Галогенные лампы
Галогенные лампы
Еще несколько десятилетий назад этот вид лампочек был популярен, хоть и уступал лампочкам Ильича. Но в последнее время люди стали отказываться от галогенных ламп в пользу современных вариантов. Раньше их использовали, чтобы создать встроенное освещение, но теперь есть варианты получше. Галогенные лампы встречаются крайне редко и, в основном, на люстрах или настенных бра.
Преимущества галогенных ламп:
- Если сравнивать с лампами накаливания, то галогенные имеют более долгий срок службы, потому что их световой поток строится иначе. Он носит стабильный характер.
- Также галогенные лампочки куда меньше в размере, но имеют куда большую термостойкость, да и прочность тоже. К
- Еще один плюс – лампочки этого вида очень мощные, но при этом их расход энергии не такой большой, как у тех же ламп накаливания.
Недостатки галогенных ламп:
- Их не так просто подключить, потребуется трансформатор. Конечно, в бра, которые крепятся на стену он встроен автоматически. Но если вы хотите создать подобие точечного освещения, то трансформатор придется точно приобретать и устанавливать его своим руками.
- Так как качество у встроенных трансформаторов, мягко говоря, хромает, то весь этот процесс может вылиться в проблему с серьезной развязкой. Как минимум, если трансформатор сломается и его придется менять, то сделать это будет сложно, так как он спрятан за потолком или стенкой.
Коэффициент полезного действия
Потребляемый лампой электрический ток только частично преобразуется в видимое человеческим глазом световое излучение. Часть энергии уходит на тепловые потери и рассеивается в окружающую среду колбой и цоколем, а часть – затрачивается на формирование инфракрасного потока, который не фиксируется пользователями. КПД лампы зависит от потребляемой мощности, материала нити накала и температуры нагрева.
Рост КПД ограничивается температурой 3400°С, дальнейший разогрев нити невозможен из-за начала плавления вольфрамового сплава. Проведенные исследования показали, что приближение температуры рабочего тела до максимально возможного значения позволяет увеличить яркость в 2 раза, при этом срок эксплуатации уменьшается на 90-95%. Понижение напряжения положительно сказывается на ресурсе изделия, методика применяется при формировании цепей дежурного освещения (при отсутствии требований по яркости).
Галогенные лампы
Галогенные лампы — это усовершенствованные лампы накаливания. Достоинством галогенных ламп является неизменно яркий свет, прекрасная передача цвета и возможность создания разнообразных световых оттенков.
Они известны умеренно высокой эффективностью, качеством света и высокой номинальной мощностью по сравнению с обычными лампами накаливания.
Как они работают?
Галогенная лампа функционирует точно так же, как лампа накаливания, за одним заметным исключением: цикл галогенов. В обычной лампе накаливания вольфрам медленно испаряется из горящей нити. Это вызывает почернение лампы, что снижает светоотдачу и снижает срок службы лампы.
Галогенные лампы в значительной степени способны устранить эту проблему, потому что галогенный газ химически реагирует с испаряемым вольфрамом, чтобы предотвратить его прилипание к стеклу. Остатки вольфрам возвращаются к нити накала, что также увеличивает срок службы лампы. Поскольку температура, требуемая для этой реакции, выше, чем в обычной лампе накаливания, галогенные лампы изготавливаются с использованием кварца.
Галогенные лампы используются в различных областях применения, как коммерческих, так и жилых. Их применяют в автомобильных фарах, освещении для диванных уголков, в шкафах, и настольных лампах.
Галогенные
Такие осветительные устройства представлены двумя видам.
В первом случае работоспособность лампочки обеспечивается высоким напряжением сети в 220В без применения трансформатора.
Второй вариант представлен приборами, работающими в условиях использования понижающих трансформаторов.
Галогенные источники света очень востребованы в качестве дополнительной подсветки и при необходимости обеспечить полную безопасность, поэтому часто применяются в помещениях с повышенной влажностью.
Основным отличием от стандартной лампы накаливания является наличие газового состава с бромом или йодом в баллоне, что позволяет эффективно повышать температурные показатели накаливающей нити и одновременно уменьшать уровень испарения вольфрама.
Принцип действия
Принцип действия заключается в возникновении разряда между электродами при подключении источника питания. Разряд взаимодействует с парами ртути и газа, вызывая невидимое для глаз ультрафиолетовое излучение. Для преобразования его в видимый свет, служит люминофор. Состав люминофора влияет на оттенки свечения лампы.
При использовании лампы необходимы дроссель или балласт, обеспечивающий запуск лампы, устранение мерцания. Применяют типы балластов:
- электромагнитные — имеют механический принцип действия, сокращают срок службы лампы;
- электронные — работают без звука, обеспечивают мгновенное включение ламп.
Лучшие по критерию цена/качество светодиодные лампочки для дома
OSRAM Led Star Classic 827 FR, E27, A60, 9,5 Вт
Многие до сих пор уверены, что продукция мировых лидеров (OSRAM, Philips) стоит очень дорого. Сегодня это не совсем так: посмотрите, например, на лампу серии Star Classic от OSRAM. Купить такую можно меньше, чем за 100 руб., при этом производитель гарантирует «честную» мощность 9,5 Вт и срок службы до 15 000 часов. Теплый белый свет подойдет как для спальни, так и для помещений типа коридора или кабинета.
ЭРА Б0020629, E27, P45, 6 Вт
Недорогая светодиодная лампочка от компании ЭРА способна прослужить 25000 часов. Ее мощность составляет всего 6 Вт, что соответствует 40 Вт лампы накаливания. В большинстве своем она удобна для установки в туалете, так как, например, при посещении этой комнаты ночью, она не сильно режет глаза. Также ее можно вкрутить для освещения кладовок, шкафов и других помещений, где человек бывает относительно редко.
Ее средняя цена в магазинах составляет 50 — 60 рублей. За долгий срок службы она окупит свою цену сполна. Подходит она под обычный патрон, который «принимает» цоколи диаметром 27 мм.
Lightstar E27 G95 13Вт 4200K
13-ваттная, похожая на воздушный шар светодиодная лампочка, подойдет для освещения комнаты в доме площадью до 20 м2. Изготавливается лампа в Италии, чем апеллирует производитель, говоря о ее высоком качестве. Матовая лампочка имеет приятный теплый свет (максимально приближенным к дневному). Одним из главных ее преимуществ является возможность подключения диммера. Диммер — это регулятор мощности лампочки в системе освещения дома, который позволяет менять яркость под свои нужды.
Продукция компании Lightstar время от времени появляется в таких телевизионных программах, как «Квартирный вопрос» и «Школа ремонта». Срок службы лампы составляет 20000 часов — не самый большой для светодиодных моделей, но стоимость свою окупает.
REV 32421 8, E27, 50Вт
Мощная светодиодная лампа немецкого производства в 50 Вт (эквивалент лампы накаливания в 400 Вт) предназначена для освещения ремонтных боксов или небольшой домашней мастерской. Подходит под стандартный патрон. Лампочка выдает холодный насыщенный белый свет.
Лампочка может прослужить своему владельцу до 30000 часов — три с половиной года беспрерывной работы (а если учесть, что работает она не постоянно, то срок службы увеличивается в два раза). Стоимость у лампы конечно немалая, но за немецкое качество нужно платить.
- 6 опасных ошибок при работе с болгаркой, которые лучше не совершать
- Трехфазное питание в доме: есть ли смысл?
Типы цоколей
Первое, на что следует обратить внимание при покупке, это вид цоколя, и выбрать его в зависимости от имеющегося в наличии светильника. На рынке можно найти три основных класса
Штырьковые (в виде вилки): G4, GU5.3, G9, GU10, G13 и др. Цифры обозначают расстояние между контактами (в мм). Буква U указывает на утолщение контакта.
Этот тип используется для различных целей. Например GU10 применяют в вытяжках и для подсветки. Варианты GU5.3 и G9 подходят для замены галогенных ламп, не требуя конструктивных изменений. Разновидность G4 подсвечивает небольшие предметы. Цоколь G13 заменяет люминесцентные аналоги.
Цветовая температура
Изучая виды светодиодных лампочек не стоит забывать, что они отличаются цветовой температурой и оттенком. Выбор стоит делать, опираясь на назначение. Даже у белого цвета есть несколько оттенков:
2700 К – красноватый. Приобретают, чтобы создать в помещении атмосферу тепла и уюта. Преимущественно цветом обладают лампы со средней и слабой мощностью;
3000 К – теплый белый цвет с легкой желтизной. Подойдет для жилой комнаты, гостиной или детской. Оттенок создает ощущение расслабленности и защищенности;
3500 К – нейтральный белый цвет. Не создает нагрузку на глаза и не искажает цветовосприятие;
4000 К – холодный белый. Свет подчеркнет чистоту в комнате, а присутствующим в ней предметам придает четкие контуры. Как стимулятор мозговой активности часто устанавливают в кабинеты и офисы;
5000-6000 К. Дневной белый с высокими показателями яркости. Не используют в жилых домах и квартирах, слишком жесткий. Приобретают для освещения небольшого пространства, например, оранжереи, производственного цеха, выставочных залов;
6500 К – голубоватый оттенок дневного цвета
Концентрирует внимание, но может вызывать тревожность. Изделие с такой температурой устанавливают в технические помещения и больницы.
Цветовая температура в Кельвинах.
Кроме перечисленных, в продаже можно найти цветные модули, которые используют для создания осветительных систем и индивидуальных вариантов подсветки дома или квартиры.
Характеристики
Лампы различаются друг от друга конструкцией и техническими характеристиками
Для потребителя важно знать свойства тех или иных источников света. Ознакомимся с ними подробнее
Мощность. Измеряется в Вт. Мощность говорит о количестве электричества, которое потребляет источник света. Чем она больше, тем ярче светит лампочка. Одновременно большая мощность говорит о больших расходах на электроэнергию и размере счетов за нее.
Поскольку номинальная мощность напрямую зависит от конструкции, то для сравнения разных типов ламп удобнее использовать другую характеристику – световой поток.
Световой поток. Измеряется в лм. Световой поток показывает, насколько ярко светит лампочка. Новые модели источников света (люминесцентные и светодиодные) имеют большую яркость при меньшей мощности. Именно за счет этого достигается энергосбережение.
Сравнительная характеристика мощностей самых популярных бытовых лампочек со световым потоком 1200 лм приведена в таблице.
Таким образом, при равном световом потоке мощность светодиодных ламп более чем в пять раз меньше, чем у ламп накаливания.
Светоотдача. Измеряется в лм/Вт. Светоотдача показывает световой поток в расчете на 1 Вт мощности. Также удобный параметр для сравнения разных типов осветительных приборов. Чем больше светоотдача, тем меньшая мощность обеспечивает максимальную яркость.
Коэффициент цветопередачи (Ra, CPI). Показывает, насколько искажаются реальные цвета при искусственном освещении. Обозначается цифрами от 1 до 100. Чем ниже значение коэффициента, тем сильнее искажаются оттенки. Индекс 100 означает, что цвета передаются максимально точно. Для зрения в помещении безопаснее использовать источники света с Ra не менее 80.
Цветовая температура. Измеряется в К. Определяет теплоту света, ведь разные цвета в зависимости от освещения воспринимаются глазом по-разному.
Цветовая температура
Различают несколько типов цветовых температур:
- 2700-3200 – теплый белый;
- 3300-4000 – нейтральный белый;
- 4000-5000 – холодный белый;
- 5000-6000 – дневной свет;
- свыше 6000 – холодный дневной.
Цветовая температура заметно влияет на настроение и работоспособность человека. При выборе ламп, особенно для домашнего и рабочего использования, внимательно изучите маркировку. Помните, что теплый цвет способствуют расслаблению, а холодные – бодрости и работоспособности. Но в больших количествах холодный свет угнетает нервную и зрительную систему. Подробнее можно почитать в статье о цветовой температуре
Срок службы. Это количество часов, которое прослужит источник света. На упаковке обычно указывается срок службы при работе в идеальных условиях. В реальных он может отличаться от заявляемого производителем. Сроки службы популярных бытовых лампочек приведены в таблице.
К тому же у многих моделей источников света со временем падает яркость. Это происходит из-за физических процессов, которые делают возможным само свечение. К таким лампам относятся светодиодные, газоразрядные.
Угол рассеивания света. Это угол, на который расходится световой поток. Лампа накаливания светит во все стороны на 360⁰. Но не все виды источников света могут похвастаться тем же. Например, из-за конструктивных особенностей led (и других типов) угол рассеивания составляет от 30⁰ до 360⁰.
Угол рассеивания света
Исходя из задачи светильника, выбирается оптимальный угол. Для точечной подсветки достаточно 30⁰, а для общего освещения лучше выбирать максимальный угол.
Коэффициент пульсации (мерцания). Характеризует равномерность освещения. Измеряется в процентах. Чем меньше коэффициент, тем ровнее световой поток, тем меньше будут уставать глаза. В идеале для дома и офиса стоит выбирать источники света с коэффициентом пульсации около 5%. Лампы с коэффициентом свыше 35% опасны для зрения.
Типы энергосберегающих ламп
В продаже существует три вида ЭСЛ: галогенные (газонаполненные), светодиодные и люминесцентные лампы. Каждая из них имеет плюсы, минусы и рациональные способы применения для освещения дома.
Люминесцентные
Принцип работы этого светового прибора заключается в том, что в стеклянной колбе, заполненной инертным газом с парами ртути, зажигается газовый разряд. Так как он испускает излучение ультрафиолетового спектра, в видимый свет оно преобразуется с помощью слоя люминофора, которым покрывается изнутри стеклянная оболочка. Цветовая температура лампы зависит именно от состава люминофора. Мощные энергосберегающие люминесцентные лампы дневного света широко применяются для освещения общественных и промышленных помещений.
Преимущества
Средний срок службы люминесцентной лампы – 8 000 часов, при этом для обеспечения такого же светового потока, как у традиционной 60-ваттной лампы, потребуется всего 11 Вт.
Стоимость относительно невелика – от 100 до 200 рублей за качественную продукцию известных производителей (например, Osram).
Окупаемость при этих условиях – один год, притом, что уважающие себя фирмы предоставляют на них гарантию 3 года.
Недостатки
Особенности конструкции определяют недостатки люминесцентных ламп:
- форма колбы ограничивается необходимостью применения тонкой трубки;
- максимальное значение светового потока достигается не сразу после включения;
- стабильность работы сильно зависит от качества электроэнергии;
- возможные пульсации света могут причинить вред зрению;
- быстрый износ в результате частых включений и выключений.
Светодиодные
В этом типе ламп используется светодиод – полупроводниковый прибор. Для того чтобы подходить для замены традиционной лампы накаливания, они должны иметь в своем составе специальное устройство, называемое драйвер – источник тока, а также модуль с несколькими десятками светодиодов.
Преимущества
Срок службы светодиодных приборов составляет 30 000–50 000 часов. Энергопотребление самое низкое в классе ЭСЛ: 8 Вт соответствует 60 Вт традиционной лампочки.
Недостатки
Основной недостаток – высокая цена. Стоимость 9-ваттных ламп хорошего качества начинается со 150 рублей. Еще можно перечислить некоторые минусы, связанные с конструкцией прибора:
- узкий световой конус;
- большие размеры;
- падение яркости со временем;
- трудности с обеспечением нужного спектра света.
Этот тип – модификация лампы накаливания. В ее баллон добавляется специальный газ, состоящий из паров брома или йода. Это увеличивает срок службы до 2000 – 4000 часов, а также позволяет увеличить температуру спирали для большей яркости. В случае использования специальных схем для плавного включения, длительность работы повышается до 8000 часов.
Лампочки энергосберегающие, как выбрать. Как выбрать энергосберегающую лампу для дома — виды, характеристики и особенности применения (105 фото)
Рост цен на электроэнергию вызвал рост популярности энергосберегающих ламп. Эти лампы позволяют экономить средства, продолжая жить или работать с комфортным освещением.
Энергосберегающей лампой считают лампу, потребляющую меньше электрической энергии в сравнении с обычной лампочкой накаливания.
Для жилых помещений и офисов используют три вида энергосберегающих ламп: галогенные, люминесцентные и светодиодные.
Преимущества энергосберегающих ламп
Маленькое потребление электрической энергии при равной светоотдаче. Обычная лампочка накаливания, потребляя 100 Вт энергии, отдает всего 18 Вт в виде светового излучения, вся остальная энергия уходит на то, чтобы нагреть спираль. Таким образом, коэффициент полезного действия обычной лампы составляет всего 18%.
Энергосберегающая лампа из тех же потребленных 100 Вт вырабатывает около 80 Вт светового излучения. Получается, что коэффициент полезного действия этих ламп может равняться аж 80%.
При правильной эксплуатации срок работы значительно превышает длительность работы обычных лампочек.
Люминесцентные и светодиодные лампы безопасны в эксплуатации, так как особенности устройства этих ламп исключают возможность возникновения замыкания.
Недостатки энергосберегающих ламп
Высокая цена, конечно, со временем она окупается за счет экономии электроэнергии, но при условиях правильного использования лампочки.
Параметры для сравнения
Основным параметром, характеризующим лампу и позволяющим сравнивать ее полезность с остальными, являются световая температура, световая отдача и эффективность лампы. Под эффективностью лампы понимают интенсивность светового потока.
Единицей измерения этой величины являются Люмены. Другими словами эффективность лампы показывает, какое количество света вырабатывается лампой при затрате 1 ватта электричества.
Лампы могут создавать излучение разных оттенков, поэтому говорят о температуре света или цветовой температуре. Каждый вид лампы имеет конкретную температуру, которая соответствует конкретному оттенку. Цветовая температура измеряется в Кельвинах.
Рассмотрим соответствие температур цвета и оттенков. При покупке лампы, а вернее ее выборе вам это обязательно пригодится, узнать температуру света конкретной лампы можно на ее упаковке.
Оранжевому цвету соответствует цветовая температура от 2500 К до 3000 К, желтому — от 3000 К до 4000 К, белому от 4000 К до 5000 К, голубому от 5000 К до 6500 К.
С помощью различных оттенков ламп можно создать определенную атмосферу в помещении, чем часто пользуются дизайнеры интерьеров.
Под световой отдачей подразумевают отношение светового потока лампы к мощности, которую потребляет лампа, измеряется эта величина в лм/Вт.
Посмотрим, как это работает на примере данных одной обычной лампы накаливания:
Мощность – 75Вт, световой поток – 935 Лм, световая отдача – 12 Лм/Вт.
Длительность срока эксплуатации обычной лампы накаливания в среднем равен 2000 ч.
Галогенные лампы
Отличительной особенностью является наличие газа (галогенов) во внутренней области лампы. Для наполнения колбы используют пары йода или брома.
Резьбовые цоколи E
Самое широкое распространение получили резьбовые цоколи E, которые используются в большинстве осветительных бытовых и промышленных приборов. Цоколь имеет металлический корпус с винтовой резьбой, который отлично фиксирует лампу в патроне. Контактная группа удобно разнесена с точки зрения электрической безопасности: центральный контакт в глубине патрона и боковой контакт на металлической резьбе. Вкручивание обеспечивает отличное прилегание контактной группы, что обеспечивает минимальное переходное сопротивление, воздействующее на разогрев контактов и падение мощности осветителя.
К неудобствам такого цоколя можно отнести необходимость вкручивание на несколько витков, что в ограниченном пространстве крайне неудобно. К тому же точное позиционирование осветительного элемента невозможно, поэтому лампы с цоколем E предназначены для рассеянного освещения.
Конструкционные особенности таких ламп не ограничивают применение по напряжению, поэтому с таким цоколем можно встретить лампы на 12, 24, 36, 42, 110 и 220 В. Причем формат цоколей для обеспечений электрической безопасности у всех этих ламп разный, так лампы E17 и E26 предназначены для сети 110 В, а их аналоги E14 и E27 — для сети 220 В.
Можно встретить целый модельный ряд ламп с винтовыми цоколями:
- E5 – микроцоколь с диаметром всего 5 мм и с техническим названием LES.
- E10 и E12 – миниатюрные цоколи с диаметрами соответственно 10 и 12 мм и с техническим названием MES.
- E14 – «Миньон» или SES с диаметром 14 мм. Их можно встретить в торшерах с лампами в виде свечей или шаров.
- E17 – малый цоколь (SES диаметром 17 мм)на 110 В с назначением в торшерах, бра и многоэлементных люстрах, где важна минимальная форма осветительного элемента.
- E26 – средний цоколь (ES диаметром 26 мм) на 110 В. Используется в большинстве осветительных приборов американского или японского производства.
- E27 – средний цоколь (ES) с диаметром 27 мм для 220 В. Используется в большинстве осветительных приборов европейского и отечественного производства.
- E40 — большой цоколь с диаметром 40 мм. Применим в осветительных приборах повышенной мощности промышленного назначения.
Лампочки с цоколем E в основном применяются для освещения, поэтому их модернизация по экономичности не останавливается, из-за чего в продаже есть не только классические лампы накаливания, а и энергосберегающие с led-элементами или ртутной трубкой с разрядником. Достаточно большой размер цоколя позволили в нем расположить блок управления питания энергосберегающих ламп.
Способы классификации осветительных приборов
В зависимости от целей, удобно использовать различные признаки для классификации.
В помещениях:
Сравнительная таблица применения осветительных приборов в помещении
Светильники | Прожекторы | Проекторы |
|
|
|
К приборам освещения этого типа могут предъявляться дополнительные требования к максимальной яркости одного элемента (в помещениях), к пылезащите (на производствах), пожарной безопасности и водо/пыле защите (в шахтах).
На открытых пространствах:
Сравнительная таблица применения осветительных приборов на открытых пространствах
Светильники | Прожекторы |
|
|
В классификации название говорит об области применения, которой определяются дополнительные требования. Например для морских прожекторов — повышенная влагозащита, для зенитных — требования к мощности и рассеиванию светового пучка, для подсветки архитектурных сооружений важна эстетическая составляющая и пожарная безопасность.
Конструкция лампы накаливания
Устройство разных видов ламп накаливания незначительно отличается, однако можно выделить 3 общих элемента: тело накаливания, стеклянная колба и токовые вводы. Они отличаются конструкцией держателей (крючки) тела накала, типом цоколей, некоторые из них могут быть бесцокольными.
Чтобы избежать разрушения колбы при разрыве спирали во время работы, ЛН оснащена ферроникелевым предохранителем, который обычно располагают в ее ножке. На участке разрыва тела накала образуется электродуга, из-за которой остатки спирали расплавляются, попадают на стеклянную поверхность, тогда повышается риск нарушения ее целостности. Предохранители помогают остановить процесс плавления. Однако сейчас они используются редко, так как их эффективность низкая.
Электрическая лампа имеет такие основные элементы:
- колба;
- тело накаливания;
- электроды (токовводы) по обеим сторонам спирали;
- крючки, которые удерживают спираль;
- ножка;
- токовый ввод;
- цоколя;
- изолятор цоколя;
- контакт на дне цоколя.
Колба из стекла защищает спираль от разрушительного действия воздуха, при ее разрушении нить накала окисляется и быстрее разрывается. Состав колбы устройства отличается, ее полость может быть заполнена вакуумом или смесью газов. Первые ЛН выпускали с безвоздушной емкостью, однако их мощность низкая. Для наполнения современной лампочки используется азотно-аргоновая смесь или только аргон. Некоторые виды устройств могут содержать криптон или ксенон. Теплоотдача прибора зависит от молярной массы вещества, которым наполнена колба.
В зависимости от функционального назначения, форма спирали ЛН отличается: проволока с круглым сечением или ленточный проводник.
Накал и свечение первых устройств обеспечивали угольные стержни, современные лампы накала оснащены вольфрамовой спиралью. Проводник может быть создан из сплава металлов (осмий и вольфрам).
Боле новые модели оснащены биспиралями или триспиралями, которые получают в результате повторного закручивания. Такие устройства имеют высокий КПД и выделяют меньше тепла.
Форма и размер цоколя лампы накаливания стандартные, поэтому проблем с заменой осветительного элемента после его поломки обычно не возникает. Чаще всего применяются источники света с цоколем Е14, Е27, Е40. Буква Е в маркировке обозначает фамилию изобретателя (Эдисон), а цифра после – наружный диаметр в мм.