую очередь геометрические характеристики источников света зависят от их мощности, а уже под конкретные типоразмеры лампочек разрабатываются посадочные места светильников. Сейчас на первый план выходит минимизация габаритов при повышении яркости, что даёт возможность устанавливать осветительные приборы в зажатых местах (например, в ступенях и подиумах, пустотах мебели, узких арках и нишах), создавать эффекты «звёздного неба».

Наиболее разнообразными являются люминесцентные лампы. В частности, энергосберегающие лампы подходят для основных цоколей (Е27, Е14, Е40) и имеют форму свечи, груши, шара, спирали, нескольких U-образных дуг, кольца-руля, таблетки. Ртутные и натриевые лампы исполняются с колбой в виде эллипса, последние могут иметь вид продолговатой трубки. Знакомые многим лампы дневного света — это длинные трубки различной толщины, которые отлично подходят для реализации скрытого освещения в потолочных коробах, но есть также и кольцевые конфигурации данных источников света. Галогенные лампочки довольно компактны, часто имеют форму «пальчика» или «палочки» (для прожекторов), иногда защищены конусообразной колбой. Светодиодные лампы также довольно разнообразны по форме, начиная от стандартной колбы — заканчивая кольцом, бочонком или длинной лентой. Сейчас их изготавливают с различными цоколями, как резьбовыми, так и штырьковыми, что позволяет их применять практически в любом светильнике.

Цоколь служит для фиксации лампы и играет роль запитывающего проводника. Отдельно говорить о них не будем, заметим лишь, что выбор лампочки с тем или иным цоколем зависит только лишь от конфигурации патрона в светильнике, косвенно — от габаритов самой лампы.

2. Форма светового потока

По этому показателю можно выделить три типа лампочек:

  • сфокусированный, точечный свет
  • направленный свет
  • широкоугольный, рассеянный свет

Характер излучения подбирается в зависимости от поставленных перед осветительным прибором задач. Зависит он от формы лампы и типа колбы. Так фольгированные отражатели и различные оптические линзы на колбе фокусируют свет, ребристые диффузоры сужают поток в определенной плоскости, а всевозможные непрозрачные напыления и фильтры — рассеивают свечение и преобразуют цветовые параметры.

3. Рабочее напряжение лампы

Лампочки на 220 вольт не требуют установки в цепь понижающих устройств и готовы к установке «из коробки». Всё большую популярность набирают низковольтные источники света, работающие на напряжении в 6, 12, 24, 36 вольт. Они более устойчивы к перепадам параметров тока в общих сетях и реже перегорают. Также такие источники меньше нагреваются, что особенно актуально для галогенных ламп, эксплуатируемых в небольших полостях. Однако следует учитывать, что для понижения напряжения понадобится установить трансформатор, причём с возможностью его обслуживания/замены (то есть в полостях). Как правило, трансформаторы устанавливают возле монтажного отверстия одного из светильников, он запитывает сразу несколько источников света. Кстати, светодиодные лампы работают на постоянном токе, но понижающие устройства могут быть либо встроенными в них, либо вынесенными, если нужна миниатюрная лампочка. И ещё, в некоторых странах (Канада, США) напряжение сети отличается от нашего, но их лампочки мы не сможем использовать по ошибке, так как там и цоколи используются своеобразные.

4. Температура, которая выделяется лампочкой

Лампы накаливания генерируют много тепла, поэтому в некоторых условиях не могут применяться. Например, они не подходят для натяжных потолков из ПВХ-полотна. Также могут возникать проблемы с галогенками, которые эксплуатируются в небольших плоскостях, например, известны случаи расплавления светильников и проводов, расположенных в гипсокартонных конструкциях с изоляционными материалами внутри. В таких случаях стоит применять низковольтные цепи, либо использовать другие источники света, допустим, люминесцентные. Светодиодные лампы также нагреваются, но там для отвода тепла применяются специальные радиаторы.

5. Температура окружающего пространства

В данном случае нас интересует устойчивость лампочек к морозу и высоким температурам. Некоторые люминесцентные плохо переносят низкие температуры и на улице зимой быстро перегорают, тогда как другие могут работать годами, но не дают номинальной яркости. Светодиодные источники света нормально переносят морозы, но не любят слишком высоких температур (для них насущным вопросом является эффективный отвод тепла), поэтому не используются в таких помещениях, как баня, сауна, сушильная камера и т. п.

6. Устойчивость к влаге и пыли

Не все лапочки одинаково хорошо переносят повышенный влажностный режим. Многие образцы ламп накаливания быстро выходят из строя, если на колбу попадают холодные капли, поэтому, например, для санузла лучше использовать запаянные в колбу галогенные лампочки. Галогенки ещё хороши для влажных помещений тем, что часто запитываются через трансформатор и работают на безопасном низком напряжении. Люминесцентные источники боятся влаги, так как пары могут окислять печатные платы. Есть ограничения и по использованию светодиодов. Вообще, существуют специальные влагозащищённые источники света даже с нитью накаливания, в которых надёжно защищено примыкание цоколя к колбе, и сама колба изготовлена из сверхпрочного стекла. В любом случае необходимо обращать внимание на показатель IP — для умеренно влажного помещения подойдёт продукция с маркировкой IP44, для тяжёлых условий и улицы — IP65 и более.

Касательно запылённых помещений, то тут всё просто — высокотехнологичные светодиодные и энергосберегающие люминесцентные источники света лучше не использовать без специальных светильников или в полуоткрытых светильниках, так как пыль может проникать в устройство и вносить «коррективы» в работу электронных элементов.

7. Устойчивость лампочки к вибрациям

В производственных и технических помещениях, на транспорте, при освещении спортивных объектов — лампы накаливания не выдерживают вибрационных нагрузок, их слабым местом является спираль. А вот газоразрядные и светодиодные, дуговые источники света не так уязвимы. Светодиодная продукция может похвастаться даже некоторой степенью противоударности, тогда как у конкурентов может разбиваться колба. Кстати, разбитые люминесцентные лампы опасны для здоровья, так как эти лампы содержат энное количество ртути, поэтому нуждаются в специальной утилизации.

8. Ограничение по расположению лампочки в пространстве

Большинство источников света могут устанавливаться в любом направлении — колбой вверх/вниз/горизонтально. А вот, допустим, металлогалогенные лампочки могут быть рассчитаны на определенную ориентацию и в неправильном положении либо недолго служат, либо не запускаются.

9. Задержка включения, прогрев, мерцание

После щелчка клавишей выключателя лампы накаливания мгновенно загораются и сразу выдают проектное количество света. Быстро срабатывают и светодиоды. А вот металлогалогенные лампочки и некоторые другие из категории газоразрядных нуждаются в прогреве — они сначала светят тускло, набирают полную яркость через определённое количество времени. Иногда эта задержка довольно длинная. Кроме того, сам запуск тоже может производиться с паузой — поэтому, покупая люминесцентные лампочки и проверяя их в магазине, обратите на это внимание. Известно ещё одно неприятное свойство металлогалогенных ламп: после выключения они должны полностью остыть в течение 3–5 минут, и только тогда их можно снова включить (поэтому с ними применяют специальные «ступенчатые» выключатели). Для некачественных люминесцентных ламп дневного света (трубчатые длинные колбы) свойственны свои возможные недостатки — это заметное мерцание и шумная работа балласта.

10. Возможность подключения управляющих устройств

Возможность регулировать параметры светового потока существенно расширяет функциональность лампочек, но далеко не все они могут работать в режиме ограничения/увеличения мощности или изменять цветовые характеристики. Самое распространённое управляющее устройство — это диммер, обеспечивающий менее интенсивное и более экономичное освещение. Он нормально сочетается с лампами накаливания и галогенками на 220 вольт. Но, во-первых, диммер для светодиодной лампы применяется специальный (здесь изменяется сила тока, протекающего через кристаллы). Во-вторых, некоторые трансформаторы для понижения напряжения низковольтных галогенных лампочек не сочетаются с диммерами. В-третьих, бывают лампы, в которых яркость невозможно регулировать, поэтому данный момент необходимо уточнять.

Заметим, что при регулировании яркости свечения светодиодной лампы меняется и «цветность» свечения. Их диммеры могут управляться с помощью пульта на расстоянии — радиосигналом, инфракрасным лучом. Более продвинутые модели диммеров подключаются к Интернет (их называют базовыми станциями), и мы через домашнюю сеть Wi-Fi можем работать со своими лампочками, используя любое мобильное устройство, например, на iOS или Android. Кстати, иногда умные лампочки (точнее умные диммеры) можно настроить в режиме вспышки для фотографирования или установить для них таймер включения/выключения, иногда пользователю доступны функции цветомузыки. Есть также смарт-лампочки, управляемые через Bluetooth.

Насколько экономичны различные типы лампочек

Часто в один и тот же светильник можно установить разного типа лампочки, поэтому актуальным становится вопрос — «какие из них будут выгоднее в эксплуатации». Тут нужно учитывать сразу несколько моментов.

Читать еще:  Способы кладки кирпича

Энергоэффективность лапочки, её КПД

То есть, какую яркость можно получить при заданной потребляемой мощности. В данном случае безоговорочно лидируют светодиодные устройства. В целом картина выглядит так: стоваттная лампочка накаливания даёт такое же количество света, как 50-ваттная галогенка, 25-ваттная «экономка», или светодиодный источник, потребляющий 8 ватт.

Срок службы лапочки

И снова впереди светодиоды. Показатели имеем следующие: лампа накаливания — до 1000 часов, галогенка — до 2000 часов, экономка — до 10000 часов, светодиодные лампочки — до 100000 часов. Нужно понимать, что это идеальное, расчётное время работы источников света, на практике, эксплуатационные ограничения, вернее их несоблюдение, могут быстро выводить из строя лампочки, которые в принципе заявлены как долговечные. Допустим, слишком частые включения/выключения энергосберегающей лампочки сокращают срок её службы. А ещё некоторые газоразрядные лампочки не сразу выходят на пик своего КПД (может потребоваться более ста часов), а, отработав какое-то количество времени, начинают терять яркость, меняют цветность. Срок службы многих лампочек (в частности, накаливания и галогенок) можно увеличить применением устройств плавного пуска.

Стоимость лампочки

Самые эффективные источники света являются одновременно и самыми дорогими. Светодиодная лампа от известного европейского производителя мощностью в 10 ватт стоит от 200–350 рублей (в зависимости от типа исполнения), аналогичная по КПД 24-ваттная «экономка» — 100–150 рублей, 50-ваттная галогенка с отражателем — чуть более 50 рублей, стандартная лампа накаливания «сотка» — порядка 20 рублей. Как видим, разброс цен большой, но на практике доказано, что у светодиодных источников света лучшее соотношение «КПД/долговечность/цена/функциональность».

Лампы накаливания: виды и основные характеристики.

Человек постоянно пытается продлить световой день, освещая свое жилище в темное время суток. Началось это еще на заре цивилизации и продолжается по сей день. Осветительные приборы прошли эволюционный путь от примитивной лучины, до высокопроизводительной электролампочки. Родительницей электроосвещения стала лампа накаливания, патент на которую был получен еще в середине XIX века. И хотя инновационные осветительные ресурсы активно завоевывают рынок, но все равно добрая старая «лампочка Ильича» остается достаточно востребованной.

Принцип действия и особенности конструкции

При нагреве до определенной температуры металл начинает светиться. Это свойство и используется в лампах накаливания. При этом пришлось решить несколько проблем, которые препятствовали созданию эффективного осветительного элемента. Во-первых, нужно было подобрать материал, который при накаливании не расплавится. В результате спираль изготавливается из вольфрама – самого дешевого из тугоплавких металлов. Во-вторых, процесс нагрева ускоряет окислительные процесс, который оказывает негативное влияние на состояние металла. Значит, необходимо было предотвратить контакт раскаленной спирали с кислородом, т. е. с воздухом.

В результате получилась конструкция лампы, которая преодолевает все проблемы и в то же время поражает своей простотой:

  • грушевидная колба из стекла с прикрепленным к узкой части металлическим цоколем. На нем имеется резьба, при помощи которой устройство вкручивается в патрон. В некоторых моделях резьба отсутствует, но имеются другие решения, соответствующие условиям эксплуатации;
  • внутри колбы имеется стеклянная ножка, с впаянными двумя электродами. Своими верхними концами они крепятся к краям спирали, а нижними – к цоколю. Причем один припаян к корпусу, а второй – к контакту на его дне;
  • вольфрамовая спиралевидная струна крепится к электродам и держателям (ножкам), изготовленным из тугоплавкого металла (молибдена). Они не дают спирали провиснуть при нагреве и оборваться. В зависимости от назначения ламп накаливания спиралей может быть несколько, а значит количество контактов и поддерживающих ножек увеличивается соответственно.

Из колбы откачивают воздух и заполняют ее инертным газом либо оставляют вакуумную среду. Этим решается проблема окисления. Проходя через вольфрамовую спираль, электрический ток разогревает ее. Причем происходит это незаметно для человеческого глаза и световой поток в результате накала проводника распространяется практически мгновенно.

Применяемые в лампах накаливания материалы

При изготовлении ламп накаливания используются разные материалы. Регулируется производство соответствующими статьями ГОСТа, в которых прописаны все необходимые требования – от размеров, до требований безопасности.

Металлы

В лампе накаливания присутствуют металлические детали – спираль и держатели. Нить накаливания чаще всего производят из вольфрама – тугоплавкого металла с температурой плавления до 3400°С. Значительно реже для спирали используют осмий и рений. При включении в сеть температура нити накала достигает 2000-2800°С. Ножки должны выдерживать высокую температуру и иметь низкий показатель теплового расширения, поэтому их делают из молибдена, который соответствует выдвигаемым требованиям.

Вводы

В этом осветительном элементе металлическими так же будут и контакты, по которым ток из сети будет передаваться на рабочую зону. Одним контактом выступает алюминиевый цоколь, к которому изнутри крепится проволока, выходящая к электроду (чаще всего, никелевому). Второй контакт располагается на донышке цоколя и отделяется от основного корпуса изолятором.

Стекла

В лампе накаливания колба производится из обычного прозрачного стекла. Встречаются виды из матового стекла, которое рассеивает свет, делая его мягче. Бывают особые модели в цветных колбах или с зеркальным напылением.

Для предотвращения образования окиси и сгорания вольфрама колбу лампы наполняют инертным (химически неактивным) газом – аргон, ксенон, криптон или азот. Бывают вакуумные виды. Кроме относительного повышения срока службы, подобные модели имеют минимальную теплоотдачу.

Характеристики

Лампы накаливания характеризуются такими величинами:

  • мощность (Вт). Диапазон этого показателя впечатляет размахом – от 25 до 1000 Вт. Подбирают «силу свечения» исходя из расчета освещенности помещения. Для бытовых нужд достаточно в 25-150 Вт, а для других – мощнее;
  • напряжение (В). Выпускаются виды ламп, работающих от напряжения 220 В, 380 В. Так же существуют источники освещения, работающие на пониженном напряжении;
  • светоотдача (Лм/Вт). Чем выше этот показатель, тем ярче будет гореть источник света. Для данного продукта он находится в диапазоне 9-19 Лм/Вт;
  • вид и размер цоколя. По виду монтажа цоколь бывает резьбовой и одно- либо двухконтактный штифтовой. Размер цоколя имеет три стандарта – Е14, Е27 и Е40 (самые ходовые). Цифры обозначают диаметр в миллиметрах;
  • эксплуатационный ресурс. В приемлемых условиях лампа накаливания может функционировать до 1000 часов.

Виды и характеристики ламп накаливания достаточно разнообразны. Это обуславливает их популярность и распространенность в различных производственных и бытовых сферах.

Разновидности ламп накаливания

Классифицируются лампы накаливания исходя из их конструкционных особенностей и сферы применения.

Общего и местного назначения – самая многочисленная группа. Лампы общего вида используются при организации основного освещения бытовых, промышленных и общественных помещений. Основным отличием устройств местного назначения является пониженное напряжения источника питания. Поэтому чаще всего их используют в переносных светильниках, для освещения рабочего места и т. д.;

Декоративные отличаются разнообразием размеров, форм и расположением спирали. Такие лампы накаливания обрели популярность в последнее время благодаря неординарному внешнему виду. Чаще всего их используют в дизайн-проектах в качестве декоративного элемента.

Иллюминационные виды ламп накаливания отличаются небольшим рабочим напряжением. Как правило, у них цветная колба, окрашенная изнутри (реже снаружи) неорганическим пигментом. Палитра красок самая разнообразная и зависит от цели использования. Чаще всего применяются в иллюминационных устройствах. Но эффективная цветопередача сохраняется недолго – под воздействием высокой температуры пигмент «выгорает» и теряет первоначальную яркость.

Сигнальные постепенно становятся историей. Все чаще их заменяют светодиодные элементы. Разрабатывался этот вид ламп накаливания для разнообразных светосигнальных устройств.

Зеркальные имеют колбу своеобразной формы. Ее разрабатывали с таким расчетом, чтобы световой поток имел определенную направленность. Препятствует рассеиванию и способствует фокусировке специальное алюминиевое покрытие. Оно наносится изнутри, оставляя не закрашенным определенный участок колбы (как правило верхний), через который и будет выходить луч света. Используется в местах где необходимо организовать направленное освещение.

Транспортные лампы используются в самых разнообразных ТС. Их конструкция и технические характеристики соответствуют условиям эксплуатации. Такие осветительные элементы отличаются повышенной прочностью и вибрационной устойчивостью. Устройство цоколя позволяет быстро сменить вышедшую из строя лампу на новую. Рассчитаны на работу от электросети транспортного средства. Основные виды таких элементов используются в осветительных приборах авто- и мототранспорта, на тракторной технике, самолетах и вертолетах, на морских и речных судах.

Отдельно в этой категории стоят двухнитевые лампы накаливания. В них имеются две спирали, что позволяет в некоторых ситуациях использовать вместо двух один элемент освещения. Например, фары автомобиля (переключение с ближнего на дальний или с габаритов на стоп-сигналы), ж/д светофоры и т. д.

Отдельную группу составляют галогенные лампы накаливания. Использование галогенов позволило значительно уменьшить габариты конструкции при повышении светоотдачи. По этой технологии изготавливаются элементы для общего освещения, инфракрасных облучателей, кино- и телеоборудования, прожекторов и пр.

Сфера использования

Лампы накаливания используются в самых различных сферах жизнедеятельности человека. Трудно даже представить место или устройство, где бы они не применялись. Начиная от обычного бытового освещения жилых помещений, до организации световой сигнализации, от карманного фонарика, до мощнейших военных прожекторов. И хотя современные технологии не стоят на месте предлагая все новые источники освещения, но во многих случаях «классические» лампочки не имеют равноценной замены. Подобная популярность вполне объяснима – они недороги, просты в монтаже и эксплуатации.

Маркировка

В маркировке ламп накаливания используются буквенные и цифровые обозначения. Состоит она из четырех частей:

  • первая – буквенная. В ней отражены конструкционные и физические особенности. Б – биспиральная с аргоном, Г – газовая односпиральная аргоновая, В – вакуумная, БК – биспиральная криптоновая, МЛ – молочный цвет стекла, О – колба опалового цвета;
  • вторая – буквенная. Показывает сферу использования. Ж – для ж/д, СМ – для самолетов, КМ – коммутационная, А – для автотранспорта, ПЖ – для прожекторов;
  • третья – цифирная. Рабочее напряжение и номинальная мощность;
  • четвертая – цифирная. Номер доработки.

Зная особенности маркировки продукции можно без труда подобрать необходимый для конкретных условий эксплуатации вид.

Достоинства и недостатки ламп накаливания

Лампы накаливания имеют как достоинства, так и недостатки. К основным минусам относится низкий коэффициент полезного действия. Для источников света под КПД подразумевается отношение интенсивности видимого светового потока к мощности, потребляемой для его производства. Его уровень не превышает 15% при температуре накала 3126°С. Но срок службы устройства при этом составляет всего несколько часов. При снижении нагрева эксплуатационный период повышается, но снижается КПД. При 2427°С коэффициент полезного действия составляет всего 5%, но светит такая лампочка на протяжении около 1000 часов. (Расчеты взяты для обычной грушевидной лампы накаливания мощностью 60 Вт). Это значит, что львиная доля энергии уходит в тепло (инфракрасное излучение), и только незначительная часть переходит в видимый для человеческого глаза спектр.

Читать еще:  Как сделать ящик для компоста

Еще имеются и такие недостатки у ламп накаливания:

  • светоотдача напрямую зависит от напряжения;
  • относительная пожароопасность – пространство вокруг колбы может нагреваться до +300°С;
  • неэкономичность;
  • хрупкость;
  • существует вероятность взрыва колбы;
  • незначительная величина срока службы лампы накаливания, особенно по сравнению с новейшими видами.

Но все эти недостатки перекрываются многочисленными достоинствами:

  • доступная цена;
  • компактность;
  • широкий диапазон мощности;
  • непрерывный светопоток с близкой к естественной светопередачей;
  • не мерцает на переменном токе;
  • не требуют дополнительных пускорегулирующих устройств и специальной утилизации;
  • не теряют яркости.

Благодаря этим достоинствам лампы накаливания остаются лидерами продаж в сегменте осветительных элементов.

Вместо заключения

К преимуществам ламп накаливания можно отнести и их «всепогодность». Был проведен интересный эксперимент, в котором включение осветительных элементов различных видов осуществлялось при экстремально низкой температуре — -150°С. И только обычна лампа накаливания выдержала и работала стабильно, обойдя галогеновую, светодиодную и люминесцентную.

Описание и разновидности ламп

Разнообразие доступных разновидностей ламп создает сложности при их выборе. Раньше большая часть относилась к лампам накаливания. Чтобы выбрать такие виды лампочек, которые подойдут наилучшим образом, нужно разбираться в особенностях, присущих им. Более подробно с наиболее используемыми типами ламп познакомит эта статья.

Характеристики лампочек

При выборе лампы обычно обращают внимание на такие характеристики:

  • Важно, чтобы свет был комфортным для глаз и способствовал сохранению здоровья зрения.
  • Желательно, чтобы потребление электрической энергии при постоянном использовании было относительно небольшим.
  • Нужны лампы не имели свойств, которые вредны для здоровья человека.

При выборе необходимо учитывать технические характеристики изделий:

  • Могут использоваться различные типы цоколя. При покупке нужно приобретать только такую лампу, которая подойдет к патрону. Каждый вид имеет условное обозначение, состоящее из буквы «E» и одной или двух цифр, которые равны диаметру, измеренному в миллиметрах.
  • Мощность используемых ламп ограничивается величиной, которая указывается в спецификации светильника. Если необходимо установить в нем несколько экземпляров, ограничение относится к суммарной характеристике.
  • В некоторых светильниках используются переходники, которые позволяют применять с двумя или четырьмя штырьками.
  • У ламп может быть различная форма колбы. Они могут быть в форме груши, шарика, свечи или в какой-нибудь другой.
  • Важной характеристикой является яркость освещения. Принято считать, что в помещении высотой 2,7 м на 10 кв. метров нужно потратить мощность 100 Вт. Измерение освещенности квартиры или офиса осуществляют в люксах. Существуют нормативы, определяющие освещение, необходимое для различных типов офисов или жилых помещений.

Большое разнообразие свойств позволяют выбрать наиболее подходящий вариант.

Виды лампочек

Существует большое количество разновидностей, обладающих своими особенностями. Далее будет рассказано, какие бывают лампочки для освещения квартиры, и будут подробно рассмотрены их свойства и возможное применение.

Осветительные

Лампы для искусственного освещения можно разделить на следующие категории:

  • Лампы накаливания. В них источник света — это нить накаливания. В колбу могут быть добавлены различные инертные вещества: криптон, галогены (соединения брома или йода). Это относится к криптоновым и галогенным разновидностям.
  • В газоразрядных электролампах через трубку проходит разряд. К этому типу относятся ртутные (в том числе люминесцентные), натриевые, неоновые и некоторые другие.
  • Светодиодные используют в качестве основного элемента полупроводники.

Перечисленные типы ламп предназначены для определенного использования, которому они соответствует наилучшим образом.

Обычная лампа накаливания

Этот вариант является наиболее распространенным. Его важным достоинством является качественный индекс цветопередачи. Это понятие характеризует то, насколько свет по своему составу близок к солнечному, который является наиболее благотворным для человеческого зрения. Лампы для дома, имеющие мощность, превышающую 100 Вт, в настоящее время в продажу не поступают.

Для освещения используется нить накаливания, в составе которой имеется вольфрам. Это вещество способно выдерживать высокую температуру горения в течение длительного времени. Чтобы увеличить срок службы лампочки, ее заполняют нейтральным газом (например, аргоном) или создают внутри вакуум.

Используется несколько разновидностей: прозрачная, матовая и зеркальная.

Важно! Когда рассматривается значение мощности, написанное на упаковке, необходимо учитывать, что речь идет не об интенсивности освещения, а о том, сколько электроэнергии она использует.

Лампочки, имеющие мощность, не превышающую 36 Ватт, являются экономными, однако дают слабый и неяркий свет.

Лампы накаливания обладают коэффициентом полезного действия не более 30%. Срок эксплуатации составляет не более тысячи часов.

Их достоинствами являются:

  • Небольшая цена.
  • Простой монтаж.
  • Приятный желтоватый оттенок света.

Однако такая разновидность устройств обладает серьезными недостатками: хрупкость и уязвимость к механическим повреждениям, чувствительность к перепадам в подаче электроэнергии, относительно небольшой срок эксплуатации, сильный нагрев стеклянной колбы в процессе работы.

Галогенная лампа

Виды ламп освещения и их применения могут сильно различаться. Одними из наиболее известных являются галогенные лампы. К ним не рекомендуется прикасаться руками. Такие лампы в процессе работы разогреваются до очень высокой температуры. Это приводит к тому, что спираль быстро вырабатывает свой ресурс. Эта разновидность имеет высокую чувствительность к скачкам напряжения. Из-за этого лампа легко может выйти из строя.

Устройство напоминает лампы накаливания, однако стеклянную колбу заполняют другими газами. Для этой цели используют галогены: соединения йода, брома и другие. В результате этого повышается температура горения нити накаливания, и уменьшается испарение вольфрама с нее.

Их делают для однофазной сети с питающим переменным напряжением в 220 В или в виде низковольтных вариантов, где применяется постоянное напряжение 12 В. В последнем случае используется подключение посредством трансформатора.

Важно! Свет у этой лампы теплый, он не имеет мерцания. Нить накаливания выполнена из вольфрама. В процессе работы происходит не только испарение частиц, но и частичное оседание. В результате этого явления срок службы увеличивается.

Монохроматическое излучение – излучение одной частоты.

Ультрафиолетовое излучение – оптическое излучение с длиной волны меньшей, чем у видимого излучения.
Ультрафиолетовое излучение делится на три группы:

  • А( короткие волны) 315-400 нм
  • В (средние волны) 280-315 нм
  • С (длинные волны) 100-280 нм

Видимое излучение – электромагнитное излучение с длиной волны от 380 до 780 нм.

Инфракрасное излучение – электромагнитное излучение с длиной волны большей, чем у видимого излучения.
Инфракрасное излучение делится на три группы:

  • А (короткие волны) 800-1400 нм
  • В (средние волны) 1400-3000 нм
  • С (длинные волны) 3000-10000 нм

Световая отдача – отношение излучаемого светового потока к потребляемой мощности. Единица измерения – люмен на ватт (лм/Вт).

Поток излучения – количество энергии, излучаемой за единицу времени. Единица измерения – ватт (Вт).

Световой поток – полное количество света, излучаемого данным источником в видимой области спектра. Единица – люмен (лм).

Сила света – пространственная плотность светового потока в заданном направлении, или отношение светового потока, направленного от источника в пределах телесного угла, охватывающего данное направление, к этому углу. Единица – кандела (кд).

Освещенность – плотность падающего светового потока на поверхности, или отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади этой поверхности. Единица измерения – люкс (лк).

Яркость – отношение силы излучения в заданном направлении от участка поверхности к проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению. Единица измерения – кандела на метр квадратный (кд/м2).

Цветовая температура – температура черного тела, при которой оно испускает излучение с той же хроматичностью, что и рассматриваемое измерение. Эта мера объективного впечатления от цвета данного источника света. Единица измерения – кельвин (К).

  • 2700К – сверхтеплый белый
  • 3000К – теплый белый
  • 4000К – естественный белый
  • 5000К – холодный белый (дневной)

Индекс цветопередачи – отношение цветов предметов при освещении их данным источником света к цветам этих же предметов, освещаемых источником света, принятым за эталон (чаще всего – Солнцем).
Символ: Ra

  • Ra 91-100 – очень хорошая цветопередача
  • Ra 81-91 – хорошая цветопередача
  • Ra 51-80 – средняя цветопередача
  • Ra Лампы накаливания общего назначения;
  • Галогенные лампы;
  • Люминесцентные лампы;
  • Газоразрядные лампы высокого давления;
  • Полупроводниковые источники света ( в данной статье не рассматриваются )

Лампы накаливания общего назначения

На сегодняшний день лампы накаливания являются самым распространенным источником света, используемым как в бытовых, так и промышленных, общественных, административных и других видах светильников. Основным источником оптического излучения в лампах накаливания является разогретый до температуры свечения проводник, находящийся в инертной атмосфере.Выпускают лампы вакуумные с аргоновым и криптоновым наполнителем. Криптоновые лампы имеют меньшие габариты и обеспечивают световой поток примерно на 10% больше, чем лампы с аргоновым наполнителем. Лампы используются в сетях переменного тока напряжением 127 и 220 В и частотой 50 Гц. Средняя продолжительность горения составляет 1000 часов. Лампы накаливания насчитывают множество типов – это обычные лампы, декоративные, цветные и зеркальные лампы. Обычные лампы применяются для общего освещения. Декоративные лампы, благодаря различным вариантам исполнения, являются не только источниками света, но и частью дизайна помещений. Зеркальные лампы используются для освещения высоких помещений и открытых пространств, а также для направленного освещения. В офисных помещениях, музеях и на выставках они своим светом подчеркнут детали. В гостинницах, ресторанах и жилых помещениях они создатут уютные островки света.

В условном обозначении ламп буквы и цифры обозначают:

Лампы общего назначения (ЛОН):

В – вакуумная,
Б – биспиральная с аргоновым наполнением,
Г – газополная с аргоновым наполнением,
БК – биспиральная с криптоновым наполнением,

Лампы декоративные (ДС,ДШ), Лампы различного назначения (РН):

Д – декоративная;
Р – рифленая;
В – витая;
А – абажур;
Ш – шаровая;
З – зеркальная;
ЗК – зеркальная с концентрированным светораспределением;
ЗШ – зеркальная с широким светораспределением;
R50 – R-зеркальная в маркировке импортных ламп. 50 или иное значение – диаметр колбы в мм
215-225 В (или иной) – диапазон напряжения, в котором рекомендуется использовать лампу,
60 Вт (или иной) – потребляемая электрическая мощность,
Е27 (или иной) – тип цоколя,
Е – винтовой цоколь,
27 (или иной) – диаметр цоколя.

Галогенные лампы

Достоинством галогенных ламп являются неизменно яркий свет, великолепная цветопередача, обеспечивающая красивые, “сочные” оттенки, и возможность создания любых световых эффектов. Галогенные лампы применяются для местного и декоративного освещения жилых помещений, магазинов, гостиниц, ресторанов, галерей и выставок, в которых эффективность использования энергии и низкие затраты на обслуживание имеют большое значение. Галогенные лампы используются также в кинематографии, телевидении, транспортных средствах. По сравнению с обычными лампами накаливания галогенные имеют более высокую цветовую температуру (до 3100 К), благодаря чему их свет имеет более сочные и яркие цвета, высокую световую отдачу и долгий срок службы. Галогенные лампы работают от сети 220В напрямую без трансформаторов, модели низкого напряжения – от источников питания 6,12 и 24 В. Галогенные лампы низкого напряжения отличаются миниатюрностью, большим углом падения света, что позволяет создавать компактные и привлекательные системы освещения в самых различных сферах деятельности.
Галогенные лампы являются высокотемпературными излучателями. Добавление галогена обеспечивает более длительную работу лампы, уменьшает вольфрамовый осадок на нити накаливания в результате испарения частиц вольфрама и обеспечивает стабильную светоотдачу. При температуре около 1400 С испаряющийся с нити накаливания вольфрам вступает в химическую реакцию с галогеном, которым наполнена колба лампы. В результате конвекции образовавшийся галогенид циркулирует вблизи нити накаливания и расщепляется. Частицы вольфрама оседают на нити накаливания, а молекулы галогена высвобождаются и готовы принять участие в следующем цикле. Этот циклический процесс и обеспечивает преимущества галогенных ламп:

Читать еще:  Изготовление пожарной лестницы для двухэтажного дома

– Большое количество света при одинаковом потреблении электроэнергии вслледствие высокой температуры нити накаливания.

– Долгий срок службы из-за непрерывного обновления нити накаливания.

– Стабильная светоотдача в течение всего срока службы, поскольку не происходит почернения колбы.

– Миниатюрность конструкции в соответствии с требованиями циклического процесса.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы используются в основном для местного и общего освещения жилых и общественных помещений. Люминесцентные лампы очень экономичны и имеют светоотдачу до 104 лм.Вт. Множество типов по мощности и длине делают люминесцентные лампы лучшим инструментом для решения задач общего освещения. Люминесцентные лампы питаются от сети переменного тока напряжением 127 и 220В частотой 50 Гц. Включаются в сеть вместе с пускорегулирующей аппаратурой, обеспечивающей зажигание лампы, нормальный режим работы и устранение радиопомех. Тип цоколя G13 (G8 для ламп малой мощности). Световая отдача в несколько раз больше чем у ламп накаливания. Представляют собой стеклянную вакуумированную трубу-колбу, наполненную парами ртути низкого давления. Стенки трубки изнутри покрыты слоем люминофора. Пары ртути в электрическом разряде излучают свет главным образом в ультрафиолетовом диапазоне. Излучение разряда поглощается люминофором и переизлучается в видимую область спектра. Используются лампы мощностью 6, 18, 13, 14, 18, 20, 30, 36, 40, 65 и 80 Вт.

В условном обозначении ламп буквы и цифры обозначают:

Л – люминесцентная;
Б – белой цветности;
Д – дневной цветности;
Ц – с улучшеной цветопередачей;
ТБ – тепло-белая;
У – универсальная;
Э – экологическая

Газоразрядные лампы высокого давления

Газоразрядные лампы высокого давления подходят для использования в осветительном оборудовании, требующем мощных компактных источников света, высокой светоотдачи и долгого срока службы. Лампы применяются для освещения торговых площадей, гостиниц, ресторанов, освещения промышленных помещений, для уличного и дорожного освещения. В газоразрядных лампах высокого давления в качестве источника света используется дуговой разряд в парах металлов высокого давления. В зависимости от сорта паров металла светоотдача в расчете на единицу затраченной электроэнергии в 10-20 раз больше, чем у ламп накаливания. Стеклянная колба имеет форму цилиндра или элипсоида. У ртутных ламп колба покрывается изнутри люминофором, преобразующим ультрафиолет в видимый свет. Внутри колбы помещен реактор с двумя электродами и подводящими токопроводами. В реакторе содержатся пары металла и формируется дуговой разряд.
У ртутных ламп горение дугового разряда происходит в парах ртути высокого давления. Лампы эксплуатируются в сетях переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой (ПРА).
В натриевых лампах горение дугового разряда происходит в парах натрия. Лампа излучает характерный желтый свет. Натриевые лампы высокого давления являются в настоящее время наиболее экономичными из всех источников света. Срок службы у них в 12 раз дольше чем у ламп накаливания и в 1,3 раза дольше, чем у ртутных ламп высокого давления. Световая отдача в 7 раз больше, чем у ламп накаливания и в 2 раза больше, чем у ртутных ламп высокого давления. Натриевые лампы высокого давления щироко применяются для освещения улиц, автотрасс, площадей, промышленных территорий и других открытых пространств, где не предъявляется высокое требование к качеству цветопередачи. Лампы включаются в сеть переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой (ПРА).
Металлогалогенные лампы высокого давления обладают высокой световой отдачей, улучшенной цветопередачей, сравнительно небольшими габаритными размерами, большой единичной мощностью. Лампы предназначены для освещения открытых пространств, промышленных помещений, открытых и закрытых спортивных площадок, а также для освещения объектов выездных и студийных телепередач и киносъемок. Лампы эксплуатируются в сетях переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой (ПРА).

В условном обозначении ламп буквы и цифры обозначают:

Д – дуговая;
Р – ртутная;
Л – лампа;
В – может использоваться в светильниках без пускорегулирующей аппаратуры;
На – натриевая;
Т – трубчатая
215-225 В (или иной) – диапазон напряжения, в котором рекомендуется использовать лампу,
60 Вт (или иной) – потребляемая электрическая мощность,
Е27 (или иной) – тип цоколя,
Е – винтовой цоколь,
27 (или иной) – диаметр цоколя.

Характеристики ламп

Характеристики ламп – это та информация, которая в символьном виде отображена даже на их упаковке.

Важные светотехнические показатели

К светотехническим характеристикам ламп относится температура цвета. Это довольно условная величина, описывающая цвет, излучаемый лампой, сравниваемый с цветом абсолютно черного тела, являющимся постоянной величиной. Измеряется эта характеристика в Кельвинах (сокращенно К). У ламп накаливания этот показатель близок к температуре накаливаемого тела; для стандартных ламп с мощностью от 40 до 100 ватт цветовая температура составляет 2700–2900 К, для галогенных ламп – 2900–3100 К. Человеческое зрение воспринимает свет ламп с разными цветовыми температурами по-разному; чем выше температура цвета, тем холоднее воспринимается излучаемый свет. Например, люминесцентные лампы излучают тепло-белый цвет при цветовой температуре 2700–3000 К, белый нейтральный свет при температуре 4000– 4500 К, а холодно-белый свет при 5000–6500 К.

Газоразрядные типы ламп имеют еще один немаловажный параметр, указываемый в документации и каталогах – общий индекс цветопередачи. У всех существующих тепловых ламп этот индекс равен 80–100 Ra, а у газоразрядных ламп он может быть разным, но всегда менее 100 Ra. Чем больше значение индекса цветопередачи, тем выше качество передачи естественных цветов. Однако при повышении качества цветопередачи ощутимо растет и цена газоразрядных ламп. Также лампы с высокой цветопередачей обладают обычно низкой светоотдачей. Поэтому использовать газоразрядные лампы с индексом цветопередачи больше 90 рекомендуется лишь в тех случаях, когда это на самом деле необходимо (например, в бутиках или полиграфии).

Механические характеристики

К механическим свойствам источников света относятся их размеры; вес; вид цоколя; для некоторых ламп — расположение накаливаемого тела или, в случае с ксеноновыми лампами, промежутка разряда относительно цоколя. Также к механическим характеристикам ламп относится такой параметр, как рабочее расположение источника, так как некоторые типы газоразрядных ламп и ламп накаливания работают лишь в конкретном зафиксированном положении (горизонтальном, вертикальном или с углом наклона). Обязательность выполнения требований к положению лампы должна указываться в документации.

Эксплуатационные свойства

Наиважнейшей эксплуатационной характеристикой источников света является продолжительность их службы, хотя это понятие вовсе не постоянно, и не окончательно, так как существуют полная, минимальная, средняя, непрерывная, полезная и другие виды продолжительности службы.

Полная (физическая) продолжительность службы лампы — это промежуток времени между началом эксплуатации лампы и выходом ее из строя. В связи с тем, что это условная и неопределенная величина (одна лампа может перегореть через несколько часов, а другая лампа — через две тысячи часов), такая продолжительность службы никогда не отражается в документации.

Освещение магазинов на объектах

Мы поможем подобрать светильники на ваш объект

В соответствии с российскими государственными стандартами на лампы накаливания, на них указывается средняя продолжительность службы с номинальным напряжением, то есть период эксплуатации группы из нескольких ламп, в течение которого перегорают 50 процентов от их общего числа. Для стандартных ламп этот период составляет около одной тысячи часов, при условии, что снижение потока света всей группы не превышает 30 процентов.

Для остальных типов источников света средняя продолжительность службы зависит от технических условий и может варьировать от 1000 до 5000 часов.

Люминесцентные лампы и большинство газоразрядных ламп, согласно ГОСТа характеризуются полезной продолжительностью службы, то есть средним периодом эксплуатации ламп, в течение которого их работа является экономичной и эффективной. Средний срок работы таких ламп важен потому, что в процессе их эксплуатации понижается качество излучаемого ими светового потока, что обусловлено уничтожением люминофоров в колбе ламп ртутными и другими парами. Через определенное время качество светового потока ухудшается настолько, что система освещения не поддерживает нужный уровень освещенности, а лампы в то же время остаются вполне работоспособными. Согласно ГОСТу, для российских люминесцентных источников света допускается снижение потока света на 40 процентов, а полезная продолжительность службы составляет 12 000 часов.

Минимальной продолжительностью службы ламп считается период работы группы из нескольких ламп от начала эксплуатации до момента выхода из строя первой лампы. Такая характеристика указывается в документации особо надежных и устойчивых ламп специального применения и встречается очень редко. Гораздо чаще можно встретить такой параметр, как гарантированная продолжительность службы, другими словами, это время, в течение которого возможность выхода ламп из строя не превышает номинального для них значения. К примеру, для российских люминесцентных источников света ЛБ8–6 устанавливается продолжительность гарантированной работы в 5000 часов при безотказной работе в течение всего срока.

Помимо продолжительности службы к эксплуатационным характеристиками ламп относятся: устойчивость к климатическим условиям (температура и влажность воздуха); устойчивость к механическим повреждениям (удары, шумы, вибрации, ускорения); устойчивость к перепадам напряжения электрической сети.

Важно отметить, что в документации к зарубежным источникам света очень редко указывается продолжительность службы и еще реже сообщается об устойчивости к механическим повреждениям. У зарубежных традиционных ламп накаливания средняя продолжительность службы составляет 1000 часов, а полезная продолжительность работы зарубежных люминесцентных ламп обычно заметно выше, чем у отечественных (15 000 часов против 12 000 часов).

Приоритеты значимости характеристик ламп расставляются с учетом условий их последующей эксплуатации. В торговле очень важен индекс цветопередачи, в утилитарном освещении – величина световой отдачи, в промышленности – устойчивость к вибрациям.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector