Галогеновые лампы накаливания

Установка

Во время эксплуатации прибор раскаляется до500 °С. При установке нельзя касаться стекла руками, лучше одевать текстильные перчатки или использовать ветошь.

Установка на авто производится со снятием фары или без. Если замена происходит через демонтаж фары, порядок работ таков:

  1. Ослабляются крепежные болты.
  2. Фара снимается с кузова.
  3. Отсоединяется разъем электропитания.
  4. Снимается защитная крышка (поворот против часовой стрелки), предназначенная для герметизации устройства.
  5. Отдается металлическая застежка, удерживающая фару, нажатием вверх.
  6. Лампочка извлекается из фары и меняется на новую.
  7. Рекомендуется запомнить расположение контактов на цоколе: новая деталь вставляется в те же контакты.

Модели продолжают оставаться самыми популярными для автомобильного освещения благодаря доступной цене и большому ассортименту.

Цоколи и разновидности форм

Галогенные лампы накаливания выпускаются с разными цоколями. Винтовые, как у обычных ламп накаливания — типа E 27 и E 14. Штырьковые — две ножки из тонкой проволоки на некотором расстоянии друг от друга. Эти цоколи обозначаются латинской буквой G, дальше стоит цифра, обозначающая расстояние между выводами. Наиболее распространенные G4, G 5.3; часто встречаются G 53, GZ4, GY4, GX5,3. Есть и более сложные для описания типы цоколей. Их обозначение и внешний вид можно увидеть на рисунке внизу. Это все малоточные модификации.

Галогенные лампы типа GU,  G9 и  G 10  подключаются напрямую к 220 В. Причем размеры их остаются такими же небольшими.

Цоколи и их изображение

Еще можно разделить галогеновые лампы на капсульные и с защитным стеклом. Капсульные — совсем маленькие. Их называют еще пальчиковые — по размерам они где-то как фаланга мизинца.  Внутри каждой галогенки с защитным стеклом есть такая миниатюрная — капсульная. Тело накала в них может располагаться параллельно или перпендикулярно вводам.

Защитное стекло может иметь рефлектор — для создания направленного пучка света. Это еще увеличивает эффективность от использования лам, так как лучи, направленные назад, отражаются от поверхности рефлектора. Кроме того, рефлектор отражает тепло, что повышает температуру нагрева спирали. То есть, света «становится» еще больше.

Форма колбы тоже может быть разной

Еще есть линейные галогенные лампы. Они используются в подсветке рабочих поверхностей, для освещения производственных помещений. Могут иметь два одинаковых цоколя или только один. Они практически не используются в быту, так как при малых размерах имеют высокую мощность — от 1 кВт до 20 кВт. Зато они востребованы для наружного освещения: их ставят в прожектора.

Плавное включение

Ты наверняка замечал, что лампы накаливания сгорают чаще всего в момент включения. Причина – начальный бросок тока. Дело в том, что холодная спираль имеет очень маленькое сопротивление: оно в разы меньше рабочего, когда спираль разогрета. Из-за этого в момент включения холодной лампочки ток через тело накала превышает нормальный в десятки раз. Такой эффект назвали токовым ударом. Галогенная лампа подвержена такому удару много сильнее, чем обычная лампочка – ведь рабочий ток у нее выше, а, значит, пусковой вообще выходит за критическую отметку.

Можно как-нибудь бороться с этой проблемой? Не можно, а нужно! Для этого существуют специальные приборы – устройства плавного включения ламп (УПВЛ). В момент включения они ограничивают ток через спираль, а после предварительного разогрева лампы плавно доводят его до номинального. Визуально это выглядит так, будто бы лампочка плавно (1-3 сек) «разгорается».

Что это дает? Ты не поверишь, но с УПВЛ ресурс галогенной лампы увеличивается в 2-3 раза и может достигать 12 000 ч вместо положенных 2 000–4 000. Схема включения галогенок через УПВЛ будет выглядеть следующим образом:

УПВЛ, рассчитанный для работы с галогенками, можно успешно использовать и с обычными лампами накаливания, в разы продлевая срок их службы.

Правила эксплуатации ламп

  • Нельзя прикасаться голыми руками
  • Большинство моделей ламп требует определенного расположения лампы в пространстве.

Резюмируя все вышесказанное, получаем, что галогенные лампы накаливания отличаются повышенной прочностью за счет того, что изготовлены из кварца, их корпус термоустойчив и не пропускает ультрафиолет.

Важно знать, что каждая лампа имеет маркировку, состоящую из четырех параметров, которые означают следующее: материал изготовления, название содержащегося газа, размер лампы, напряжение-мощность

Покупая галогенные лампы накаливания любого вида с подходящим размером цоколя, вы экономите электроэнергию, а значит и свои средства.

Самостоятельное подключение

Установить галогенный светильник своими руками несложно. Работу следует выполнять в перчатках или же держать прозрачную часть прибора салфеткой или куском ткани. Внешняя колба менее чувствительна, однако перчатки лучше все же использовать.

Светильники с отражателями монтируют к стойке с монтажным кольцом. В качестве крепежного элемента используют усики или пружинки (конкретный способ фиксации зависит от модели). Крепеж обеспечивает механическое закрепление устройства в монтажном кольце.

К лампочке подводят выделенный провод. Разрешается подключение шлейфовым способом. Однако такой способ нежелателен, так как приводит к потере мощности.

Кабели используют импульсные, поскольку они обеспечивают компактность. Фазный проводник из коробки стыкуют с выключателем, а провод от выключателя соединяют с трансформатором. Нуль направляют от распредкоробки к трансформатору. В цоколь устройство вкручивают так же, как и обычную лампу накаливания.

Чем галогенная лампа накаливания отличается от обычной

С момента изобретения электрических источников света предпринимаются попытки их усовершенствования и повышения эффективности. Первые опыты с вольфрамовыми спиралями в парах химически активных веществ группы галогенов — брома и йода — были проведены более ста лет назад. Тогда был открыт эффект переноса металла с последующим восстановлением.

При работе лампы с раскаленной спирали постоянно испаряются атомы вольфрама. В обычных лампочках накаливания они конденсируются на стекле, имеющем меньшую температуру, при этом спираль постепенно истончается и в результате перегорает. В парах йода или брома происходит связывание атомов металла в химическое соединение, что препятствует их оседанию на внутреннюю поверхность колбы. Эта реакция обратима — при соприкосновении с раскаленной нитью накала соединение распадается на исходные составляющие, вольфрам восстанавливается на поверхности спирали, и цикл повторяется.

Таким образом срок службы нити продлевается до трех-четырех тысяч часов, а при включении через диммер или блок защиты галогенные лампы способны прослужить до 12000 ч. При этом удается повысить рабочую температуру спирали примерно до 3000-3200 К, что увеличивает светоотдачу в 2-3 раза — до 22-30 лм/Вт и обеспечивает максимальный коэффициент цветопередачи (Ra=100).

Галогены препятствуют осаждению вольфрама на стекло, поэтому оно не затемняется, и колбу можно делать очень компактной, уменьшая внутренний объем и повышая давление. Это приводит к увеличению срока службы, снижению материалоемкости и теплопотерь.

Для дополнительного уменьшения потерь энергии на тепловое излучение в современных галогенных лампах на колбу наносят IRC-покрытие, пропускающее видимый свет и отражающее инфракрасное тепловое излучение обратно к спирали. В результате требуется меньше электроэнергии (примерно на 45 %) на разогрев нити накала до рабочей температуры.

Разновидности галогенных лампочек

Лампочки с галогенами классифицируют по источникам питания:

  • низковольтное исполнение с драйвером на 12 Вольт;
  • лампы накаливания 220в.

Классификация ламп представлена на рисунке внизу.

Низковольтные лампочки также могут подключаться к выделенному источнику питания на 220 В, но только при наличии понижающего трансформатора. Данное устройство уменьшает напряжение до допустимого уровня (12 Вольт). Галогенные лампочки этого типа имеют штырьковый цоколь G4, G9, GU10, G12. Также в автопроме применяется цоколь типа H4.

Виды цоколей показаны на следующем рисунке.

Лампочки принято подразделять на несколько типов в зависимости от особенностей их конструктивного исполнения:

  • линейные;
  • капсульные;
  • с отражателем;
  • с вынесенной колбой;
  • низковольтные;
  • галогеновые люстры;
  • IRC-галогенные источники света.

Линейные

С этого типа лампочек начиналось производство галогенных источников света. Выпускаются такие лампы и поныне. В конструкции линейных источников света имеется пара штырьковых держателей с обеих сторон вытянутой колбы. В бытовых целях такие устройства применяют редко из-за их высокой мощности (от 1 до 20 кВт).

Капсульные

Такие лампочки характерны своими небольшими габаритами. Капсульные источники света применяют для подсветки интерьеров. Обычно используют цоколи G4 и G9. Что касается G9, то этот цоколь предназначен для сети 220 В. За счет компактности и небольшой мощности капсульные устройства часто устанавливают в светильниках открытого типа.

С отражателем

Галогенные лампочки с отражателями также именуют устройствами с направленным излучением. Подобного эффекта добиваются за счет применения отражателя, который выполняется в одном из двух вариантов — интерференционном или алюминиевом. В случае с отражателем из алюминия тепло отводится вперед, а интерференционное исполнение предполагает отвод тепла назад. Также приборы с отражателем изготавливают с защитной крышки и без таковой. Светильники с отражателем оснащаются разными типами цоколей: для сети 220 В или низковольтные — на 12 Вольт.

С вынесенной колбой

Устройства с внешней колбой часто путают со стандартными лампами накаливания. Они имеют схожую конструкцию, в том числе резьбовой цоколь E14 или E27, такую же стеклянную колбу и тело накала. Но внутри лампочки с вынесенной колбой имеются галогены.

Галогеновые люстры

Источники света этого типа производятся с цоколем E17 или E27. Одна из главных характеристик люстр — малогабаритность лампочек, они практически незаметны. Люстры обычно рассчитаны на работу от сети 220 В, однако встречаются и низковольтные светильники. В последнем случае понадобится подключение через понижающий трансформатор.

Низковольтные

К низковольтным источникам света относятся приборы, работающие от напряжения 6, 12 или 24 Вольт. Наиболее распространенный вариант — лампа на 12 Вольт. Чаще всего низковольтные галогенные лампочки используют в случае установки на легковоспламеняющиеся основания. Применяются для освещения интерьеров (точечная подсветка), небольших фрагментов садовых участков, для освещения экспонатов в музеях и т.д.

Благодаря своей безопасности низковольтные источники света разрешены к использованию в помещениях с повышенным уровнем влажности. Но в этом случае необходимо обеспечить надежную защиту цоколя от попадания на него воды.

IRC-галогенные лампы

Галогенные IRC-лампы имеют специальное покрытие, которое прозрачно для видимого света, но является преградой для инфракрасного излучения. Данное покрытие принимает инфракрасный свет и отражает его обратно — к спирали. Благодаря такой технологии сокращаются тепловые потери и повышается эффективность лампы. По данным ведущего производителя — компании Orasm — технология позволяет уменьшить потребление электричества на 45% в сравнении с другими галогенными лампочками. При этом срок службы устройства увеличивается в 2 раза. IRC-лампа позволяет получить мощный световой поток — 1700 лм, а также светоотдачу 26 лм/Вт, что вдвое выше возможной 35-ваттного люминесцентного источника света.

Устройство и принцип действия

Начинка галогенных лампочек во многом напоминает нити накаливания: та же стеклянная колба, тело накала и цоколь. Однако эти источники света имеют в своем составе йод и бром.

Проходя через тело накала, ток разогревает вольфрамовую спираль, что приводит к свечению. Вследствие высокой температуры происходит высвобождение вольфрамовых атомов, вступающих во взаимодействие с галогенами (йодом и бромом). Реакция препятствует осаживанию металлических элементов на внутренних стенках осветительного устройства, что позволяет существенно увеличить срок эксплуатации лампочки.

Таким образом, принцип работы галогенной лампочки базируется на использовании вольфрамово-галогенного цикла:

  1. Испарение вольфрама.
  2. Перенос частиц посредством диффузии или конвекции на участки с меньшей температурой.
  3. Появление устойчивых молекул соединений вольфрама и галогенов.
  4. Транспортировка появившихся молекул на участки с высокими температурами — к нагретой вольфрамовой спирали.
  5. Разложение молекул в результате воздействия повышенной температуры и выделение вольфрамовых атомов на поверхность тела свечения.

Описанные выше процессы уменьшают влияние двух ключевых недостатков стандартных лампочек накаливания:

  1. Тело колбы не темнеет, так как испарившиеся вольфрамовые частицы снова уходят на нить накаливания.
  2. Происходит регенерация тела свечения, что увеличивает эксплуатационный срок лампочки.

В то же время вольфрамово-галогенный цикл не лишен недостатков:

  1. Реакции, где применяется йод, невыполнимы без кислородной среды. Так как в качестве наполнителей используются соединения водорода (йодистый метил и метилен), то в колбе осуществляется водяной цикл, ускоряющий разрушительные процессы в нити накала.
  2. Йод не позволяет полностью регенерировать нить, поскольку возвращение вольфрамовых атомов происходит в хаотическом порядке. При этом самые перегретые участки тела свечения не восстанавливаются. Следствием является быстрое испарение вольфрама с участков, подвергшихся воздействию критических температур, и перегорание нити.
  3. Минусы использования йода проявляются и в других вопросах: агрессивность при взаимодействии с металлами, вбирание в себя немалой части излучения на зелено-желтом участке спектра. Также имеет место недостаточно проработанная методика дозирования галогена.

Перечисленные минусы компенсируются использованием других типов галогенов. К примеру, в последнее время получили распространение бромовые соединения (этилы и этилены). Также возможно применение фтора или хлора. Особенно интересен фтор, так как он с наибольшей эффективностью позволяет усилить регенерацию нити. Существенным ограничивающим фактором для брома, фтора и хлора является их агрессивность.

Отрицательные моменты галогенок

  • Не всем людям подходит белое яркое освещение, которое бьет по глазам, и не во всех местах уместно. В спальнях или детских комнатах редко встречается галогенное освещение. В таких помещениях их могут устанавливать лишь под углом, опытными специалистами, по разработанной схеме освещения.
  • Наружная стенка колбы лампы прочная, но она может быть повреждена. Вследствие этого может выйти наружу газ, который опасен для человека. От одной лампы не будет большого вреда, но если ламп много, то это может вызвать мигрень или головокружение.
  • Галогенки для бытового применения имеют свои недостатки, как и другие разные устройства. Например, их не советуют ставить в ванной комнате, так как на них будет действовать постоянно влажный воздух, от которого лампы могут в скором времени взорваться.
  • Разбившиеся галогенные лампы требуют особой утилизации цоколей, осколков и патронов. Их нельзя выкидывать в обычные баки для мусора. Это является серьезным недостатком. Неисправную лампу нужно положить в универсальный контейнер для отходов химии, если он имеется, или сдать в специальную организацию, которая работает по оказанию подобных услуг.

Это интересно: Как выбрать встраиваемый электрический духовой шкаф — излагаем развернуто

Колба галогеновой лампочки

Колба изготовлена из специального кварцевого стекла, стойкого к высоким температурам и воздействию агрессивной среды. Небольшие размеры и прочная конструкция позволяют выдержать значительное давление газа. В сравнении с лампами накаливания имеют гораздо меньшие размеры и повышенную прочность. Это позволяет в качестве наполнителя применять дорогостоящие инертные газы, такие как ксенон и криптон. В конечном итоге температура спирали повышается, световая отдача возрастает практически в два раза. Соответственно возрастает и срок службы галогеновых лампочек. Разница между ними и обычными лампами составляет примерно в 2 – 3 раза.
Современные галогеновые лампочки выпускаются со специальным покрытием стеклянной колбы. Это покрытие нанесено с целью отражения теплового (инфракрасного) излучения и способствует значительному увеличению светового излучения. При этом пропускается только видимый свет, а тепловая энергия возвращается обратно на спираль, что позволяет сократить потребление электроэнергии.

ГЛН с внешней колбой

Эти лампы напряжения в 220В заменяют классические лампы накаливания, обладают стандартным цоколем E14 или E12.

Линейная ГЛН располагается в стеклянной колбе, форма которой идентична форме классической лампы. Колба выступает защитным барьером от пыли и касаний. Встречаются колбы с молочным и матовым покрытием, бывают и прозрачные.

Особенности: качественная передача цвета и высокая цветовая температура, миниатюрные габариты, различные формы.

Рекомендации: подключать эти лампы стоит с помощью блоков защиты, которые подают ток постепенно и предохраняют от скачков напряжения.

  • Светодиодные LED-лампы — какие лучше? Обзор самых популярных и надежных моделей, с фото и видео!

  • Как выбрать цветовую температуру — смотрите здесь! Таблица, инструкция, обзор яркой и оптимальной цветовой температуры для комнаты

  • Подключение светильника своими руками — пошаговая инструкция с фото и видео. Правила монтажа + схема подключения

Различия галогеновых ламп

В зависимости от назначения галогенные источники света могут различаться:

  • по конструкции;
  • по цоколю;
  • по напряжению питания.

Конструкция и тип

На сегодняшний день промышленность выпускает галогенные лампы разнообразных размеров и форм. Капсульные приборы имеют вид компактной колбы-капсулы, которая в дополнение может оснащаться отражателем. Обычно такие лампы используют на транспортных средствах и в светотехнике (кино и фотосъемка, проекторы и пр.), но могут применяться и для точечного освещения жилых помещений или ландшафтного дизайна.

Капсульные галогенные лампы с собственным отражателем света и без

Линейные приборы имеют сильно вытянутую колбу и напоминают трубчатую люминесцентную лампу в миниатюре. Контакты для подключения питания у таких источников света расположены по краям колбы. Основная сфера применения линейных ламп – театральные, осветительные, поисковые прожектора и прожектора декоративной подсветки. Используются такие приборы для кино и фотосъемки.

Линейная галогенная лампа и прожекторы, ее использующие

Поскольку галогенная лампа сильно нагревается, она является сильным источником инфракрасного излучения. IRC-лампы, появившиеся относительно недавно, лишены этого недостатка. Специальное покрытие колбы пропускает видимый свет, но отражает ИК излучение, которое возвращается в колбу. Такое решение имеет сразу несколько преимуществ. Во-первых, IRC прибор несильно нагревает близкорасположенные объекты. Во-вторых, и это главное, за счет уменьшения расхода тепла лампа примерно на 45% экономичнее своего обычного галогенного собрата и имеет вдвое больший срок службы.

IRC-лампы выпускаются различных типоразмеров, и с первого взгляда могут выглядеть, как обычные. Отличить их от простых галогенок можно по маркировке IRC.

Инфракрасные лампы в отличие от IRC действуют с точностью до наоборот. Специальное покрытие пропускает ИК излучение, но задерживает видимый свет. Такие приборы намного эффективнее обычных и даже керамических ТЭНов. Им не требуется время на разогрев – они выходят на рабочий режим сразу же после включения и так же быстро остывают.

ИК-галогенная лампа и обогреватель, ее использующий

Последний тип галогенных ламп – прибор с дополнительной внешней колбой. С виду такое изделие почти не отличается от обычной лампочки: тот же цоколь, та же форма колбы. Но если присмотреться, то вместо вольфрамовой спирали можно увидеть миниатюрную галогенную лампу. Для чего нужна дополнительная колба? Во-первых, она предотвращает контакт с раскаленной галогенной лампой. Это исключает вероятность сильного ожога при прикосновении и делает прибор более пожаробезопасным.

Во-вторых, внешняя колба защищает основную от загрязнения, которого галогенные лампы очень боятся: раскалившаяся до 250 градусов Цельсия грязь вызывает локальный перегрев основной колбы и, как следствие, выход прибора из строя. Привычный внешний вид позволяет легко заменить лампу накаливания на галогенную, не изменяя внешнего вида светильника.

Обычно двухколбовые лампы оснащаются цоколем Эдисона того или иного размера и используются для замены обычных лампочек накаливания.

Цоколь

Тип цоколя, при помощи которого на лампу подается напряжение, зависит от назначения галогенки, ее размера, конструкции и величины питающего напряжения. Низковольтные компактные лампы обычно имеют штырьковый цоколь GU 5.3, G4, GY 6.35. Чтобы такой прибор не вставить вместо лампы на напряжение 220 или 110 В, последние оснащаются цоколями GU10 (с фиксацией), G9 или G12  (большой штырьковый).

Приборы с цоколем Эдисона (Е27 и E14) служат для замены обычных ламп накаливания. Практически все они снабжены дополнительной колбой. Линейные галогенки имеют разъем R7, а те, что предназначены для установки в транспортные средства, обычно выпускаются со стандартным «автомобильным» цоколем Н или HR.

Основные типы цоколей, устанавливаемых на галогенные источники света

Питание

Галогенные источники освещения выпускаются на несколько рабочих напряжений. Их не так много: 12, 24, 110 и 220 вольт. Лампы на 24 и 12 вольт предназначены для работы в автономной аппаратуре (фонари, переносные осветители и пр.) и транспортных средствах: автомобилях, мотоциклах, поездах, самолетах. Приборы с напряжением 110 и 220 В используются для освещения стационарных объектов: квартир, производственных помещений, стоянок и т. д.

Тем не менее 12- и 24-вольтовые лампы успешно используются и для обычного стационарного освещения в точечных светильниках для подвесных потолков. Для этого их достаточно включить в сеть 110 или 220 В через понижающий трансформатор – электромагнитный или электронный.

Виды, формы, размеры

Преимущество данного вида также состоит в типовом многообразии форм, видов и размеров галогенных ламп, что позволяет задействовать их практически в любых световых конструкциях: точечных бра, встроенной подсветке, многорожковой люстре, уличных прожекторах и многом другом.

Выделят следующие виды галогенок:

Линейные получили свое название благодаря вытянутой цилиндрической форме, что несколько затрудняет их использование в быту. Однако при освещении больших по площади складских и хозяйственных помещений, уличных пространств они применяются часто, благодаря высокой прочности и яркости. Еще один “минус” – повышенное энергопотребление.

Корпус с внешней или двойной колбой считается лучшей среди галогенных ламп для освещения квартир. Усиленная защита снижает риск механических повреждений, разброса осколков при взрыве, а процесс замены изделия не требует надевания перчаток. Достоинством вида становятся и широкий ассортимент модификаций, предлагающих множество форм, покрытий, цветов.

Отдельно выделяют лампочки с отражателем алюминиевым или инфракрасным, способным направлять поток света в определенную плоскость. Такая разновидность используется во встроенной подсветке, точечных бра, настольных светильниках и является незаменимым элементом зонирования пространства.

Заключение

Выбирая галогенные лампы для дома, нужно учитывать не только их способность к экономии, но также долгий срок службы и прочие характеристики, описывающие их критерии. Они подходят, как для домашнего освещения, так и для уличного, промышленного, а еще их можно использовать в качестве украшений ландшафтного дизайна.

Источники света бывают разного размера, формы, мощности и типа конструкций

Однако со всеми преимуществами этих ламп, нужно обращать внимание на недостатки, которых немного, но они все же есть. Учитывая все характеристики и правила использования, только так покупатель сможет выбрать, какая лампочка подойдет именно ему

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий