Виды электрических ламп. Какие бывают лампы?

Цвет люминесценции зависит от материала полупроводника и его легирования. Белый оттенок получается за счет преобразования синего света светодиода в желтый люминофор, оседающий на кристалле. Варьируя толщину люминофора и его состав, можно добиться любого оттенка белого света.

Какие виды лампочек существуют: обзор основных типов ламп + правила выбора лучшей

Существуют различные типы светильников для осветительных установок. Помимо традиционных ламп накаливания, широко используются и другие типы ламп, такие как светодиодные, люминесцентные и галогенные.

В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные источники света и остановимся на характеристиках их устройства, преимуществах и недостатках.

• Традиционные лампы накаливания (ЛОН)
• Разнообразие галогенных источников света
• Люминесцентные лампы (КЛЛ и ЛЛ)
• Светодиодные лампы (LED)
• Правила выбора лучшей лампы освещения
• Оптимальный выбор для разных помещений
• Выводы и полезное видео по теме

Традиционные лампы накаливания (ЛОН)

Такое устройство состоит из основания, в котором расположены контакты, предохранителя, нити накаливания и стеклянного цилиндра.

Спираль обычно изготавливается из вольфрамового сплава, который может долгое время выдерживать высокую температуру горения +3200 °C. Чтобы продлить время горения, цилиндр заполняют аргоном или другим инертным газом; в некоторых устройствах наоборот, создают вакуум.

Для работы лампы электрический ток пропускается через проводник с малым сечением и низкой проводимостью. Энергия нагревает катушку, которая излучает световые волны.

Для освещения помещений используются различные типы ламп, выбор которых зависит от назначения источника света, желаемой яркости и других критериев.

Существует широкий ассортимент ламп общего назначения или ЛОНов: обычные лампы или миниатюрные лампы для местного освещения.

С точки зрения дизайна, лампа может быть:

• окрашенная;
• из матового стекла;
• зеркальная.

Модификации LON могут иметь не только бесцветные, но и многоцветные прозрачные стеклянные лампы. Обычно они используются в декоративных целях.

Модели с плафонами из матового стекла пользуются большим спросом, поскольку излучают мягкий, ровный свет, который особенно подходит для освещения спален и детских комнат.

Наиболее продвинутыми моделями этого типа являются светильники Krypton Bi-Coil, обладающие более высокими свойствами. Однако они уступают другим категориям светильников

В зеркальных устройствах часть цилиндра покрыта специальным составом, который отражает свет и направляет его в узкий пучок.

Такие устройства часто устанавливаются в потолочные светильники, поскольку они могут направлять свет только вниз, не освещая и не нагревая верхнюю поверхность.

Лампы на 12 В, 24 В и 36 В потребляют мало энергии, но излучают очень слабый свет. Они используются в факелах или в качестве аварийного освещения.

Технические особенности LON:

• светоотдача — 9-19 Лм/вт;
• мощность — 25-150 Ватт;
• период эксплуатации в среднем тысяча часов при напряжении 220 В;
• КПД – менее 30%.

К преимуществам относятся низкая цена, простота установки, доступная каждому, и приятное желтоватое освещение.

У ламп накаливания много других недостатков: они хрупкие, быстро перегорают из-за перепадов напряжения и имеют горячую поверхность, которая может стать причиной пожара.

На нашем сайте вы найдете статью, в которой мы подробно рассказываем о типах ламп накаливания, их маркировке и основных критериях их выбора. Более подробную информацию вы можете найти здесь.

Разнообразие галогенных источников света

Этот тип цоколя по конструкции похож на лампы накаливания, но вместо инертного газа колба заполнена йодом, бромом или другими галогенными соединениями. Это уменьшает испарение нагревательного элемента и повышает его температуру.

Галогенные изделия излучают интенсивный световой поток, приятный для глаз. Они часто используются для освещения и выделения частей интерьера.

Помимо ламп с цоколем, широко используются и другие варианты, например, линейные галогенные лампы, имеющие трубчатую форму. Водонепроницаемые модели с ярким светом используются для уличного освещения.

Популярностью пользуются низковольтные капсульные аппараты, которые имеют миниатюрные размеры. Их часто используют для люстр или потолков, но они должны быть подключены к сети через специальный трансформатор.

Другой тип — отражающие устройства, в которых используется специальный отражатель, обычно алюминиевый диск. Это позволяет регулировать угол падения света таким образом, чтобы луч света был направлен в нужную область помещения.

Такие устройства используются при установке потолочных светильников, поскольку они предотвращают нагрев верхней поверхности.

Технические характеристики галогенов:

• мощность — 1-20 Вт;
• индекс цветопередачи — 100%;
• нагрев колбы – 500 °C;
• светоотдача — 15-22 Лм/Вт;
• работает в диапазоне от -60 до +100 °C;
• срок службы — 2000-4000, при использовании трансформатора до 8000 часов;
• КПД – 50-80%.

Среди преимуществ данной категории приборов — достаточно длительный срок службы, а также возможность изготовления миниатюрных моделей, дающих яркий свет.

Они обладают превосходной цветопередачей, а современные технологии позволяют придавать излучаемому свету как теплые, так и холодные оттенки.

Галогенные приборы могут работать с высоким или низким напряжением. В первом случае они питаются непосредственно от сети, а во втором случае их необходимо подключать через трансформатор.

Одним из недостатков является то, что поверхность лампы сильно нагревается, поэтому она изготовлена из термостойкого кварцевого стекла. Тем не менее, не рекомендуется оставлять их в контакте с потолком или стенами светильника.

Галогенные лампы очень чувствительны к загрязнению — если вы прикоснетесь к ним голыми руками, лампа может сгореть или даже разрушиться. Они также не переносят скачков напряжения.

А вот как выбрать хорошую галогенную лампу.

Лампы накаливания

Электрическая лампочка (ЛОН) была первым электрическим источником света, появившимся в домашнем хозяйстве. Он был изобретен в середине 19 века. Хотя с тех пор он претерпел множество изменений, его суть осталась неизменной. Каждая лампа накаливания состоит из вакуумного баллона из стекла, цоколя, на котором расположены контакты и предохранитель, и нити накаливания, излучающей свет.

Нить накала изготовлена из вольфрамового сплава, который без проблем выдерживает рабочую температуру +3200 °C. Чтобы предотвратить прямое горение нити накала, современные лампы заполняются инертным газом, например, аргоном.

Принцип работы лампы очень прост. Ток течет по проводнику с малым поперечным сечением и низкой проводимостью. Часть энергии используется для нагрева проводника катушки и заставляет его светиться в видимом свете. Несмотря на такую простую конструкцию, существует множество типов LON. Они различаются по форме и размеру.

Свет лампы исходит от нити накаливания, изготовленной из вольфрама.

Декоративные лампы (свечи). Обычно его используют в небольших лампах и бра.

Расписные лампы: цилиндрические стекла разных цветов в декоративных целях.

Лампа накаливания с матовым стеклом дает более мягкий, ровный свет.

Лампы с отражателем — это лампы, в которых часть стеклянной колбы покрыта отражающим материалом для направления света в фиксированный луч. Эти лампы обычно используются в потолочных светильниках для направления света вниз, не освещая потолок.

Местные лампы работают с напряжением 12, 24 и 36 В. Они не потребляют много энергии, но освещенность достаточная. Они используются в ручных фонарях, аварийном освещении и т.д. Несмотря на некоторые недостатки, ЛОНы по-прежнему занимают первое место среди источников света. Их недостатком является очень низкий КПД, который составляет не более 2-3 % от потребляемой энергии. Остальное идет на отопление.

Декоративная лампа-свеча с цоколем E14

Второй недостаток заключается в том, что ЛОНы небезопасны в пожарном отношении. Например, обычная газета, положенная на 100-ваттную лампу, вспыхнет примерно через 20 минут. Само собой разумеется, что LLON не следует использовать в определенных местах, например, в небольших абажурах из пластика или дерева. Кроме того, они недолговечны. Срок службы ЛКТ составляет около 500-1000 часов. Хорошо то, что они дешевы и просты в установке. Как и люминесцентные лампы, светильники LON не требуют дополнительного оборудования.

Галогенные лампы

Галогенная лампа с вставным цоколем

Галогенные лампы мало чем отличаются от стандартных ламп, принцип работы тот же. Единственное различие между ними заключается в составе газов в цилиндре. В этих лампах инертный газ смешивается с йодом или бромом. Это повышает температуру нити накала и уменьшает испарение вольфрама.

Лампа для встроенного светильника

По этой причине галогенные лампы могут быть изготовлены более компактно и имеют срок службы в 2-3 раза больше. Однако температура стекла значительно повышается, поэтому галогенные лампы изготавливаются из кварцевого материала. Они не терпят загрязнений на луковице. Никогда не прикасайтесь к лампочке незащищенными руками — она очень быстро перегорит.

Галогенная линейная лампа

Галогенные линейные лампы используются в переносных или стационарно установленных прожекторах. Часто они оснащены датчиками движения. Эти лампы используются в гипсокартонных конструкциях.

Компактные галогенные лампы с цоколем G4

Компактные лампы имеют отражающее покрытие.

Недостатком галогенных ламп является то, что они чувствительны к колебаниям напряжения. Если они «колеблются», лучше приобрести специальный трансформатор для компенсации тока.

Люминесцентные лампы

Принцип работы люминесцентных ламп значительно отличается от принципа работы ламп ЛОН. Стеклянная колба такой лампы содержит пары ртути вместо вольфрамовой нити, которая сгорает под воздействием электрического тока. Свет газового разряда практически невидим, поскольку излучается в ультрафиолетовом диапазоне. Последнее вызывает свечение люминофорного покрытия на стенках трубки. Это свет, который мы можем видеть. Люминесцентные лампы также значительно отличаются от ЛОНов по внешнему виду и подключению. Вместо винтовой муфты с каждой стороны трубки имеются два штифта, которые крепятся следующим образом: Они вставляются в специальное гнездо и вращаются в нем.

Цоколь люминесцентной лампы G5 со штырьками вставляется в навинчивающуюся гильзу и вкручивается в специальное гнездо.

Люминесцентные лампы имеют низкую рабочую температуру. Благодаря своей поверхности, их можно разместить в любом месте ладони. Большая светящаяся поверхность создает равномерный, рассеянный свет. Поэтому их также называют флуоресцентными трубками. Кроме того, изменяя состав люминофора, они могут менять цвет светового излучения, делая его более приемлемым для человеческого глаза. Люминесцентные лампы служат почти в десять раз дольше обычных ламп накаливания.

Светильник с люминесцентными лампами

Недостатком люминесцентных ламп является то, что их нельзя подключать непосредственно к электросети. Вы не можете просто пропустить два провода через концы лампочки и вставить ее в розетку. Для их включения используются специальные пускорегулирующие аппараты, поскольку лампочка светится естественным образом. В дополнение к электронным балластам используются стартеры, которые каким-то образом зажигают лампочку при включении. Большинство люминесцентных ламп оснащены механизмом накаливания, аналогичным электронным балластам или дросселям.

Балласты для люминесцентных ламп

Маркировка люминесцентных ламп несопоставима с простой маркировкой LON, которая указывает только мощность.

К этим лампам применимо следующее:

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

Цифры после буквенного обозначения указывают: Первое число относится к эффективности цветопередачи, второе и третье — к освещенности. Чем выше степень цветопередачи, тем более естественным кажется свет человеческому глазу. Давайте рассмотрим пример цветовой температуры: Лампа с обозначением LB840 имеет цветовую температуру 4000 К, цвет белый и флуоресцентный.

Следующие значения расшифровывают маркировку ламп:

• 2700 К — сверхтеплый белый,
• 3000 К — теплый белый,
• 4000 К — естественный белый или белый,
• более 5000 К — холодный белый (дневной).

Недавнее появление на рынке компактных люминесцентных ламп произвело революцию в технологии освещения. Основные недостатки люминесцентных ламп — их громоздкие размеры и невозможность использования обычных винтовых цоколей — устранены. Дроссельные катушки устанавливались в цоколь лампы, а длинная трубка наматывалась на компактную катушку.

Параметры лампочек

Первоначально лампа характеризовалась мощностью (Ватт). Обычная мощность ламп накаливания составляет 40-60 Вт. Потребляемая мощность светодиодных ламп для бытового использования составляет от 1 до 15 Вт. Важно понимать, что потребляемая мощность характеризует только «скорость» потребления энергии из сети, а не световой поток, который определяет, насколько ярко светит лампа.

Световой поток измеряется в люменах и лучше всего характеризует источник света с точки зрения его способности освещать помещение.

Цветовая температура — это параметр, определяющий цветность излучения лампы. Теплый белый свет соответствует цветовой температуре 2700 — 3500°K (2700 — имеет выраженный желтый оттенок и обеспечивает приятное освещение, 3500 — ближе к белому и более интенсивный). Цветовая температура 4000 — 5000° соответствует нейтральному белому свету и обеспечивает сильное и приятное освещение. 6500° и выше — холодный белый свет, часто используется для уличного освещения (так как при этой цветовой температуре достигается более высокая светоотдача).

Другим важным параметром является индекс цветопередачи, который характеризует правильность цветового восприятия объектов при освещении лампой. Индекс цветопередачи должен быть указан на упаковке лампы и должен составлять 80 Ra для светодиодных источников для внутреннего освещения.

Не менее важна и продолжительность жизни. Рекомендуется использовать лампы надежных и проверенных производителей, иначе есть риск, что заявленный срок службы не будет достигнут.

Лампочки и здоровье

Современные компании проводят интенсивные исследования того, как освещение влияет на здоровье и самочувствие людей. В ходе этого исследования разрабатываются новые решения. Производители, являющиеся членами Европейской светотехнической ассоциации, включая Philips, выпускают светодиодные лампы в соответствии с самыми строгими законодательными нормами (а в Европейском Союзе они очень строгие).

Освещение помещений с помощью светодиодных светильников так же безопасно, как и нахождение на улице с естественным освещением или в помещении с любым другим искусственным источником света, будь то галоген или лампа накаливания.

Согласно стандарту 62471 Международной электротехнической комиссии (IEC), источники света делятся на четыре группы риска. Солнечный свет относится к группам 2 или 3 (наибольший риск для зрения). Однако светодиодные лампы для бытового использования и другие искусственные источники света (лампы накаливания, галогенные и компактные люминесцентные лампы) имеют наименьший рейтинг риска — 0 или 1, поэтому при длительном пребывании на открытом воздухе всегда лучше надевать солнцезащитные очки.

Синяя часть спектра наиболее вредна для нашего зрения. Люди, относящиеся к группе риска (очень чувствительные к этой части спектра), должны использовать в повседневной жизни светодиодные лампы или компактные люминесцентные лампы с низкой цветовой температурой. Также рекомендуются лампы с паровой лампой.

Будущее освещения

Светодиоды — одно из самых перспективных направлений в технологии освещения: благодаря их уникальным свойствам возможности использования светодиодов практически безграничны.

Учитывая стремительное развитие технического прогресса, сегодня трудно представить, как будет выглядеть освещение в собственных четырех стенах, например, через сто лет. Если предположить, что сегодняшние тенденции найдут отражение в домах будущего, то освещение будет энергоэффективным и динамичным, оптимально использующим и дополняющим естественный свет. Благодаря технологиям LED и OLED (органические светодиоды) можно освещать любые поверхности — мебель, стены, полы, одежду. Например, уже существуют световые обои Philips, которые освещают всю стену и режимы освещения которых можно менять. Поэтому утром он может сиять приятным белым светом, а вечером удивлять игрой оттенков. OLED-панели могут заменить оконные стекла, которые днем пропускают дневной свет и выглядят как прозрачное стекло, а ночью тонкие панели имитируют закат, восход или утреннее солнце.

Люминесцентные (энергосберегающие)

Принцип работы энергосберегающих ламп основан на прохождении электричества через пары токсичного металла — ртути. Энергия преобразуется в видимый и ультрафиолетовый свет. Но они не лишены своих преимуществ:

• рассеянный, приглушенный свет создает идеальное основное освещение. При таком освещении нет резких переходов от ярких пятен к мрачным теням.

• КПД изделий увеличен в пять раз. Так, люминесцентная лампа мощностью в 16 Вт светит, как 80-ти ваттная накаливания.
• срок их службы составляет до 20 000 часов непрерывной работы;
• выпускаются модели с различной цветовой температурой, от ярко-голубоватых, до приглушенно-оранжевых, красноватых;
• высокий уровень светоотдачи позволяет тратить меньше электроэнергии на освещение домов, квартир, учреждений;

Недостатки энергосберегающих ламп:

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

Лампы загораются медленно, на это уходит несколько секунд.

В целом, мы можем сказать следующее:

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

Если вы знаете характеристики различных ламп, вам будет легко подобрать подходящую лампу. Вы просто должны сопоставить практические потребности, комфорт и требования безопасности с характеристиками продукта.

Газоразрядные

Газоразрядные лампы производят свет за счет электрического разряда в газовой среде. Независимо от типа, все эти лампы обеспечивают высокую эффективность при низком потреблении энергии.

Ртутные

Ртутно-паровые лампы характеризуются компактными размерами, низкой интенсивностью цвета и сильным световым потоком. Это качество определяет основную область применения — промышленные объекты, автостоянки, дороги, пешеходные дорожки. С технической точки зрения эти светильники устарели и поэтому практически не используются в современных установках.

Преимущества ртутных ламп:

• высокая надежность;
• низкие затраты на установку и обслуживание;
• не требуется пускорегулирующее оборудование;
• низкое потребление электроэнергии;
• длительный срок эксплуатации.

Читайте также Индекс цветопередачи для различных типов ламп.

Самым большим недостатком является длительное время розжига.

Люминесцентные

Это самый популярный тип газоразрядных ламп, который выпускается в линейном и компактном исполнении. По мнению пользователей, основным преимуществом является возможность замены ламп накаливания без изменения дизайна светильников. Продукция выпускается с цоколями E14 и E27, в форме воска, шара и колбы. Диапазон цветовых температур также привлекателен.

Длинная модель особенно подходит для офисов, учебных заведений и общественных зданий, больниц, складов и дворов.

Информация. В частных хозяйствах эти изделия можно использовать для освещения комнатных растений, рассады и аквариумов.

Натриевые

Натриевые лампы являются самыми эффективными из газоразрядных ламп с точки зрения светоотдачи. Люминесценция обычно желтая, а белый цвет может быть достигнут путем добавления ксенона. Изделия высокого давления используются в уличном освещении.

Преимущества ламп с натриевым паром:

• светоотдача 150 Лм/Вт;
• экономичность;
• срок эксплуатации до 32 тыс. часов.

Недостатки — цвет только 20 Ra и долгое время розжига.

Ксеноновые

Эти изделия различаются в зависимости от материала, из которого изготовлена лампа, и длины дуги. Электроды всегда изготавливаются из вольфрама, легированного торием.

Модели с короткой дугой выпускаются с керамическими и стеклянными лампочками в форме сферы. Из-за высокого давления ксенона керамика является наиболее безопасным выбором. Если лампа повреждена, керамика разбивается медленнее, чем стекло.

Изделия с длинной дугой имеют трубчатую колбу и излучают более яркий свет, что определяет область их применения: Фото- и кинооборудование, проекторы, сценическое освещение.

Внимание. Миниатюрные модели изготавливаются для оптики и автомобильных фар.

• интенсивность и яркость свечения;
• надежность;
• срок службы до 3000 часов;
• экономичность;
• небольшой нагрев.

Недостатки: Необходимость в дополнительном оборудовании для освещения и относительно высокая стоимость.

Светодиодные лампы led

Светодиодные лампы рассматриваются экспертами как источники света будущего. Их световая отдача практически равна светоотдаче газоразрядных ламп, их размеры компактны, а эффективность высока.

Есть и другие преимущества:

• экологическая безопасность (в составе нет ртути);
• низкое потребление электроэнергии;
• срок службы до 100 тыс. часов;
• устойчивость к вибрациям и ударам;
• разнообразность цветов;
• возможность регулировать интенсивность свечения;
• повышенная безопасность за счет низкого рабочего напряжения.

До недавнего времени главным недостатком считалась высокая стоимость. Но есть и другие, о которых стоит упомянуть. Производители не объясняют, что кристаллы постепенно разрушаются, устройство теряет яркость и постепенно тускнеет. Для замедления деградации и поддержания их работоспособности в течение заданного времени необходимы дорогостоящие системы охлаждения и питания.

Основные выводы

Какими критериями руководствоваться при выборе светильников, каждый решает сам. Дешевое — не всегда обязательно плохое. Широкий ассортимент ламп различных типов позволяет подобрать изделие для любых условий эксплуатации. Это не обязательно должен быть дорогой светодиод. Галогенные и флуоресцентные лампы дешевле, но не хуже.

Не верьте рекламе и уговорам продавцов. Светодиоды еще недостаточно изучены, это относительно новые продукты, и люди предпочитают умалчивать об их недостатках. Если присмотреться, то узкая направленность света требует установки дополнительных светильников, что, учитывая особенности российской электросети, может повлечь за собой дополнительные расходы.

Лампы и светильники Полные характеристики и типы галогенных ламп.

Галогенные лампы и светильники Как найти причину неисправности и самостоятельно отремонтировать люминесцентную лампу.

Какие бывают лампочки для освещения дома и улицы

Существует множество различных типов ламп, которые работают по разным принципам. Некоторые из них используются в интерьере, некоторые — для уличного освещения, а некоторые — в декоративных или даже медицинских целях. В этой статье мы узнаем, какие типы ламп существуют, и рассмотрим самые важные типы ламп.

Современные лампы бывают всех форм и размеров. Они варьируются от трубок до привычных лампочек, свечей, фонарей и ламп с изогнутыми трубками. Размеры варьируются от крошечных, помещающихся на ногте, до приспособлений размером с трехлитровую банку.

Лампы для плоского освещения обычно небольшие (до 150 Вт для ламп накаливания) и часто имеют оригинальную форму, которая дополняет внешний вид светильника.

Более крупные источники света используются для освещения больших помещений и открытых площадок. Их мощность достигает одного киловатта и более. Да и размер этих «ламп» не домашний.

Цветовая температура и цветопередача уличных ламп отличается от естественной. Например, лампы на основе паров натрия для уличных фонарей имеют ярко-оранжевый оттенок и низкую цветопередачу.

Миниатюрные лампы и светильники с собственными линзами и отражателями используются для декоративного освещения. Большинство таких источников света имеют низкую мощность, но есть и мощные модели прожекторов.

Основное различие между лампами заключается в принципе их работы. Их типы:

• накаливания, в том числе галогенные;
• газоразрядные;
• газосветные;
• светодиодные.

Давайте подробнее рассмотрим каждый тип и его характеристики.

Лампы накаливания и галогенные

Все знакомы с лампой Ильича. Это лампа внутри спирали, которая нагревается и излучает свет под воздействием электрического тока. Устройство простое по конструкции, стоит немного, спектр излучения — теплый желтоватый оттенок. Идеально подходит для бытового освещения. Однако у этих ламп есть существенный недостаток: большая часть энергии (до 95%) расходуется не на освещение, а на обогрев помещения. Кроме того, срок службы этих источников света невелик.

Специалист по ремонту и обслуживанию электрического и промышленного электронного оборудования.

Интересно! Первоначально этот тип источника света имел вакуум в колбе, чтобы предотвратить окисление нити накала и ее разрушение. Сегодня почти все лампы этого типа заполнены инертными газами и находятся под атмосферным давлением. Так безопаснее. Исключение составляют некоторые виды миниатюрных ламп.

Срок службы ламп накаливания был продлен за счет добавления галогенов. В основном это бром или йод. Эти элементы способны улавливать испарившиеся молекулы нити накала и возвращать их на место, что продлевает срок службы устройств. Отсюда и название этого типа ламп — галогенные или галогеновые.

Но чтобы галогены выполняли свою функцию, необходимо было повысить температуру спирали, сделав ее тоньше и увеличив напряжение питания. Обычная стеклянная лампа была заменена термостойким кварцевым стеклом. В результате электрические лампы стали светить ярче, спектр излучения приблизился к дневному свету, а срок службы увеличился в разы.

Цифры на рисунке указаны:

• 1 – колба (обычное стекло), заполненная инертным газом;
• 2 – тело накала;
• 3 – держатели;
• 4 – штенгель;
• 5 – электрические выводы;
• 6 – лопатка;
• 7 – цоколь;
• 8 – кварцевая колба, заполненная инертным газом с добавкой галогенов.

Нередко бытовые галогенные лампы имеют дополнительную колбу из обычного стекла, заполненную инертным газом. Это выполняет защитную функцию и снижает температуру внешней поверхности источника света, своего рода тепло. Эти лампы не следует путать с обычными лампами.

Поэтому обычные лампы имеют низкую эффективность и относительно короткий срок службы (около 1 000 часов), но они дешевы. Излучаемый ими свет теплый, что создает ощущение тепла. Мощность варьируется от нескольких ватт до нескольких киловатт. Галогенные лампы, работающие по аналогичному принципу, «живут» в 2-3 раза дольше. Их спектр менее оранжевый, а эффективность примерно в 2 раза выше, чем у обычных ламп. Они несколько дороже и сильно нагреваются во время работы. Это особенно актуально для ламп без дополнительной колбы и приборов с высокой мощностью.

Одним из преимуществ ламп этого типа является высокий индекс цветопередачи. Цвет тел при его освещении не искажается и очень близок к реальному цвету.

Газоразрядные

Для этого типа источника света существует множество различных типов ламп, но все они работают по одному принципу — излучение света путем электрического разряда в газах. Каждый тип имеет свои конструктивные особенности и характеристики, которые мы рассмотрим ниже.

В отечественной светотехнической промышленности для всех типов таких источников света используется термин «газоразрядная лампа» (ГЛ), который включен в Международный светотехнический словарь, утвержденный Международной комиссией по освещению. Его следует использовать в технической литературе и документации.

Люминесцентные

Эти луковицы, которые мы называем LL, делятся на два подтипа:

Первые используются для уличного освещения и в мощных светильниках. Последние чаще всего используются в общественном и промышленном освещении. С появлением компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) этот тип источника света стал широко использоваться в бытовом освещении.

Давайте сначала рассмотрим, как работают агрегаты низкого давления. Трубчатая колба из обычного стекла заполнена смесью редких газов и ртути и покрыта внутри люминофором — соединением, которое излучает видимый свет при воздействии ультрафиолетового излучения. Электроды привариваются к концам трубы.

Цифры на рисунке указаны:

• 1 – подогреваемые катоды;
• 2 – колба (обычное стекло), заполненная инертным газом и парами ртути;
• 3 – люминофор;
• 4 – цоколь.

Когда электроды подключены к источнику питания, между ними возникает тлеющий разряд, заставляющий атомы ртути излучать ультрафиолетовый свет. Это, в свою очередь, активирует люминофор, который начинает ярко светиться в видимом спектре. Само ультрафиолетовое излучение поглощается стеклом лампы и люминофором.

На рисунке выше видно, что электроды имеют форму спирали, а их основания двойные. Почему, если не лампа накаливания? В лампе накаливания пары ртути конденсируются на стенках лампы, а сопротивление газового промежутка слишком велико, чтобы вызвать разряд. Электроды должны быть нагреты, чтобы инициировать разряд. По этой причине они имеют форму светящихся катушек.

При включении лампы специальный запальник нагревает электроды и подает на них высоковольтный импульс зажигания. После зажигания лампы это же устройство ограничивает ток, протекающий через лампу, чтобы разряд не превратился в неконтролируемую дугу. Это устройство называется балластом и является обязательным для люминесцентных ламп.

Каковы характеристики этого типа источника света? Более высокий КПД, чем у лампы Ильича (примерно в 5 раз выше). При той же мощности люминесцентная лампа светит в 5 раз ярче. И еще — срок службы. Он составляет около 3 000 — 5 000 часов по сравнению с 1 000 часов для ламп накаливания.

Керосиновые

Парафиновая лампа. Парафиновый бак (справа) имеет фитиль, который погружен в жидкое топливо. Защитное стекло создает замкнутый объем с повышенной температурой воздуха. Холодный воздух засасывается снизу, в районе круглого резервуара, а горячий воздух выходит в районе крючка для подвешивания.

Ультрафиолетовые источники света

Основным физическим явлением в этих источниках «света» является электрический разряд в газе. Возникающее ультрафиолетовое излучение не используется для преобразования света в люминофор, а проходит через материал лампы, который изготовлен из специального фиолетового стекла. Внешне лампа выглядит как черная трубка. В медицинской сфере они используются для дезинфекции больничных палат, инструментов, одежды, а также домов и офисов.

Характеристики ламп

Сравнение различных типов ламп осуществляется путем сопоставления их характеристик. Характеристики делятся на следующие основные группы:

Электрические параметры

К ним относятся рабочее напряжение и мощность. Рабочее напряжение, единица измерения В (вольт), — это номинальное напряжение, при котором рабочая лампа потребляет номинальную мощность, Вт (ватт), от сети или источника питания. Лампа обеспечивает световой поток, Лм (люмены), с указанными характеристиками.

Как правило, номинальное напряжение (рабочее напряжение) и мощность указываются надписями на верхней части лампы и на боковой стороне цоколя.

Светотехнические параметры

Основные параметры освещения:

1. Световой поток. Эта характеристика измеряется в люменах, Лм (lm). Суть понятия – количество единиц света, попадающего на единицу освещаемой площади.
2. Световая отдача. Единица измерения Лм/Вт. Суть понятия – количество света или световой поток в Лм, который получают от лампы при потреблении ею от питающей сети мощности в 1 Вт (ватт), т. е. Лм/Вт.

Световой поток — это сумма видимой и невидимой электромагнитной энергии, излучаемой искусственным источником света.

Световая отдача — это выход энергии источника света или эффективность. — Эффективность.

Эксплуатационные параметры

Наиболее важным параметром в этой группе является срок службы. Срок службы разных типов ламп различен. Срок службы типичной лампы составляет 1 000 часов. Но срок службы люминесцентных ламп составляет от 3 000 до 12 000-15 000 часов. Она зависит от производителя, типа лампы, ее электронного пускорегулирующего аппарата (ЭПРА) и количества включений и выключений. Для обычных люминесцентных ламп количество включений лампы приблизительно равно количеству номинальных часов работы.

Светодиодные лампы имеют самый длительный срок службы. Производители заявляют срок службы от 15 — 20 до 100 тысяч часов. При работе от 3 до 6 часов в день это дает срок эксплуатации в несколько лет. В течение этих лет лампа устареет. Или он ухудшится с потерей яркости на 30-50% и часто с изменением цветового тона или спектра излучения освещения.

Тип и размер цоколя

Назначение цоколя лампы:

• обеспечить надежное подключение светоизлучающего элемента лампы к цепям первичного электропитания, обычно это первичная сеть переменного тока, проложенная в здании;
• удерживать конструкцию лампы в плафоне светильника в определенном положении и не допускать ее прикосновения к плафону, например, бра или люстры;
• гарантировать быструю смену перегоревшей лампы и замену ее новой и т. п.

• резьбовые цоколи Эдисона, обозначаются буквой Е и числом, показывающим наружный диаметр резьбы в миллиметрах, он меняется от Е5 – цоколи для микроминиатюрных лампочек до Е40 – для самых мощных ламп, в основном промышленного освещения;
• штыревые цоколи – обозначаются буквой G, от слова glass – стекло, т. к. штырьки «вварены» прямо в стекло колбы, цифры в маркировке цоколя – расстояние в миллиметрах между осями штырьков;
• байонетные или штифтовые – название произошло от французского слова «багинет» или штык, характеризуются не выпадением из патрона при вибрациях, применяются на транспортных средствах – автомобилях, самолетах, кораблях и судах, поездах и трамваях и пр. Одно из названий – цоколь Свана – по имени изобретателя.