Все разновидности ламп накаливания


Структура статьи:

Виды лампочек освещения для дома. Сравнение и характеристики.

Современные технологии в освещении значительно расширили, но в тоже время и усложнили выбор лампочек для домашнего применения. Если раньше в 90% квартир кроме обычных лампочек накаливания от 40 до 100Вт мало что встречалось, то сегодня разновидностей и типов ламп освещения великое множество.

Купить в магазине нужный вид лампы для светильника не такая уж и простая задача.
Чего хочется от качественного освещения в первую очередь:

    комфорта для глаз
    экономии электроэнергии
    безвредного использования

Перед покупкой лампочки в первую очередь важно определить необходимый тип цоколя. В большинстве бытовых осветительных приборах используется резьбовой цоколь двух видов:

    цоколь Е-14 или миньон

Отличаются он соответственно диаметром. Цифры в обозначении и указывают его размер в миллиметрах. То есть Е-14=14мм, Е-27=27мм. Есть и переходники для светильников с одних ламп на другие.

Если плафоны у люстры маленькие, либо у светильника есть какая-то специфика, то используется штырьковый цоколь.

Он обозначается буквой G и цифрой, которая указывает на расстояние в миллиметрах между штырьками.
Самые распространенные это:

    G5.3 – которые просто вставляются в разъем светильника

В прожекторах используется цоколь R7S. Он может быть как для галогенных, так и для светодиодных ламп.

Мощность лампы подбирается исходя из ограничения осветительного прибора, в который он будет устанавливаться. Информация о виде цоколя и ограничении мощности применяемой лампы можно увидеть:

    на коробке купленного светильника

Следующее на что нужно обратить внимание – это форма и размер колбы.
Колба с резьбовым цоколем может иметь:

    форму груши

Грушевидные обозначаются номенклатурой – А55, А60; шариковые – буквой G. Цифры соответствуют диаметру.
Свечи маркируются латинской буквой – С.

Колба со штырьковым цоколем имеет форму:

    маленькой капсулы

Яркость освещения – индивидуальное понятие. Однако принято считать, что на каждые 10м2 при высоте потолков 2,7м, необходима минимум освещенность в эквиваленте 100Вт.

Измеряется освещенность в люксах. Что это за единица? Простыми словами – когда 1 люмен освещает 1м2 площади помещения, то это и есть 1 люкс.

Для разных помещения нормы отличаются.

Зависит освещенность от многих параметров:

    от расстояния до источника света

Освещенность очень легко замеряется при помощи привычных смартфонов. Достаточно скачать и установить специальную программу. Например – Люксметр (ссылка)

Правда такие программы и камеры телефонов обычно врут по сравнению с профессиональными приборами люксметрами. Но для бытовых нужд, этого более чем достаточно.

Классическим и самым недорогим по цене решением для освещения квартиры, является всем привычная лампа накаливания, либо ее галогенный вариант. В зависимости от вида цоколя – это самая доступная покупка. Лампы накаливания и галогенные лампочки дают комфортный теплый свет без мерцания и при этом не выделяют никаких вредных веществ.

Однако галогенные лампы не рекомендуется трогать руками за колбу. Поэтому они должны идти упакованными в отдельный пакетик.
Когда горит галогенка, она разогревается до очень высокой температуры. И если вы будете жирными руками касаться ее колбы, то на ней образуется остаточное напряжение. В результате этого, спираль в ней перегорит значительно быстрее, уменьшив тем самым срок ее службы.

Кроме того, они очень чувствительны к скачкам напряжения и часто из-за этого перегорают. Поэтому их ставят вместе с приспособлениями плавного запуска или подключают через диммеры.

Галогенные лампы в большинстве своем производятся для работы от однофазной сети с напряжением 220-230 Вольт. Но существуют и низковольтные на 12 Вольт, которые требуют подключения через трансформатор для соответствующего типа ламп.

Галогенка светит ярче чем обычная, примерно на 30%, а мощность потребляет ту же самую. Это достигается за счет того, что внутри нее содержится смесь инертных газов.

Кроме того, в процессе работы частички элементов вольфрама возвращаются обратно на нить накаливания. В обычной лампе происходит постепенное испарение с течением времени и оседание этих частиц на колбе. Лампочка тускнеет и работает вдвое меньше, чем галогенная.

Достоинством обычных ламп накаливания является хороший индекс цветопередачи. Что это такое?
Грубо говоря это показатель того, сколько в рассеиваемом потоке содержится света близкого к солнечному.

Например когда натриевые и ртутные лампы освещают ночные улицы, не совсем понятно каким цветом машины и одежда у людей. Так как у этих источников плохой индекс цветопередачи – в районе 30 или 40%. Если брать лампу накаливания, то здесь индекс уже более 90%.

Сейчас продажа и производство ламп накаливания мощность свыше 100Вт не разрешены в розничных магазинах. Это делается из соображений сохранности природных ресурсов и экономии электроэнергии.

Некоторые до сих пор ошибочно выбирают лампы ориентируясь по надписям мощности на упаковке. Запомните, что эта цифра говорит не о том, как ярко она светит, а только о том, сколько электроэнергии потребляет из сети.

Основной показатель здесь – световой поток, который измеряется в люменах. Именно на него и нужно обращать внимание при выборе.

Так как многие из нас ранее ориентировались на популярные мощности 40-60-100Вт, производители для современных экономных ламп всегда на упаковке или в каталогах указывают соответствие их мощности к мощности простой лампочки накаливания. Делается это исключительно для удобства вашего выбора.

Хорошим уровнем экономии энергии обладают люминесцентные лампы. Внутри них находится трубка из которой сделана колба, покрытая порошком люминофором. Это обеспечивает свечение в 5 раз ярче, чем лампы накаливания при той же самой мощности.

Люминесцентные не очень экологичны из-за напыления ртути и люминофора внутри. Поэтому требуют бережной утилизации через определенные организации и контейнеры приема использованных лампочек и батареек.


Также они подвержены эффекту мерцания. Проверить это легко, достаточно посмотреть их свечение на дисплее через камеру смартфона. Именно из-за этой причины не желательно размещать такие лампочки в жилых помещениях где вы постоянно находитесь.

Светодиодные лампы и светильники разных форм и конструкций широко применяются в различных сферах жизни.
Их преимущества:

    устойчивость к температурным перегрузкам

Светодиодные лампы в процессе работы очень слабо нагреваются и поэтому имеют пластиковый легкий корпус. Благодаря этому они могут применяться там, где другие устанавливать нельзя. Например, в натяжных потолках.

Экономия электроэнергии у светодиодов более значительная чем у люминисцентных и энергосберегающих. Они потребляют примерно в 8-10 раз меньше, чем лампы накаливания.

Если грубо взять усредненные параметры по мощности и световому потоку, то можно получить такие данные:

Эти результаты примерные и в реалии всегда будут отличаться, так как многое напрямую зависит от уровня напряжения, марки производителя и множества других параметров.

Например в США, в одной пожарной части до сих пор горит обычная лампочка накаливания, которой уже больше 100 лет. Был создан даже специальный сайт, где через web камеру, в режиме онлайн, можно понаблюдать за ней.

Все ждут, когда же она сгорит, чтобы зафиксировать этот исторический момент. Посмотреть можно здесь.

Светодиодные и энергосберегающие лампы обладают возможностью давать разный цвет светового потока.

    теплый желтый

В этом случае на ней будет указано значение 2700-3500 Кельвинов. Это так называемая цветовая температура. Этот свет аналогичен простым лампочкам накаливания.
Желтый – является наиболее комфортным для глаз и уютным для жизни.

    белый дневной

На лампе указывается 3500-4500 Кельвин. Такой свет хорош там, где необходима правильная цветопередача – рабочий стол, наложение макияжа, художественные работы.

    голубовато-холодный 6400 Кельвин и выше

Чтобы не искать непонятные цифры и быстро отличить величину светового потока, производители зачастую на упаковке наносят наглядные цветовые обозначения:

    голубая рамка – холодный свет
    желтая – теплый

В последнее время большую популярность получили филаментные лампы. Это та же самая светодиодная, только выглядит она во включенном состоянии как простая лампочка накаливания.

Именно это и является ее особенностью и преимуществом, которое широко используется в открытых светильниках.

Например, если речь идет о хрустальных люстрах, то при использовании в ней обыкновенной светодиодной лампы, из-за ее матовой поверхности хрусталь ”играть” и переливаться не будет. Он блестит и отражает свет только при направленном луче.

В этом случае люстра смотрится не очень богато. Применение в них филаментных, раскрывает все преимущества и всю красоту такого светильника.

Это все основные виды ламп освещения широко применяемые в квартире и жилом доме. Выбирайте необходимый вам вариант согласно вышеприведенных характеристик и рекомендаций, и обустраивайте свое жилище правильно и с комфортом.

Какие бывают лампы для освещения: обзор разнообразия типов

Свет – основа жизни. Потому что благодаря ему существует фотосинтез – базовый процесс появления органики. В жизни людей свет также очень важен. Но день сменяется ночью. И чтобы эффективно преодолеть эту закономерность, была изобретена электрическая лампа. Со временем различные виды электрических ламп прочно вошли в нашу жизнь.

Первые электрические лампочки

Первые лампы освещения появились в конце девятнадцатого века. Для получения света было использовано сопротивление металла. Эти лампы накаливания, название которых связано с принципом работы, функционируют следующим образом.

В них электрический ток нагревает металл до высокой температуры. По мере увеличения температуры металл сначала приобретает темно-красный цвет, но при ее дальнейшем росте он желтеет, а затем белеет. При этом видимого света становится все больше и больше. Для получения максимально высокой температуры и наибольшего количества света лампы накаливания снабжены колбой, из которой откачан воздух.

Для применения в лампочке наиболее эффективной формой металлического проводника является спираль. Она позволяет уменьшить место, занимаемое проводником. Но чтобы достичь наиболее высокой температуры, необходимы особые свойства металла. Он должен быть максимально тугоплавким. По этой причине спирали ламп накаливания изготавливаются из вольфрама.

Несмотря на то, что уже прошло более ста лет с появления первой электрической лампочки и появились новые разновидности ламп, принцип получения света путем простого нагрева вольфрамовой спирали до сих пор востребован.

Современные лампы, работающие по принципу накаливания спирали, весьма разнообразны по своим размерам и мощности. Их главное преимущество – минимальная себестоимость, основанная на простом устройстве. При включении этих лампочек сразу же достигается максимальная освещенность пространства. Они могут работать в широком диапазоне температур. По этим причинам лампочки накаливания – основные осветительные приборы в системах аварийного освещения. Несмотря на разнообразные формы и размеры, все они устроены одинаково.

Принцип излучения света раскаленной вольфрамовой спиралью усовершенствовался, воплотившись в галогенных лампочках. Если обычная лампочка имеет ограниченный ресурс из-за испарения вольфрама, в галогенных лампочках этот недостаток устранен благодаря использованию галогенных соединений-восстановителей. Они позволили увеличить температуру спирали и, соответственно, яркость лампочки. При этом ресурс ее также вырос.

Но нагрев и связанное с этим тепло, в большом количестве излучаемое раскаленной спиралью, также увеличились. Чтобы получить больший световой поток от лампочки при меньшей температуре и расходе электрической энергии, надо изменить принцип создания света.

Люминесцентные лампы

Свет в виде люминесценции был открыт в конце девятнадцатого века. Тогда обнаружили, что слабый электрический ток в разреженном газе с давлением менее 100 Па вызывает его свечение. Это явление назвали тлеющим разрядом.

Причем состав света для каждого газа получается разный. У паров ртути наблюдалось совсем незначительное свечение. Такой эффект происходит потому, что наибольшую силу излучение имеет в ультрафиолетовом спектре. Энергия его велика и заметно воздействует на различные вещества. Некоторые из них от воздействия ультрафиолета излучают видимый свет. Эти вещества называются люминофорами.

Стало возможным создать новые виды осветительных ламп – люминесцентные лампочки. Их производство началось в 1938 году и существует до нашего времени. Обычные люминесцентные лампы имеют вид длинных стеклянных трубок белого цвета. Они стали частью дизайна потолков многих офисов и промышленных помещений.

Трубчатая колба изнутри покрыта белым порошком люминофора. Чтобы люминесцентная лампочка нормально функционировала, необходимо ограничить ток через нее. С этой целью используется так называемый балласт в виде дросселя или инверторный.

Люминесцентная лампа с тлеющим разрядом

Современные типы ламп чаще снабжаются инверторными балластами. Они существенно улучшают основные характеристики ламп. Вместе с мощными высоковольтными транзисторами появились новые типы ламп освещения – энергосберегающие лампочки. В них трубчатая колба изогнута в компактную конструкцию, уменьшающую максимальные размеры до минимума. Для ознакомления с тем, какие бывают энергосберегающие лампочки на рынке, предложено изображение ниже.

Модели энергосберегающих лампочек

Газоразрядные лампы

Яркость и потребляемая мощность – две важнейшие характеристики ламп освещения. Они определяют поиск технических решений, чтобы создать новые виды ламп освещения с лучшими параметрами. Принцип создания света в люминесцентной лампе требует большой поверхности люминофора для увеличения светового потока. Он достаточен для использования в бытовых и офисных помещениях. Но как мощный компактный источник света не пригоден. По этой причине была изобретена газоразрядная лампа высокого давления.

В ней тлеющий разряд возникает лишь сразу после включения. Затем давление внутри колбы возрастает одновременно с увеличением силы тока в лампе. Возникающая в газе дуга является источником мощного излучения. Это излучение используется по-разному в зависимости от состава газа. Разряд в парах ртути при высоком давлении порядка 100 кПа дает много как видимого света, так и ультрафиолетового излучения.

Но видимый свет имеет оттенок синего цвета. Люди и предметы при таком освещении неприятно выглядят. Для коррекции цветопередачи источник света – горелка из кварцевого стекла – окружается колбой с покрытием люминофором. Получается лампа, которая называется ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная. Эти лампы широко применялись для уличного освещения.

Но колба с люминофором увеличивает себестоимость источника света. Преобразование ультрафиолета в видимый свет с применением люминофора имеет тенденции к ухудшению со временем. От осыпавшегося люминофора мутнеет кварцевое стекло. Цветопередача даже с люминофором оставляет желать лучшего. В силу перечисленных причин ДРЛ были вытеснены в уличном освещении натриевыми лампами. Они устроены функционально точно так же. Но вместо паров ртути используются пары натрия.

Колба прозрачна, а горелка изготовлена из специальных материалов, более тугоплавких, чем кварцевое стекло. Свет охватывает желтые цвета спектра, которые лучше всего воспринимает человеческое зрение. Поэтому натриевые лампы выглядят ярче, чем ДРЛ такой же мощности.


Их широко применяют как наиболее современные и выносливые источники света не только для уличного освещения, но и в сельском хозяйстве для теплиц и помещений птицеводческого и животноводческого комплексов. Но главным ограничителем применения натриевых ламп является их неправильная цветопередача из-за узкого спектра излучения.

Натриевая лампа высокого давления

Среди газоразрядных ламп наиболее правильная цветопередача у ртутных ламп сверхвысокого давления и ксеноновых ламп. Лампа ДРШ – дуговая ртутная шаровая – это горелка специальной формы из кварцевого стекла. Форма в виде шара придает колбе наибольшую прочность. Это необходимо из-за давления внутри колбы, которое может быть больше 1 МПа. Из-за большого давления и температуры пары ртути излучают более широкий спектр. Но при этом лампа взрывоопасна, а в ее спектре много ультрафиолета.

Существенным недостатком ДРЛ, ДРШ и натриевых ламп высокого давления является использование металла для получения паров. По этой причине лампы долго запускаются, а после погасания не могут сразу зажечься из-за большого давления в колбе. Чтобы лампу зажечь, необходим балласт специальной конструкции.

Из газоразрядных ламп, получивших распространение в связи с развитием полупроводниковых приборов, выделяются ксеноновые лампы как источники, наиболее близкие к естественному свету. Они применяются в фотовспышках, автомобильных фарах, проекторах кинотеатров и мощных осветителях. Среди них также есть модели высокого и сверхвысокого давления. Это самые мощные современные источники качественного света.

Мощная ксеноновая лампа сверхвысокого давления Автомобильные ксеноновые лампы

Настоящая революция на рынке светотехники произошла после появления синих и ультрафиолетовых светодиодов. Стало возможным использовать светодиодное освещение и изготавливать лампочки для этих целей. На сегодняшний день они являются наиболее эффективными источниками света для бытовых светильников. Их конструкция основана на использовании отдельных светящихся кристаллов. Причем сам кристалл излучает синий спектр, в том числе ультрафиолет. А видимый белый свет с тем или иным оттенком создает люминофор. Точно так же, как и в люминесцентной лампе.

Светодиодные лампочки

Светодиод всегда излучает свет в одну сторону. Эта особенность определяется его расположением на подложке. Направленность света в светодиодных лампочках зависит от геометрии расположения излучателей света. С учетом этого надо выбирать лампочку для светильника или люстры. Более новыми конструктивными разновидностями являются филаментные лампочки. Они имитируют лампочки накаливания и создают свет, наиболее равномерно направленный во все стороны.

В них применены микросхемы в виде нитей. Нить на самом деле – это узкая сапфировая лента-подложка. На ней сформированы кристаллы и резисторы по аналогии со светодиодной лентой. Эти лампочки идеально подходят для различных светильников с дизайном, адаптированным под лампочки накаливания. Питает светодиодную лампочку электронный балласт, аналогичный тому, который применен в энергосберегающей лампочке.

Модели светодиодных ламп

Чтобы сравнить разные виды лампочек по основным характеристикам, далее приведены таблица и иллюстрация. Они наглядно показывают преимущества светодиодных ламп. Несмотря на более высокую цену, эти источники света окупаются сполна.

Таблица основных характеристик различных видов ламп Самые распространенные типы источников света

Какие бывают лампочки: 7 типов для освещения квартиры

Не так давно никаких проблем с покупкой ламп не существовало. В магазине были только модели с нитями накаливания разной мощности, которые брали с запасом.

Сейчас же в специализированных отделах на полках лампы представлены огромным ассортиментом с различными световыми и электрическими характеристиками.

Поэтому объясняю читателям сайта: какие бывают лампочки, чем они отличаются между собой и как сделать оптимальный выбор для конкретного их использования в квартире.

Световые характеристики источников света, на которые следует обращать внимание при покупке

Современный подход к осветительным приборам позволяет учитывать три группы требований к оформлению помещений:

  1. общую освещенность рабочего места;
  2. влияние созданного света на здоровье человека;
  3. экономические показатели, определяющие денежные затраты.

От чего зависит освещенность рабочего места

Единичная лампочка создает световой поток, измеряемый в люменах. Он указывается производителем в сопроводительной документации.

Этот световой поток распределяется по поверхности рабочей зоны и формирует ее освещенность, выражаемую люксами.

Поскольку в помещении обычно используется несколько источников света, то общая освещенность от них рассчитывается по специальной формуле.

Влияние качества освещения на здоровье человека

Цветовой спектр оказывает различное влияние на наш организм: возбуждает или тонизирует его либо создает успокаивающее действие.

Эту особенность позволяет учитывать цветовая температура, маркируемая в градусах Кельвина. Она обычно приводится на упаковочной коробке ламп.

Также при выборе лампочек необходимо учитывать чувствительность человеческого глаза к длине световой волны. Она выражается условными единицами.

Экономические показатели различных источников

Электрическая энергия, потребляемая лампой, преобразуется не только в видимый спектр освещения, но к нему еще дополнительно прибавляется:

  1. ультрафиолетовое;
  2. инфракрасное;
  3. тепловое излучение.

В итоге на 1 ватт затраченной электрической мощности у всех видов ламп создается разный уровень освещенности, называемый световой отдачей.

Она самая низкая у нитей накаливания и наиболее высокая у светодиодов.

Какие бывают лампы накаливания для бытового освещения: 2 основных вида

Самой главной частью, излучающей свет, является раскаленная металлическая нить. Ее изготавливают в форме спирали, используя тонкую вольфрамовую проволоку.

Электрический ток разогревает вольфрам до температуры порядка 3 тысяч градусов по Цельсию (он плавится при 3387). При этом состоянии металл раскаляется до белого, яркого свечения.

Что надо знать об электрических характеристиках лампочки Ильича

Яркость свечения зависит от температуры разогрева нити, а ее создает электрический ток.

Напряжение в быту поддерживается на уровне 220 вольт. Поэтому сила тока по закону Ома обеспечивается величиной калиброванного сопротивления вольфрамовой проволоки.

Лампы накаливания разной мощности всегда создаются с калиброванным сопротивлением нити, которое значительно зависит от температуры. У металлов при их нагреве, в отличие от полупроводников, сопротивление возрастает.

Этот процесс исключает применение специальной пускорегулирующей аппаратуры, как у других источников света, например, светодиодных, люминесцентных и других газоразрядных.

Однако здесь учитываются еще два важных момента:

  1. Бросок тока при включении лампы под напряжение.
  2. Электрическая дуга на контактах выключателя, сопровождающая разрыв тока при его отключении.

В обоих случаях создаются переходные процессы, способные повлиять на целостность нити накаливания или, другим словами — оборвать ее.

Если напряжение на нить накаливания подается стабильной амплитудой без скачков, а режим работы лампочки создан длительным без постоянных отключений и включений, то она может сохранять свои эксплуатационные характеристики очень долгое время.

Примером может служить вечная лампочка, работающая в Калифорнии (пожарное депо Ливермоля). Она горит с 1901 года по настоящее время.

Столь длительный период подтвердил надежность этой конструкции. Однако, учитывая условия обычной эксплуатации, производители устанавливают ресурс ламп накаливания в 1 тысячу часов, что вполне оправдано.

Зная эти закономерности, домашний мастер может продлить срок службы своих лампочек накаливания. Для этого потребуется осуществить схему плавного пуска и отключения, а также возможность ограничения светового потока во время работы.

Один из вариантов такого исполнения показан на картинке ниже, а работа элементов схемы пояснена в статье о работе диммера для светодиодных ламп.

Здесь же приведена схема простейшего диммера, который несложно собрать своими руками из доступных средств.

Однако в продаже имеется большое разнообразие диммеров различной конструкции.

Особенности галогенных источников света: чем они выделяются при освещении

Эта конструкция практически повторяет предыдущую схему. Однако в ней колба выполнена из специального сорта кварцевого стекла, позволяющего заполнить внутренность буферным газом с добавками галогеносодержащих примесей: летучих соединений бора или йода.

Корпус и цоколь создаются под различные светильники с разной величиной напряжения от 6 до 220 вольт включительно. Низковольтные изделия (левая позиция на картинке) применяются в автомобильной технике или подключаются к домашней проводке через понижающий трансформатор.

Показанная на правой части картинки конструкция используется для работы в обычной бытовой сети 220 со стандартными патронами. Ее внешняя колба выполняет простые защитные и декоративные функции. Она может быть разных оттенков и степеней прозрачности.


Для декоративной подсветки выпускаются галогенные лампы с отражателем, направляющим световой и тепловой поток на освещаемый объект.

Галогенные лампочки обладают небольшими преимуществами:

  • их ресурс увеличен до 2000 часов работы;
  • они имеют лучшую светоотдачу, создавая необходимый уровень освещенности;
  • колба отличается повышенной прочностью к механическим воздействиям и лучшей термостойкостью, имеет принципиально меньшие габариты.

Из недостатков можно выделить:

  • повышенный нагрев корпуса вплоть до 300 градусов, что необходимо учитывать конструкцией светильника, устойчивого к воздействию высоких температур;
  • чувствительность к броскам и перепадам напряжений — могут преждевременно выйти из строя;
  • возможность взрыва горячей колбы при соприкосновении с холодными предметами.

В целом же лампочки накаливания и галогенные при работе выделяют много тепла, обладают низким коэффициентом полезного действия и потребляют намного больше электроэнергии, чем другие, энергосберегающие изделия.

Их положительными чертами по сравнению с другими источниками света считаются:

  • дешевизна при покупке;
  • удовлетворительная стойкость к колебаниям напряжения;
  • небольшие габариты;
  • отсутствие вредного мерцания для глаз при питании от переменного тока;
  • быстрое включение без предварительного разогрева;
  • хорошая совместимость с диммерами любых конструкций;
  • благоприятный для глаза спектр и индекс цветопередачи;
  • отсутствие дополнительной пускорегулирующей аппаратуры;
  • не создают радиопомех и шумов при работе;
  • безразличны к полярности подключения напряжения;
  • обладают минимальным уровнем ультрафиолетовых лучей;
  • отсутствие требований на утилизацию: не содержат в своем составе вредных, ядовитых веществ.

Современные энергосберегающие лампы: основные научные разработки для домашнего освещения

Поскольку на разогрев нитей накала требуются большие затраты электричества, то в противовес им выпускаются источники света, требующие для работы значительно меньше энергии. Их стали называть энергосберегающими.

К ним относятся светильники, использующие:

  1. энергию свечения газового разряда (газоразрядные);
  2. выделение света при прохождении тока через полупроводниковый переход — светодиодные.

Газоразрядные лампы: 2 типа люминесцентных конструкций

В технических помещениях еще можно встретить длинные трубчатые или изогнутые люминесцентные лампы.

Внутри герметичной стеклянной колбы, покрытой люминофором, расположены нити накала электродов. Они работают в среде газа с парами ртути.

Для запуска газового разряда используется пускорегулирующая аппаратура, в состав которой входят согласованно работающие дроссель и стартер.

Более подробно процесс запуска разряда, выполняемый в четыре этапа, расписан в начале отдельной статьи про ремонт энергосберегающей КЛЛ. Читайте там, кому интересно.

Подобные люминесцентные лампы за счет тока, проходящего через дроссель, создают небольшой шум, что не очень хорошо для жилых помещений. Но освещение от них обходится дешевле, чем от лампочек Ильича. Поэтому они чаще всего используются на производствах.

Компактная энергосберегающая лампа: как устроена

Ее конструкция по принципу действия повторяет предыдущую модель за исключением нескольких современных доработок:

  1. стеклянная колба изготовлена в форме сложной спирали;
  2. пускорегулирующая аппаратура выполнена на электронной базе (называется ЭПРА) и размещена в едином корпусе со светильником.

Ее составные части выглядят следующим образом.

В состав ЭПРА входят блоки сетевого выпрямителя с фильтром и высокочастотного преобразователя.

У компактной люминесцентной лампчки (КЛЛ), как у ее предшественницы, чаще всего из неисправностей происходит перегорание нити накала. Работоспособность поврежденного светильника можно восстановить, если параллельно ее контактам впаять двухватное сопротивление на 4-5 Ом.

Еще одним недостатком этой конструкции является эффект мерцания, вредно влияющий на зрение человека. Поэтому при выборе таких светильников стоит обращать внимание на стабильность освещения.

Проверить такой режим можно на экране цифрового фотоаппарата, который сейчас встроен в каждом мобильном телефоне.

Мерцание света — основная причина, по которой эти источники не рекомендуется применять в комнатах постоянного проживания, несмотря на меньшее потребление ими электроэнергии.

Основные виды светодиодных ламп для бытового применения

Любая светодиодная лампа состоит из цепочек светодиодов, которые специальным образом подключены к драйверу питания.

Полупроводниковые элементы собраны по определенной схеме и образуют единичный SMD светодиод.

В зависимости от их типа формируются различные виды светодиодных ламп:

  • груша — наиболее типовая форма для установки в габаритные плафоны с общей высотой до 126 мм и шириной — 60;
  • шар — для небольших круглых плафонов;
  • свеча, устанавливаемая в узкие или плоские светильники;
  • свеча на ветру — декоративная лампа, создающая красивые световые эффекты с переливами цветовых оттенков;
  • рефлектор, обеспечивающий направленный световой поток;
  • кукуруза, распределяющая свет в стороны, напоминающая формой початок кукурузы.
Выбор редакции:  Все о фиолетовых и сиреневых пионах

У них используются цоколи, совместимые с патронами осветительных установок и маркировкой, позволяющей указывать размер диаметра под патрон в миллиметрах.

При нарушениях эксплуатационных режимов или неправильном подключении светодиодные лампочки могут создавать вредное для глаз мигание. Его не сложно выявить и устранить домашнему мастеру собственными силами.

Лампа Филамент: особенности и преимущества

Filament — это слово английского языка, обозначающее «нить».

Первоначальную конструкцию разработали специалисты Японской компании «Ushio». Они постарались приблизить внешний вид светодиодного источника к обычной лампочке накаливания, равномерно распределяющей свет во все стороны.

Для нее использованы довольно маленькие светодиоды, расположенные тонкими ленточками — нитями из технической сапфировой подложки. Обычное их количество составляет 28 Led на одном элементе.

Сверху всю нить равномерно покрывают слоем люминофора.

Созданная филаментовая нить является обыкновенным стержнем определенной длины, потребляющей 1 ватт электроэнергии. Число их легко посчитать и по этому внешнему признаку определить мощность лампочки.

Ток на нити Filament поступает от блока питания с электронным стабилизатором. Его монтируют внутри цоколя Е27 или в специальной вставке из пластика около него. Электронная плата имеет определенные габариты, которые просто не помещаются внутри цоколя Е14 и меньше.

Учитывая мощность, приложенную к одной нити в 1 ватт и работу стабилизатора питания, ток, протекающий по последовательной лед цепочке, не может разогреть светодиоды выше 60 градусов Цельсия. Это благоприятно сказывается на их эксплуатации.

Нити Filament разнесены в пространстве внутри стеклянной колбы, заполненной газом: гелием. Он дополнительно улучшает передачу тепла от светодиодов во внешнюю среду через стеклянную колбу.

Схема драйвера питания также подобрана по характеристикам минимального выделения тепла, что исключает перегрев всей конструкции лампочки.

Хорошо дополняет этот материал видеоролик владельца «Радиолюбитель TV», раскрывающий тему про источники бытового освещения.

Современная научная разработка: катодолюминесцентные лампы российских ученых

За основу конструкции внешнего вида взята все та же лампочка Ильича, но со значительным изменением внутренних компонентов.

Она вышла своевременно и стала актуальной потому, что решением международной Минаматской конвенции между государствами (более 140 участников) создан договор, ограничивающий антропогенные выбросы в окружающую среду ртутных паров и их соединений, приводящих к отравлению живых организмов.

С начала 2020 года попадают под запрещение КЛЛ и люминесцентные лампы, отдельные виды ртутьсодержащей продукции, включая электрические батареи, реле и переключатели.

А от этого запрета под вопросом становится применение ультрафиолетовых источников света, так необходимых для медицинских учреждений, а также сельскохозяйственных предприятий, занимающихся выращиванием растений в теплицах.

Российскими учеными, работающими на кафедре вакуумной электроники Московского физико-технического института при совместной работе с коллегами из ФИАН, удалось создать, испытать и запустить в производство катодолюминесцентную лампу, не содержащую опасных компонентов ртути.

У нее довольно оригинальный принцип работы, повторяющий конструкцию старого кинескопного телевизора.

Анод выполнен тонким алюминиевым зеркалом, которое при работе подвергается бомбардировке потока электронов, вылетающих из катода с модулятором.


Вакуумная среда внутри герметичного стеклянного корпуса колбы обеспечивает надежную работу, как и у всех обычных радиоэлектронных ламп.

Над анодом расположен слой люминофора. Им можно придать практически любую цветовую гамму создаваемому освещению. Это особенно ценно для ультрафиолетового спектра, которому раньше требовались пары ртути.

Особая сложность при создании этой конструкции возникла с модулем катодного излучения. Дело в том, что подобные лампочки пытались изготавливать во многих странах, включая США. Там даже было налажено опытное производство и пробная продажа.

Но она не получила развития: их катодолюминесцентные источники света долго разогревались и зажигали освещение с задержкой по времени, да и размеры получались громоздкими.

Российские ученые удачно решили эти вопросы за счет использования технологии туннельного эффекта и применения углеволокна в качестве материала излучающего катода.

Еще несколько научных разработок ученых из Физтеха легло в основу автокадной конструкции катодолюминесцентной лампы. Она обладает уникальными электрическими характеристиками и способна конкурировать с большой массой существующих светодиодных ламп.

При ее эксплуатации отсутствует необходимость заботиться об охлаждении и отводе тепла, как у обычных полупроводниковых приборов. Она не боится перегрева и не потеряет свою яркость.

Такая лампочка отлично будет работать в закрытых потолочных светильниках без специального охлаждения.

Видеоролик владельца «Живые рассказы» объясняет, почему российская лампочка будет конкурировать со светодиодами masterok.

Заканчивая изложение материала по теме «Какие бывают лампочки», обращаю внимание, что сейчас у вас благоприятный момент задать вопрос или прокомментировать статью для ее совместного обсуждения.

Лампа накаливания – принцип работы, виды, характеристики

Лампа накаливания – простой и дешевый источник света с приятным для человеческого глаза цветовым оттенком

Лампа накаливания применяется как источник освещения уже более сотни лет. Это – патриарх среди других ламп, освещающих жилища человека по всему свету. Однако, ей еще далеко до выхода в тираж. Несмотря на то, что идут постоянные разговоры о неактуальности применения лампы накаливания в современном мире. Так что же из себя представляет эта лампа?

Лампа накаливания – принцип работы

Лампа накаливания состоит их соединенных между собой стеклянной колбы и цоколя. Цоколь предназначен для контакта с питающей электросетью. В стеклянной колбе расположена спираль – нить накала. Во время работы нить накала, при прохождения через нее электрического тока, разогревается до большой температуры. Как известно, она может достигать 3000°С. Поэтому спираль изготавливается из тугоплавкого металла, обычно вольфрама. Температура плавления вольфрама 3422°С, что вполне достаточно для работы лампы накаливания.

Нить накала внутри колбы обычно закреплена на двух никелевых контактах – электродах. А также дополнительно поддерживается молибденовыми крючками – держателями, расположенными на стеклянном стержне.

Электроды, контактирующие с нитью накала, соединяются с двумя контактами на цоколе лампы. Расположение и вид контактов на цоколе лампы зависит от вида применяемого цоколя.

Иногда на одном из электродов делается специальное утоньшение, заключенное в стеклянную полость. Это утоньшение служит предохранителем. В аварийной ситуации он перегорает первым, что позволяет избежать взрыва стеклянной колбы лампы.

Лампа накаливания – устройство (Нажмите для увеличения)

Из самой же колбы через стеклянную трубочку – штенгель откачивается воздух. После этого конец штенгеля запаивается. Вакуум нужен для сохранности осветительной спирали. Поскольку воздух содержит кислород, поддерживающий горение. В результате вольфрамовая спираль при работе в воздухе сгорела бы, не прослужив и секунды. В итоге создание вакуума внутри колбы значительно продлевает срок службы лампы накаливания.

Но это справедливо лишь для маломощных ламп до 25ватт. Для более мощных ламп в колбу, дополнительно с откачкой воздуха, закачивается какой-нибудь инертный газ. К примеру – это может быть ксенон, аргон или криптон. В основном применяется более дешевый, чем ксенон, криптон. Или еще более дешевый аргон, для большей экономии смешанный с азотом. Инертный газ позволяет нити накаливания прослужить более длительное время. Это общее устройство ламп накаливания лишь немного различается для разных типов ламп.

Лампа накаливания – виды и типы

Существует большое количества различных типов и видов ламп накаливания. Безусловно, это и лампы общего назначения, железнодорожные, автомобильные, а также судовые, для киноаппаратов, рудничные, маячные. И еще множество разных разновидностей. В зависимости от назначения у ламп накаливания может быть различного вида форма колба – конусная, цилиндрическая, шарообразная. Все зависит от того в каком типе светильников будет применяться лампа. Есть множество декоративных ламп накаливания, фантастичность форм которых зависит только от пределов фантазии дизайнера. Колба лампы накаливания может быть не только прозрачной, но и матовой, зеркальной или цветной.

Нить накала лампы накаливания

Различаются лампы накаливания и нитью накала. в том числе и толщиной нити. Нить накала может быть простой спиралью. А также спиралью, свернутой в спираль вторично. То есть так называемые биспиральные лампы. Двойная спираль позволяет повысить мощность и яркость лампы без увеличения толщины нити накала. Что очень полезно. Поскольку увеличение толщины нити привело бы к её перегреву. А в результате более быстрому перегоранию нити. Биспиральные лампы также дают увеличение яркости без увеличения длины спирали. Удлинение, бесспорно, привело бы к усложнению и удорожания конструкции лампы. С другой стороны, иногда нить в колбе лампы может представлять собой ажурно-скрученную, паутинообразную конструкцию. Такое устройство спирали может использоваться в декоративных целях. Например в потолочных светильниках. Существуют особо мощные лампы накаливания в несколько тысяч ватт, применяемые в прожекторах. Такие лампы имеют тройную спираль.

Цоколи ламп накаливания

Лампы накаливания могут иметь также различные виды цоколя. К примеру, резьбовые цоколи. Они обозначаются латинской буквой E (цоколь Эдисона). А также цоколи байонетного типа. Обозначаются латинской буквой B. Цоколи байонетного типа (штифтовой цоколь) имеют два боковых штырька – контакта. А также один или два дополнительных нижних контакта. Как правило применяются в автомобилях. Лампы накаливания, применяющихся для освещения дома, обычно имеют резьбовой цоколь E. Чаще всего цоколь E типа бывает двух размеров. Это Е14 (миньон) и обычный средний цоколь – Е27. Число указывает внешний диаметр цоколя в миллиметрах. Большой цоколь E40 применяется обычно в производстве, а в быту, пожалуй, только в прожекторах.

Характеристики ламп накаливания

Характеристики ламп накаливания находятся в зависимости от толщины и вида нити накала. А также колбы лампы, применяемого цоколя, отсутствия или наличия в колбе инертного газа. Чем больше толщина нити накала, тем более мощной, а соответственно и яркой будет лампа накаливания. Чем мощнее будет лампа, тем больше будет размер ее колбы. Потому при превышении границы мощности в 25 ватт понадобится добавление в колбу лампы инертного газа.

От того, какой инертный газ будет добавлен в колбу, зависит яркость лампы накаливания. Наименьшую яркость имеют лампы накаливания наполненные аргон-азотной смесью. Закачка в колбу лампы криптона немного повышает яркость свечения лампы. А добавление ксенона повышает яркость, по сравнению с аргоновыми лампами в два раза.

Лампа накаливания и напряжение

Устройство ламп накаливания для применения в сетях переменного и постоянного тока не отличается. То есть лампы для переменного тока будут работать и при постоянном токе. И соответственно наоборот. Все различие между ними в величине напряжения на которое они рассчитываются. Лампы накаливания изготавливают для работы при определенном напряжении. Если лампу включить в сеть с напряжением выше номинала данной лампы, то лампа естественно перегорит. Насколько быстро это произойдет, зависит от того, на сколько больше напряжение сети номинала лампы. Если напряжение больше номинала хотя бы раза в два, то включенная лампа разлетится на осколки. При включении лампы в сеть с пониженным напряжением, она будет светить слабее, чем ей предназначено. Или же не будет работать вовсе, если напряжение слишком мало.

Обычно лампы накаливания на напряжение ниже 220 вольт применяют в сетях постоянного тока. За некоторым исключением для специальных ламп, применяемым, например, на судах или на железной дороге.

Лампы накаливания с обозначением 220 вольт, стоит применять только в сети со стабильным напряжением. Например, при использовании хорошего стабилизатора напряжения. Если такие лампы использовать в сети с постоянными перепадами напряжения, лампы быстро выйдут из строя. При перепадах напряжения в сети применяют лампы накаливания с обозначением 230-240 вольт. По существу будет еще лучше маркировка 235-245 вольт. Такие лампы в условиях нестабильного напряжения прослужат значительно дольше. Но с другой стороны, при наличии стабилизатора, они будут светить слабее, чем рассчитаны.

Обычно цветовая температура ламп накаливания — 2200-3000 Кельвин, но это справедливо лишь для ламп с прозрачной колбой. При применении цветной колбы изменяется и цветовая температура.

Стандартный срок службы лампы накаливания – 1000 часов. Срок этот можно увеличить. При условии что будет устанавливаться блок защиты галогенных ламп и ламп накаливания. А также можно применить диммер для плавного включения лампы.

Лампа накаливания – достоинства и недостатки

Недостатки лампы накаливания

  1. Недолгий срок службы
  2. Низкий КПД (Коэффициент Полезного Действия) около 4%
  3. Пожароопасность при установке светильника на сгораемом основании. А также требуют установки в светильники из термостойких материалов

Достоинства лампы накаливания

  1. Малая цена
  2. Мгновенное включение и переключение (Быстрый пуск)
  3. Работа и от постоянного и от переменного тока
  4. Применение в широком диапазоне напряжений
  5. Отсутствие мерцания при применении в сети переменного тока
  6. Отсутствует гудение при работе в сети переменного тока
  7. Не требует пускорегулирующей аппаратуры
  8. Высокий индекс цветопередачи Ra 100 (Цвета окружающих предметов воспринимаются также как при солнечном свете)
  9. Стабильная работа как при больших морозах, так и при сильной жаре
  10. Возможность регулирования яркости и плавного запуска с помощью диммера
  11. Не содержит токсичных веществ и не требует специальной утилизации

При всех своих недостатках лампа накаливания имеет массу преимуществ и может занимать свою нишу в наших домах, совместно с другими видами ламп. Ажиотаж же вокруг чрезвычайной неэкономичности лампы накаливания и необходимостью ее полной замены на светодиоды очень сильно раздут и преувеличен. Большинство приборов и аппаратов, которыми мы пользуемся имеют низкий КПД. На самом деле, не один аппарат не имеет КПД 100%. Низкая же экономичность ламп накаливания и непродолжительность их службы с лихвой искупаются их малой ценой.

Похожие записи


Вы можете прочитать записи на похожие темы в рубрике – Освещение

Современные лампы — Выбираем источник освещения!

В прошлой статье мы поговорили о дизайне 3-х видов современных светильников. Но для того, чтобы осветительный прибор долго радовал нас своим дизайном, необходимо правильно подобрать к нему электрическую лампу. В этой статье мы постараемся подробно изучим все современные лампы, разберем их устройство и принцип работы той или иной электрической лампы.

Современные лампы имеют разнообразную схему внутреннего устройства. Не даром технологии нашего тысячелетия шагнули далеко в перед. Кто бы мог подумать, еще каких то 50 лет назад, что современные лампы могут быть наполнены газом, состоять из микросхем и не иметь стеклянной колбы сверху? Даже принцип освещения у каждой из них своеобразный.

Какие то лампы излучают свет, какие то рассеивают под определенным углом. Поэтому и используют современные лампы для освещения интерьеров по своему. Какими то освещают всю комнату, а какие то лампы служат в качестве подсветки определенного участка помещения.

Современные лампы накаливания

Изобретена лампа накаливания в далеком 1874 году, русским инженером Лодыгиным. Хотя до нашего времени еще все ведутся споры о том, кому все же принадлежит это открытие. В странах Еропы тех лет, в то время тоже велись работы по открытию всем известной «лампы Ильича».
Лампу с вольфрамовой нитью накаливания изобрел Лодыгин, а вот американский инженер Ленгмюр, продолжив работу Лодыгина, наполнил лампу азотом и инертным газом. Так срок службы лампы накаливания значительно увеличился. По итогу вся слава досталось американцу Томасу Эдисону, который являлся автором цоколя лампы.

Вот так совместными усилиями современный мир пришла лампа накаливания.

Название лампы накаливания, взято на прямую из эффекта накаливания нити из вольфрама. Электричество, проходя по вольфраму, разогревает проволоку и от этого нить излучает свечение. Для избежания окиси вольфрама, колба где он находится не имеет доступа воздуху. В процессе использования проволока покрытая вольфрамом перегорает, за счет этого срок службы этой лампы подходит к концу.

Лампа накаливания до конца прошлого столетия активно использовалась повсеместно, пока не были введены во всеобщую эксплуатацию, современные лампы освещения: люминесцентные и энергосберегающие.

Плюсы Минусы
1-Низкий ценовой сигмент

1-Малый срок службы до 1000 ч. максимум
2-Универсальный цоколь 2-Большой расход электроэнергии
3-Работают при 220 В и не нуждаются в дополнительной энергии 3-Интенсивный нагрев осветительных приборов.
4-Единственный световой оттенок — желтый

Люминесцентные лампы

Разработка люминесцентной лампы проходила опять таки по принципу совместной работы. В начале где то в середине 19 века, Немецким стеклодувом Г. Гейслером был создан насос по откачки воздуха и трубка из стекла. Проводя через данную трубку электрический ток, Гейслер обнаружил, что та светится зеленоватым свечением.

Затем, в далеком 1859 году француз А. Беккрель, покрывает ту самую трубку Гейслера, люминафором и та начала светится от электрического тока. В 1864 году, Т. Эдисон создает рентгеновскую лампу. А далее, американским ученым Д. Муром, был закачан в колбу лампы газ состоящий из двуокиси азота и углерода. За счет чего, свечение стало привычного нам белого и желтоватого оттенка.

Начиная с 1904 года, лампа Мура стала освещать помещения офисов и магазинов.

В общую продажу люминесцентные лампы поступили только в 40-х годах прошлого столетия. И то после доработки лампы, командой Э. Джермера, которая покрыла внутренние стенки лампы люминофорным порошком, так срок службы люминесцентной лампы вырос до 4000 ч., в сравнении с лампой накаливания в 1000 ч..

Сделана колба люминесцентной лампы из стекла: прозрачного, матового или цветного. Данную колбу заполняют аргоном и ртутью, сплавленной с другими металлами. При воздействии тока, внутри колбы возникает ультрофиолетовое свечение, которое вступая в реакции с внутренним покрытием из люминофора, излучает свет.

Люминесцентные лампы делят на два типа:

  1. Линейная лампа. Имеет трубчатую форму колбы, определенного диаметра, заданного ГОСТ-ами. Различают данный размер специальной маркировкой расположенной на лампе;
  2. Компактная лампа. Это U-образная трубка небольшого размера. Ее используют в настольных лампах и светильниках. В зависимости от цоколя, который имеет всем уже известные диаметры: Е14, Е27, Е40.
Плюсы Минусы
1-Низкое энергопотребление в отличии от ламп накаливания -80% 1-Низкая адаптация к стандартному сетевому напряжению.
2-Высокая светоотдача. 2-Световые блики и посторонний гул изделий.
3-Меньше температура нагрева. 3-Период нагрева более 2 минут.
4-Высокий период эксплуатации до 13 000 ч. 4-Со временем использования свет начинает тускнеть
5-Широкий выбор световых оттенков. 5-Подлежит спец — утилизации
6-Возможность создания цветовых эффектов, за счет цветового спектра колб.

Галогеновые лампы

Патент Лодыгина, на изобретение лампы выкупила компания General Electric. И уже в 1958 году вывела на мировую арену галогеновую лампу.
Устройство галогеновой лампы является следующим. В стеклянную колбу помещена, все та же металлическая нить, покрытая вольфрамом и газ йода, брома (фтора) и хлора. Накаленный вольфрам, при воздействии тока, вступает в реакцию с газами и возвращается в виде паров обратно на металлическую нить, поддерживая температуру накала. За счет непрерывной реакции лампа источает свечение, которое довольно интенсивное не смотря на маленький размер.

Галогеновые лампы делятся на 3 вида:

  1. Лампы со встроенным отражателем;
  2. Лампы с капсульным отражателем;
  3. Лампы с линейным отражателем.

Их различают по внутреннему напылению стеклянной колбы. Оно бывает алюминиевым, зеркальным и инфракрасным. Именно за счет этого напыления, лампа не источает сильного тепла, а свечение лампы очень мягкое и рассеянное. Чаша-образная форма галогеновой лампы принадлежит капсульному виду, а вот трубчатая форма принадлежит линейной галогеновой лампе.

Плюсы Минусы
1-Малогабаритный размер изделий позволяет использовать в качестве декоративной подсветки 1-Низкая адаптация к стандартному сетевому напряжению 220V.
2-Мягкое свечение, луч света рассеянный 2-Сравнительно низкий период эксплуатации до 2000 ч.
Светодиодная лампа

Светодиодные современные лампы, были произведены в 1907 году ученым из Британии, Г. Раундом, который зафиксировал ели заметное свечение в паре металлических контактов. А в 1923 году авторское свидетельство на эту лампу утвердил русский ученый-физик О. Лосев. И только опять же американскими учеными Г. Питтманом и Р. Байардом, этот метод получения света был запатентован в 1961 году.
За счет металлического происхождения лампы срок службы ее превысил все ранее изобретенные модели ламп и достиг 50 000 ч. Потом в 1962-1970 годы были сконструированы LED светодиоды красного, оранжевого и желтого цвета.
Светодиодная лампа состоит из металлической или пластиковой платы с полупроводниками из кристаллов. В наполнение корпуса входит:

  • светодиоды с оптической линзой;
  • вентиляционное устройство — драйвер;
  • стабилитроны, которые выравнивают напряжение в случаях его перепадо;
  • рассеиватель из пластика.

При воздействии на контакты проводников, электрического тока, возникает избыток энергии. В следствии чего светодиоды светятся, пучок этого свечения попадая на линзу рассеивается мягким и ровным потоком.

Плюсы Минусы
1-Безопасность прибора за счет отсутствия паров ртути и стеклянной колбы. 1-Низкая адаптация к стандартному сетевому напряжению 220V.
2-Высокий период эксплуатации до 50 000 ч. 2-Высокий ценовой сегмент.
3-Низкое энергопотребление в 3 раза меньше люминесцентных и в 10 раз меньше ламп накаливания.
4-Мгновенный нагрев и подключение
5-Небольшие размеры.
6-Широкий цветовой спектр.
7-Возможность использования при низких температурах до — 60°С
Криптоновые лампы

В 1936 году И. Броди из Венгрии были внедрены в местное производство лампы с газом криптона. Которые увеличил срок службы лампы накаливания в 4 раза.
Устройство криптоновой лампы схоже с лампой накаливания. Единственным и кардинальным отличием, является состав газовой смеси (азот, криптон и ксенон). За счет этого газа все реакции проходят в более интенсивном режиме. В современном мире, криптоновые лампы применяются в качестве компактного источника интенсивного освещения. Работа таких ламп осуществляется преимущественно от батареи.

Плюсы Минусы
1-Микроскопические размеры. 1-Короткий срок эксплуатации до 2000 ч.
2-Высокая мощность свечения на 50% выше галогеновых и на 20% выше светодиодных.
3-Широкий цветовой спектр.
Места применения современных ламп

Чтобы правильно выбрать источник света, необходимо определится с типом помещения, а точнее с тем, какую функцию оно несет.
Всеми любимые, старые, добрые «лампы Ильича» используют и по сей день в качестве местного освещения помещений, так и для уличной подсветки.

Использование люминесцентных ламп:

  • Линейные — освещают офисы и производственные помещения;
  • Компактные — используют в качестве декоративной подсветки жилых помещений;
  • Специальные — для рекламных, цветных вывесок.

В качестве точечной подсветки ниш, потолков и т. д., используют галогеновые и светодиодные лампы. Отличным решением будет подсветить Стереоскопические фотообои, так рисунок на них станет еще более реалистичным!
Миниатюрные галогеновые лампы встраивают в системы сигнализации и индикационные дверные замки с подсветкой. Улицы и большие площади помещений освещаются галогеновыми лампами линейного типа. В качестве подсветки кадра в фото и кино-индустрии.

Спектр применения криптоновых ламп:

  • автомобильные фары;
  • фонарики туристов;
  • сигнализации и прочие миниатюрные устройства с повышенным запросом интенсивности освещения.

Современные лампы, являются плодами технического прогресса. Они созданы специально для того, чтобы использование света в современном мире стало более комфортным, безопасным и экономичным.
Заказывайте лампы у нашего партнера и дарите свет Вашим интерьерам!

Лампа накаливания. Характеристики ламп накаливания.

Лампа накаливания — это электрический источник света, который излучает световой поток в результате накала проводника из тугоплавкого металла (вольфрама). Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех чистых металлов (3693 К). Нить накала находится в стеклянной колбе, заполненной инертным газом (аргоном, криптоном, азотом). Инертный газ предохраняет нити накаливания, от окисления. Для ламп накаливания небольшой мощности (25 Вт) изготавливают вакуумные колбы, которые не заполняются инертным газом. Стеклянная колба препятствует негативному воздействию атмосферного воздуха на вольфрамовую нить.

Для расчёта освещенности помещения вы можете воспользоваться калькулятором расчета освещенности помещения.

Разновидности ламп накаливания.

Лампы накаливания делятся на:

  • Вакуумные;
  • Аргоновые (азот-аргоновые);
  • Криптоновые (+10 % яркости от аргоновых);
  • Ксеноновые (в 2 раза ярче аргоновых);
  • Галогенные (состав I или Br, в 2,5 раза ярче аргоновых, высокий срок службы);
  • Галогенные с двумя колбами (улучшенный галогенный цикл за счёт лучшего нагрева внутренней колбы);
  • Ксенон-галогенные (состав Xe + I или Br, до 3х раз ярче аргоновых);
  • Ксенон-галогенные с отражателем ИК-излучения;
  • Накаливания с покрытием, преобразующим ИК-излучение в видимый диапазон. (новинка)

Достоинства и недостатки ламп накаливания.

  • невысокая стоимость;
  • мгновенное зажигание при включении;
  • небольшие габаритные размеры;
  • широкий диапазон мощностей.
  • большая яркость (негативно воздействует на зрение);
  • небольшой срок службы — до 1000 часов;
  • низкий КПД. (только десятая часть потребляемой лампой электрической энергии преобразуется в видимый световой поток) остальная энергия преобразуется в тепловую.

Характеристики ламп накаливания.


Световой поток – это физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения.

Световая отдача – это отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Является показателем эффективности и экономичности источников света.

Люмен – это единица измерения светового потока, световая величина.

Виды ламп: характеристики и классификация современных моделей

Различают следующие типы ламп для освещения: с нитью накаливания, газоразрядные (люминесцентные, газосветные, электродосветные низкого и высокого давления), светодиодные.

Газоразрядные изделия могут быть наполнены натрием, ртутью, инертным газом (неоном, ксеноном).

Все источники света дополнительно классифицируются по форме колбы, цоколю, температуре и эффективности свечения, другим параметрам.

Основные характеристики

При создании любой системы освещения внимание в первую очередь обращается на качество свечения. Для жилого дома важны такие параметры как прочность корпуса, мощность, уровень нагрева, безопасность, простота замены, цена и срок эксплуатации.

Светоотдача и коэффициент цветопередачи

Светоотдача измеряется в люменах на ватт и позволяет определить, какой объем электроэнергии преобразуется в свечение. Источники различного типа с одинаковой мощностью могут разительно различаться по светоотдаче.

Кроме того, при выборе необходимо учитывать, но на этот показатель большое влияние оказывает конструкция светильника: форма рассеивателя, наличие отражателей. Чем выше светоотдача, тем меньше электроэнергии тратится на освещение. На данный момент по этому параметру лидируют светодиодные источники.

Цветопередача – параметр, определяющий соответствие свечения лампочки естественному свету. Чтобы человек мог чувствовать себя комфортно, значение коэффициента должно быть в пределах 80-100 Rа.

При покупке можно ориентироваться на эту таблицу:

Место установки Коэффициент цветопередачи (Rа)
Склады, производственные помещения, дежурное освещение 50
Общие и промышленные помещения 50-70
Школы, офисы, медицинские учреждения, магазины 70-80
Жилые помещения 80-90
Рабочие места, для которых передача цвета решающая для качественного выполнения обязанностей 90-100

Цветовая температура

Температура цвета – параметр, определяющий естественность свечения. Измеряется как в Кельвинах (К).

Лампочка может излучать 3 вида свечения:

  • белое теплое (2700 — 3500K);
  • белое естественное (3500 — 5000K);
  • белое холодное (5000 — 7000K).

Справка! В жилых частных домах и городских квартирах используются источники с температурой 2700-3000 К.

Виды ламп освещения

При выборе осветительного прибора для дома случается, что основное внимание обращается на такие характеристики, как форма колбы и вид цоколя. Эти показатели наиболее важны, если приобретаются лампочки для светильников, которыми пользуются давно.

Вид цоколя

Цоколь – деталь, подводящая электрический ток и крепящая лампочку в патроне. Выбор по цоколю базируется на вид патрона, которым оснащен светильник.

Тип цоколя можно определить по буквам в маркировке:

  • E — резьбовой (Эдисона);
  • G — штырьковый;
  • R — с утопленным контактом;
  • P — фокусирующий;
  • B – байонет (штифтовой байонет);
  • S — софитный.

Строчные буквы используются, чтобы обозначить количество контактных элементов (штырьков, пластин, гибких соединений):

Числами в маркировке обозначается диаметр соединения или количество контактов (если они выполнены в форме штырьков).

Форма колбы

Вид колбы в маркировке обозначает буква, максимальный диаметр — цифры.

Наиболее популярные формы:

  • грушевидная (А);
  • свеча (С);
  • витая свеча (CW)
  • овоидная (Р);
  • рефлекторная (R);
  • рефлекторная параболическая (Par);
  • рефлекторная с отражателем (MR);
  • шар (G);
  • вытянутый шар (B);
  • криптоновая (в виде гриба) (K)
  • трубчатая (T).

Внимание! Чтобы, придя в магазин, точно ответить на вопрос консультанта по поводу вида лампочки, необходимо заранее определиться, какой цоколь и какая колба требуется.

Лампы накаливания

Лампочка накаливания – это колба из стекла с вольфрамовой нитью, наполненная газом. Ток через электроды проходит в нить накала, она моментально разогревается, лампа накаливания начинает светиться. Чаще всего используется резьбовой цоколь, диаметр 14, 27 или 40 мм, светоотдача 9-19 Лм/Вт, существую модели для напряжение 220-230 В и 127 В. Для бытового использования доступны изделия с мощностью 25-150 Вт.

Вакуумные лампочки

Из самых первых лампочек накаливания откачивался воздух, чтобы предотвратить сгорание вольфрамовой нити под воздействием кислорода. Поэтому они назывались вакуумными. На данный момент такие лампы почти не изготавливаются (только очень миниатюрные). Вакуум заменяется смесью аргона с азотом, предотвращающей окисление вольфрамовой нити, но название сохранилось.

Преимущества современных ламп накаливания:

  • широкий выбор по мощности;
  • подключение к сети без дополнительного оборудования;
  • безопасность во время эксплуатации;
  • способность работать при низком напряжении в сети;
  • устойчивость к повышенному уровню влажности и низким температурам.

К недостаткам можно отнести хрупкость, короткий срок эксплуатации и потребление большого объема электроэнергии.

Криптоновые

В криптоновых лампочках вместо смеси аргона с азотом закачивается криптон. Этот газ продлевает срок эксплуатации за счет уменьшения испарения спирали. У этих изделий КПД выше, чем у вакуумных, температура света ближе к естественной.

Галогенные

В галогеновых источниках к аргону и азоту добавлен йод, бром, фтор или хлор. Дополнительные элементы не только не позволяют вольфрамовой нити испариться, но и возвращают молекулы на прежнее место. Свечение яркое белое, срок эксплуатации увеличивается в 4-6 раз. Основной недостаток – очень высокая температура колбы.

Виды галогеновых лампочек:

  • с резьбовым цоколем (для подключения к сети с напряжением 220 В);
  • линейные (для прожекторов на улице);
  • зеркальные низкого напряжения (для открытых светильников);
  • капсульные низковольтные (для монтажа декоративного освещения).

Для подключения низковольтных изделий требуется трансформатор, понижающий 220 в до 6, 12 или 24 В.

Преимущество галогенных источников:

  • компактные размеры;
  • повышенная светоотдача (до 25 лм/Вт);
  • срок эксплуатации до 4-х тыс. часов;
  • способность сохранить температуру свечения при снижении напряжения.

Для этих источников выпускаются разнообразные светильники:

  • настенные;
  • точечные потолочные (для подвесных конструкций);
  • встраиваемые в мебель;
  • подвесные;
  • фиксированные и поворотные.

Внимание! Если галогеновая лампа вышла из строя или разбилась, ее нельзя выбросить в обычный мусорный бак из-за газа, вредного для человека.


Газоразрядные

В газоразрядных лампах свет образуется в следствии электрического разряда в газовой среде. Независимо от вида все эти лампы отличаются высокой производительностью при низком потреблении электроэнергии.

Ртутные

Ртутные лампы отличаются компактными размерами, низкой цветностью и мощным потоком света. Это качество определяет основную сферу применения – промышленные объекты, парковки, улицы, пешеходные зоны. Технически эти осветительные приборы устарели, поэтому в современных системах практически не используются.

Преимущества ртутных ламп:

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

Основной недостаток – длительное зажигание.

Люминесцентные

Это самая популярная разновидность газоразрядных ламп, выпускающаяся в линейном и компактном исполнении. Пользователи основным преимуществом считают возможность замены лампочки накаливания без изменения конструкции светильников. Доступны изделия с цоколем Е14 и Е27 и колбой в виде свечи, шара, груши. Привлекает так же широкий выбор по температуре цвета.

Длинная модель больше подходит для офисов, учебных и общественных зданий, больниц, складов, придомовых территорий.

Справка! В быту эти изделия можно использовать для подсветки домашних растений, рассады, аквариумов.

Натриевые

Натриевые источники самые эффективные среди газоразрядных по светоотдаче. Свечение стандартное желтое, получить белое позволяет добавление ксенона. Изделия высокого давления используются в уличном освещении.

Преимущества натриевых лампочек:

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

Минусы – цвет всего 20 Ra и длительное зажигание.

Ксеноновые

Классификация этих приборов проводится по материалу колбы и длине дуги. Электроды всегда выполнены из легированного торием вольфрама.

Короткодуговые модели выпускаются с керамической и стеклянной колбой в виде шара. Учитывая высокое давление ксенона, более безопасна керамика. Если колба повреждается, керамика разлетается с меньшей скоростью, чем стекло.

Изделия с длинной дугой имеют колбу в виде трубки и излучают более яркое свечение, что определяет их сферу применения: фото- и киноаппаратура, проекторы, сценический свет.

Справка! Производятся миниатюрные модели для оптических приборов и автомобильных фар.

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

Недостатки: необходимость в дополнительной аппаратуре для розжига и сравнительно высокая стоимость.

Светодиодные лампы led

LED- лампы специалисты считают источниками света будущего. Светоотдача почти равна показателям газоразрядных приборов, размеры компактные, высокий КПД.

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.

Основным недостатком до недавнего времени считалась высокая стоимость. Но стоит упомянуть и о других. Производители не поясняют, что кристаллы постепенно деградируют, прибор теряет яркость и постепенно тухнет. Для того, чтобы он отработал заявленное время, требуются дорогие системы охлаждения и питания, замедляющие деградацию.

Основные выводы

Какие критерии использовать при выборе осветительных приборов, каждый решает сам. Не всегда дешевое обязательно плохое. Большой выбор ламп различного типа позволяет выбрать изделие для любых условий эксплуатации. Не обязательно, чтобы это был дорогой светодиод. Галогеновые и люминесцентные приборы дешевле, но не хуже.

Не стоит верить рекламе и уговорам продавцов. Светодиоды еще не достаточно изучены, это относительно новая продукция, о недостатках которой предпочитают молчать. Если хорошо присмотреться, то узкая направленность света требует установки дополнительных осветительных приборов, экономия может обернуться дополнительными издержками при характеристиках российской электросети.

Типы ламп накаливания

Дата публикации: 30 июля 2014 .
Категория: Лампы.

Задачи стандартизации

Широкое распространение ламп накаливания во всех областях промышленности и в быту требует обеспечения их взаимозаменяемости и одинаковости параметров одних и тех же ламп, выпускаемых различными заводами. Применение методов выборочного контроля основных параметров ламп также требует жесткой регламентации и не только номинальных параметров, но и возможных технологических отклонений. И, наконец, развивающаяся международная торговля ставит задачу унификации параметров ламп накаливания в пределах международных требований. В связи с указанным параметры ламп накаливания как массовой продукции определяются государственными стандартами.

Система ГОСТов на лампы накаливания включает стандарты на основные технические требования и методы испытания, а также стандарты на отдельные типы ламп накаливания, в основном по признаку области применения. Методы измерения электрических и светотехнических параметров ламп накаливания стандартизированы, что обеспечивает возможность сравнения параметров отдельных ламп и воспроизводимость результатов.

Электрические параметры ламп измеряют при стабилизированном напряжении, равном номинальному (или расчетному) напряжению лампы. Световой поток ламп накаливания оценивают сравнением его со световым потоком ламп эталонов. Для этого испытуемую и эталонную лампы накаливания поочередно помещают в светомерный шар. Силу света измеряют на фотометрической скамье также путем сравнения измеряемой и эталонной ламп. Кривую силы света определяют на распределительном фотометре. Подробно об измерениях световых и электрических параметров рассказано в курсе основ светотехники.

Множество областей применения, конструктивных и других особенностей ламп накаливания затрудняет проведение их четкой классификации на основе какого-либо одного из возможных признаков. Вместе с тем классификация имеет большое значение для создания удобной системы обозначения ламп, необходимой для правильного планирования производства, распределения ламп и учета потребностей рынка в лампах накаливания.

Исходя из сказанного в качестве одного из основных признаков классификации взята область применения ламп накаливания, которая в значительной степени совпадает с областью промышленности и быта, в которых эти лампы используются. Так как от основного конструктивного признака лампы зависит технология ее изготовления, а следовательно, оборудование, применяемое для ее сборки, то конструктивный признак является вторым элементом классификации. Иногда по конструктивному признаку лампы накаливания выделяются в самостоятельный тип (например, галогенные лампы накаливания). Для ламп накаливания общего назначения особенно важны дополнительные признаки. Потребность в таких лампах настолько велика, что их производство имеется практически на всех ламповых заводах, что способствует также сокращению перевозок для поставки ламп потребителям.

Исходя из этих соображений установлена система маркировки ламп по их основным признакам, определяющим их классификацию. Группы ламп, объединяемые первым признаком классификации, принято объединять названием «ассортимент». Такая классификация ламп накаливания имеет преимущество, заключающееся в возможности объединять в общих технических условиях требования, которым должны удовлетворять лампы данного ассортимента, а следовательно, не создавать на каждый ассортимент технических условий. Перечень государственных стандартов на различные ассортименты ламп накаливания, выпускаемые ламповой промышленностью, приведен в таблице 1.

Государственные стандарты на лампы накаливания

Номер стандарта Наименование стандарта
1181-74
1182-77
1608-88
2023.1-88

2204-80
2239-79
4019-74
5011-77

6940-74
7874-76
9750-78Е
10771-82
11085-79
12123-74
13874-76
16301-80
17616-82
19190-84

Лампы накаливания электрические железнодорожные
Лампы накаливания электрические для светильников местного освещения
Лампы накаливания судовые. Технические условия
Лампы для дорожных транспортных средств. Требования к размерам, электрическим и световым параметрам
Лампы накаливания электрические миниатюрные
Лампы накаливания электрические общего назначения
Лампы накаливания электрические для киноаппаратуры
Лампы накаливания электрические малогабаритные на напряжение 127 и 220 В мощностью до 25 Вт
Лампы накаливания электрические коммутаторные
Лампы накаливания электрические прожекторные
Лампы накаливания электрические для фотографии
Лампы накаливания электрические для светоизмерительных приборов
Лампы накаливания электрические для светофоров железнодорожного транспорта
Лампы накаливания электрические рудничные
Лампы накаливания инфракрасные зеркальные
Лампы накаливания электрические маячные
Лампы электрические. Методы измерения электрических и световых параметров
Лампы электрические. Общие технические условия

Маркировка ламп накаливания содержит:

  • первые буквы (от одной до четырех), характеризующие лампы по важнейшим физическим и конструктивным особенностям (В – вакуумная моноспиральная, Г – газополная моноспиральная, Б – газополная биспиральная, К – криптоновая, МТ – с матированной колбой и тому подобные); ряд специальных ламп этих букв в обозначении не имеет;
  • буквенное обозначение (из одной или двух букв) назначения лампы (А – автомобильная, Ж – железнодорожная, КМ – коммутаторная, ПЖ – прожекторная, СМ – самолетная и тому подобные);
  • цифры, определяющие номинальное напряжение в вольтах и через дефис номинальную мощность в ваттах. Для специальных ламп вместо мощности указывают силу света в канделах, ток в амперах или световой поток в люменах. Для двухспиральных ламп через знак плюс указывают мощность первой и второй спиралей;
  • цифру, указывающую порядковый номер разработки, если разработка осуществлена повторно.

Лампы общего назначения и местного освещения

Параметры ламп накаливания общего назначения нормируются ГОСТ 2239-79. Эти лампы предназначены для установки в светильники общего освещения бытовых и общественных помещений, а также открытых пространств. Лампы рассчитаны на включение в электрическую сеть с номинальным напряжением 127 и 220 В. Установившаяся шкала мощностей этих ламп, построенная на основе ряда предпочтительных чисел, приведена в таблице 2, в которой указаны значения световых потоков при напряжении 220 В.

Номинальные световые потоки ламп накаливания общего назначения по ГОСТ 2239-79

Мощность лампы, Вт Номинальный световой поток лампы, лм
вакуумной газополной биспиральной газополной моноспиральной криптоновой биспиральной
15
25
40
60
100
150
200
300
500
750
1000
105
220










400
715
1350
2100
2920








2000
2800
4600
8300
13100
18600


460
790
1450





Ассортимент ламп разбивается на группы в зависимости от видов тела накала (спираль или биспираль) и наполнения (вакуумные, газополные).

Форма колбы, способ монтажа, марка стекла и тип цоколя выбираются из соображений дешевизны, удобства технологи с учетом получения оптимальной световой отдачи при сроке службы 1000 часов. Отметим, что в последнее время эффективность конструкции ламп накаливания оценивается по большому числу факторов, в том числе эксплуатационных.

Никаких специальных требований к светораспределению или механической прочности этих ламп не предъявляется, кроме прочности крепления цоколя. Температурные и другие климатические требования выполняются благодаря правильному выбору материалов. Наибольшего внимания в этом отношении требует материал цоколя и цоколевочной мастики. Так как лампы не предназначены для длительного хранения, их цоколи изготовляют из ленточной стали с последующим цинкованием и пассивированием. Прочность крепления цоколя к колбе нормируется значением крутящего момента (в пределах 0,05 – 5 Н × м). После испытания ламп на срок службы допускается его снижение в 2 раза.


Лампы снабжаются, как правило, резьбовыми цоколями, но допускается их изготовление и со штифтовыми цоколями.

Лампа накаливания местного освещения, выпускается по ГОСТ 1182-77, отличаются напряжением питания, которое согласно технике безопасности не должно превышать 36 В, а для особо опасных помещений – 12 В. Мощности ламп местного освещения ограничены и составляют 15, 25, 40 и 60 Вт. Срок службы каждого экземпляра лампы должен составлять не менее 70% средней продолжительности горения.

Лампы для транспортных средств

Лампы этого ассортимента подразделяются на четыре группы: лампы накаливания железнодорожные (ГОСТ 1181-74), лампы накаливания судовые (ГОСТ 1608-88), лампы накаливания самолетные и лампы накаливания автомобильные (ГОСТ 2023.1-88). Развитие средств транспорта привело к тому, что этот ассортимент по массовости почти не уступает ассортименту ламп накаливания общего назначения. Лампы указанных групп различаются прежде всего напряжением сети, для которой они предназначены. Объединяет их наличие специальных требований по механической прочности.

Лампы накаливания для железнодорожного транспорта имеют сравнительно низкое номинальное напряжение (50 В), облегчающее изготовление ламп с повышенной механической прочностью. Электрические параметры и размеры железнодорожных ламп для подвижного состава приведены в таблице 3, а характерные конструкции – на рисунке 1.

Параметры железнодорожных ламп накаливания по ГОСТ 1181-74

Тип лампы Номинальные значения Предельные значения Размеры, мм не более
напряжение, В мощность, Вт световой поток, лм мощность, Вт не более световой поток, лм не более Диаметр
D
Длина
L
Ж24-25
Ж54-10
Ж54-15
Ж54-25
Ж54-40
Ж54-60
Ж80-60
Ж220-100
24
54
54
54
54
54
80
220
25
10
15
25
40
60
60
100
250
75
115
270
480
810
740
1050
27,0
11,0
16,5
27,0
42,5
63,5
63,5
105,0
220
65
100
240
410
700
650
950
43
31
28
61
61
61
61
66
70
83
85
104
104
104
104
108
Рисунок 1. Лампы железнодорожные
а – типа Ж54-25 для общего освещения вагонов; б – типа Ж54-15 для индивидуального освещения

Проверка механической прочности ламп предусматривает их испытание на вибропрочность при частоте 25 Гц и амплитуде 1 мм в течение 6 часов, из которых 3 часа во включенном состоянии. Кроме того, лампы должны выдержать 1000 ударов с ускорением 3g частотой 40 – 100 ударов в минуту.

Судовые лампы накаливания сначала выполнялись только для сети постоянного тока напряжением 110 и 220 В. В настоящее время на судах применяется также переменное напряжение 127 В, что вызвало необходимость разработки новых ламп. В число судовых ламп помимо осветительных входят лампы для судовой сигнализации. Укажем, что лампы, применяемые на морском и речном транспорте, должны иметь конструкцию, обеспечивающую их большую механическую прочность, так как при эксплуатации на судах лампы подвергаются вибрации, вызванной работой судовых машин, и ударам, происходящим при швартовке и других маневрах. Это привело к необходимости увеличить число держателей тела накала. Механическая прочность ламп проверяется на вибропрочность при частоте 25 Гц амплитудой 1 мм и ударом на специальном копре, используемом для испытания и других видов судового оборудования. Судовые лампы выпускают на напряжение от 13 до 220 В мощностью от 25 до 220 Вт.

Большое число типов ламп имеется в ассортименте самолетных ламп. Общим для него является номинальное напряжение 27 В. Ассортимент самолетных ламп включает в себя самые разнообразные лампы – от миниатюрных с бусинковой ножкой до фарных с колбой, имеющей отражающее покрытие, и даже ламп-фар с колбой, сваренной из двух отдельно штампуемых частей. Конструкции самолетных ламп являются, как правило, малогабаритными, что связано с ограниченностью объемов, в которых они размещаются, а также необходимостью максимального уменьшения массы. Эти же требования привели к появлению в номенклатуре самолетных ламп накаливания с галогенным циклом. Механическая прочность самолетных ламп обусловлена главным образом вибрациями при их эксплуатации. Вибростойкость ламп испытывается на вибростендах при заданных частотах.

Ассортимент автомобильных ламп включает в себя также лампы для мотоциклов и тракторов. Ввиду экономической целесообразности применения однопроводной системы электрического питания на этих видах транспорта, а также использования аккумуляторных батарей напряжения ламп имеют малые значения. Они равняются 6, 12 и 24 В. Однако из-за особенностей электрического режима аккумуляторных батарей расчетные напряжения ламп приняты отличными от номинальных – соответственно 6,7; 13,5 и 28 В. Большинство автомобильных ламп работает в оптических системах и требует фиксированного положения тела накала относительно цоколя. Особые требования предъявляют к лампам, применяемым в автомобильных фарах. Лампа имеет два тела накала, к каждому из которых предъявляются специальные требования, главным из которых является точность монтажа по отношению к деталям цоколя. В таблице 4 приведены параметры автомобильных ламп для фар.

Параметры ламп для фар автомобилей по ГОСТ 2023.1-88

Типы ламп Номинальное напряжение, В Назначение нити Параметры при испытательном напряжении Средняя продолжительность горения, ч
Ток, А Минимальный начальный световой поток, лм
А12=45+40 12 Дальний свет
Ближний свет
4,2
3,7
650
450
100
200
А24=55+50 24 Дальний свет
Ближний свет
2,5
2,2
600
400
100
200
Рисунок 2. Двухнитевая головная автомобильная лампа-фара:
1 – рассеиватель; 2 – отражатель; 3 – нити накала

Кроме двухнитевых ламп для фар выпускаются специальные лампы-фары, представляющие собой лампы накаливания с заданным распределением светового потока, требующим высокой его концентрации, достигаемой большой точностью изготовления оптических элементов. Высокая точность обеспечивается применением сварной колбы, состоящей из штампованных стеклянных деталей. Преимущество такой системы по сравнению со световым прибором прожекторного типа, в котором устанавливается соответствующая прожекторная лампа или лампа фара, заключается в том, что точность взаимного расположения тела накала и оптических элементов светораспределения обеспечивается при сборке ламп-фар на заводе-изготовителе и не может быть нарушена в процессе эксплуатации. Кроме того, отражающее покрытие оказывается запаянным в оболочку, наполненную инертным газом, то есть защищено от каких-либо внешних воздействий, и сохраняет тем самым свои отражающие свойства в течение всего срока службы лампы. Лампы-фары нашли применение в тех областях, в которых вышеперечисленные преимущества окупают их большую стоимость по сравнению со стоимостью обычных ламп или прожекторных ламп. Надо помнить, что при перегорании лампа-фара подлежит замене целиком независимо от состояния отражающего покрытия и других оптических элементов. Даже при этих условиях применение ламп-фар получило распространение в тех странах, где созданы хорошо механизированные и автоматизированные их производства. На рисунке 2 приведена конструкция автомобильной лампы-фары, предназначенной для головных огней автомобиля.

У ламп-фар отсутствует цоколь в обычном представлении. Для присоединении к сети питания у ламп-фар на тыльной стороне рефлектора находятся контактные детали, представляющие собой ламели или винтовые контакты.

Прожекторные лампы

Рисунок 3. Лампы кинопроекционные:
а – типа К6-30; б – типа К40-750

Ассортимент прожекторных ламп подразделяют на три группы: лампы для киноаппаратуры (ГОСТ 4019-74), лампы для прожекторов общего назначения (ГОСТ 7874-76) и лампы маячные (ГОСТ 16301-80). Все эти лампы имеют фиксировано расположенное концентрированное тело накала, которому стремятся придать максимальную габаритную яркость. Поэтому для большинства ламп нормируют габаритные размеры тела накала и используют фокусирующие цоколи. Для большинства ламп этого ассортимента, кроме того, оговаривают положение их горения.

Для ламп, работающих в кинопроекционной аппаратуре (рисунок 3), приняты, как правило, небольшие напряжения, позволяющие изготовлять тело накала из фольфрамовой проволоки большого диаметра, что обеспечивает соответствие срока службы каждой лампы установленной средней продолжительности горения. У ламп, предназначенных для горения цоколем вверх, тело накала конструктивно удалено от ножки для исключения перегрева цоколя.

Прожекторные лампы изготовляют на напряжения: 50 В (для железнодорожного транспорта), 110 В (для судов речного и морского флота) и 127 и 220 В (общего назначения). Типичные конструкции прожекторных ламп со слабо ограниченным положением при горении приведены на рисунке 4. На рисунке 5 показаны характерные конструкции прожекторных ламп в рабочем положении, имеющие ограничение по этому признаку. Некоторые лампы снабжены фокусирующими цоколями. На рисунках 4 – 6 дана принятая в стандартах на лампы накаливания система обозначения их основных размеров.

Рисунок 4. Лампы накаливания прожекторные общего назначения со слабо ограниченным положением при горении:
а – для железнодорожных прожекторов на напряжение 50 В; б и в – для прожекторов общего назначения

Рисунок 5. Лампы прожекторные с вертикальным положением горения:
а – типа ПЖ110-500-2 в цилиндрической колбе с фокусирующим цоколем; б – типа ПЖ110-1000 с резьбовым цоколем; в – то же типа ПЖ220-500

Маячные лампы (рисунок 6) отличаются от прожекторных тем, что они используются в линзовых оптических системах с большими углами охвата, что исключает необходимость располагать тело накала в одной плоскости. При этом требуется лишь его достаточная компактность. Маячные лампы рассчитаны на напряжение от 6 до 110 В и мощности от 3 до 1000 Вт. Контроль правильности расположения тела накала относительно фиксирующих элементов фокусирующих цоколей осуществляется проектированием изображения тела накала в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Для всех типов маячных ламп нормируется срок службы каждой лампы, что связано с труднодоступностью их замены в аппаратуре.

Рисунок 6. Лампы маячные с резьбовыми и штифтовыми цоколями:
а – на напряжение 6 В; б – на напряжение 110 В

Миниатюрные и сверхминиатюрные лампы

Совершенствование технологии производства тонких вольфрамовых проволок (менее 10 мкм) позволило создать широкий ассортимент миниатюрных и сверхминиатюрных ламп. Последние нашли большое применение в медицинских приборах, в качестве индикаторов в электронной аппаратуре, в вычислительной технике и летательных аппаратах. Все лампы рассчитаны на низкое напряжение, обеспечивающее возможность применения тела накала малой длины, и изготовляются на малые мощности. В требованиях к лампам часто вместо нормируемой мощности указывается ток. Требования к миниатюрным лампам накаливания объединены в ГОСТ 2207-74. Хотя лампы имеют различные области применения, объединение их в один стандарт оправдано тем, что их изготовление требует использования специального технологического оборудования. Для ламп используются самые маленькие резьбовые и штифтовые цоколи. Типичная конструкция миниатюрных ламп представлена на рисунке 7, сверхминиатюрных – на рисунке 8.

Рисунок 7. Миниатюрные лампы накаливания Рисунок 8. Лампа сверхминиатюрная

Некоторые специальные типы ламп

Рисунок 9. Инфракрасная зеркальная лампа накаливания:
1 – внутренний алюминированный отражатель; 2 – участок колбы, матированный снаружи
Рисунок 10. Светофорная лампа
Рисунок 11. Лампа коммутаторная:
1 – колба; 2 – тело накала; 3 – контакты; 4 – цоколь

Кроме описанных выше выпускается большое число типоразмеров ламп накаливания. Остановимся только на тех, на которые имеются стандарты, что свидетельствует об их достаточно широком применении. К таким лампам относятся: лампы накаливания в цилиндрической колбе (ГОСТ 5011-77), лампы накаливания инфракрасные зеркальные (ГОСТ 13874-76), лампы для железнодорожных светофоров (ГОСТ 11085-79), лампы накаливания рудничные (ГОСТ 12123-76) и лампы накаливания коммутаторные (ГОСТ 6940-74).

Объединение в одном стандарте ламп накаливания в цилиндрических колбах, предназначенных для разных потребителей, позволило унифицировать большинство стеклянных деталей этих ламп. По конструкции лампы аналогичны судовым лампам в цилиндрических колбах и имеют невысокую световую отдачу вследствие применения большого числа держателей для крепления тела накала.

Инфракрасные зеркальные лампы имеют колбы, аналогичные по форме колбам, применяемым в осветительных зеркальных лампах. Конструкция лампы показана на рисунке 9.

Лампы для железнодорожных светофоров имеют простую конструкцию, снабжены фокусирующим цоколем и рассчитаны на напряжение 10 – 12 В, обеспечивающее их повышенную надежность, необходимую в условиях транспорта. Лампы выпускаются мощностью 15, 25, 35 Вт и отвечают повышенным требованиям к механической прочности. Конструкция лампы для железнодорожных светофоров представлена на рисунке 10. Специальный цоколь с фиксаторами позволяет устанавливать лампу с поворотом на требуемый угол 45°, что исключает ее случайное выпадывание из патрона.

Ассортимент рудничных ламп объединяет лампы, предназначенные для применения в рудничных аккумуляторных светильниках. Особенностью ламп является наличие запасного тела накала, используемого в случае перегорания основного. Запасное тело накала имеет самостоятельный вывод и для большей надежности меньший рабочий ток.

Коммутаторные лампы используются в качестве сигнальных источников света в телефонных коммутаторах. Их ассортимент состоит из ламп, рассчитанных на различные напряжения от 6 до 60 В, а параметры нормируются по току и силе света в направлении оси лампы. Дополнительным регламентируемым параметром является превышение температуры колбы, которое не должно быть более 120 °С после 5 минут горения. Лампы рассчитывают на минимальный диаметр (рисунок 11). В лампе применена бусинковая ножка, цоколь крепится без использования цоколевочной мастики.

Лампы-светильники

Кроме ламп-фар к типу ламп светильников относят и инфракрасные зеркальные лампы, предназначенные для направленного лучистого нагрева (смотрите рисунок 9). Для преимущественно инфракрасного излучения тело накала у таких ламп рассчитывают на более низкие температуры, чем у осветительных ламп. Одновременно это позволило в настоящее время повысить срок службы инфракрасных ламп до 5000 часов. Для направления потока излучения на нагреваемую поверхность тело накала размещают в фокусе зеркализуемой поверхности колбы. Зеркализация обычно осуществляется методом вакуумного алюминирования. Купол колбы матируется для исключения бликов, неизбежных при технологических допусках на взаимное расположение тела накала и отражающей поверхности и на отклонение формы самой поверхности. Зеркальные лампы выпускаются на стандартные напряжения 127 и 220 В, а также на напряжение 240 В мощностью от 40 до 1000 Вт в бесцветных и темно-красных колбах. Последние применяются при необходимости ограничения видимого излучения.

В таблице 5 приведены параметры некоторых типов инфракрасных зеркальных ламп накаливания, выпускаемых по ГОСТ 13874-76. Обозначение ламп содержит: первую букву З – зеркальные, вторую – тип кривой светораспределения (К – концентрированное, С – среднее, Ш – широкое), значение номинального напряжения и мощности лампы в ваттах. Для ламп концентрированного и среднего светораспределения сила света нормируется по оси лампы, для ламп широкого светораспределения – под углом (70±5)° к оси.

Параметры инфракрасных зеркальных ламп по ГОСТ 13874-76

Типы ламп Номинальные значени
I, кд τ, ч D, мм L, мм
ЗК127-400
ЗК220-40
ЗК127-100
ЗК220-100-2
ЗК127-1000
ЗК220-1000
ЗС127-40
ЗС220-40
ЗС220-100
ЗШ220-300
ЗШ220-500
ЗШ220-1000
630
530
2000
2100
23980
22600
210
180
590
1100
1980
4980
1100
1000
1100
1100
1500
1500
1100
1100
1100
1250
1250
1250
91
91
97
111
201
210
73
73
87
134
134
162
136
136
144
140
267
267
122
122
127
250
250
300

Галогенные лампы

Открытие галогенового цикла в лампах накаливания, вызвало появление в производстве принципиально новых конструкций ламп. Основной эффект от применения галогенов состоит в возможности создания ламп накаливания значительно меньших габаритных размеров со значительно большей световой отдачей при тех же мощностях. Средняя световая отдача галогенных ламп, предназначенных для общего освещения, составляет 22 лм/Вт при сроке службы 2000 часов. Применение галогенного цикла привело к разработке ламп накаливания, позволяющих сконцентрировать на сравнительно небольшой площади излучение большой мощности и применить их в ряде специальных технологических процессов, например для нагрева различных материалов.

Устройство прямой галогенной лампы показано на рисунке 12. Колба лампы 1 представляет собой трубку из кварцевого стекла, по оси которой расположено тело накала в виде спирали или биспирали 2. Вводы в кварц представляют собой полоски молибденовой фольги 4, заштампованные в сплошные концы кварцевой трубки. Внутренняя часть электродов выполнена из вольфрама 3, внешние выводы – из молибдена 5. В лампах большой мощности, имеющих длинную спираль, для устранения ее провисания применяют держатели 7 из вольфрама. Для откачки, вакуумной обработки и наполнения лампы в средней части колбы припаивается штенгель из кварцевого стекла, после отпайки которого остается утолщение 6. Для крепления и присоединения к сети на концы лампы надеты цоколи 8.

Рисунок 12. Конструкция трубчатой галогенной лампы накаливания

В настоящее время технология изготовления галогенных ламп накаливания настолько отработана, что это позволило создать целую гамму ламп: для светильников общего, киносъемочного и телевизионного вещания, прожекторов, инфракрасных облучателей, автомобильных фар, аэродромных огней и тому подобных.

По конструктивным признакам галогенные лампы делятся на две группы: с длинным спиральным телом накала (аналогично конструкции на рисунке 12) и с концентрированным телом накала. Первая группа ламп имеет выводы с двух сторон, вторая – с одной стороны.

Обозначение типа галогенных ламп накаливания включает: первая буква – материал колбы (К – кварц); вторая буква – вид галогенной добавки (И – чистсый йод, Г – галогенные смеси); третья буква – область применения (О – облучательная), или конструктивная особенность (М – малогабаритная, К – концентрированное тело накала), либо то и другое вместе; первая группа цифр – мощность в ваттах (или сила света, ток или световой поток в зависимости от назначения лампы); последняя цифра – номер разработки, если эта разработка не произведена впервые. Для автомобильных ламп первой ставится буква А.

Номенклатура галогенных ламп накаливания насчитывает более 150 наименований. В таблице 6 приведены параметры различных галогенных ламп. Галогенные лампы общего применения имеют срок службы 2000 часов, то есть в 2 раза выше, чем обычные лампы накаливания; у других типов галогенных ламп срок службы колеблется в зависимости от назначения лампы. Лампы для инфракрасного облучения благодаря низкой температуре тела накала (2400 – 2700 К) обладают повышенным сроком службы (до 5000 часов). Облучательные лампы предназначены для эксплуатации, как правило, в горизонтальном положении.

Параметры галогенных ламп накаливания

Типы ламп Световая отдача, лм/Вт Цветовая температура, К Средняя продолжительность горения, ч Особенности конструкции
Для общего освещения
КИ220-1000-5
КИ240-1000
КИ240-1500
КИ220-2000-4
КГ220-5000
22
22
22
22
22
3000
3000
3000
3000
3000
2000
2000
2000
2000
2000
Линейная



Для студийного освещения
КГ220-500
КГ220-1000-4
КГ110-1000
КГ110-2000
КГ220-10000
27
26
26
26
26
3200
3200
3200
3200
3200
150
420
400
600
1500
Линейная



Для копировальных аппаратов
КГ220-1300
КГ220-400
14
16
2800
3000
3000
500
Линейная
Для нагрева материалов
КГ127-500
КГ220-1000
КГ220-2500-3
2,6
2,6
2,6
2600
2500
2650
5000
10000
2000
Линейная

Автомобильные
АКГ12-55
АКГ24-70
АКГ24-70-1
27
25
23


150
150
300
Линейная малогабаритная

Проекционные
КГМ12-100
КГМ24-150
КГМ40-750
29
31
29
3250
3400
3300
85
50
100
С концентрированным телом накала

Прожекторные
КГК110-2000
КГК200-2000
КГК110-5000
28
28
28
3250
3250
3250
200
170
300
С концентрированным телом накала

Источник: Афанасьева Е. И., Скобелев В. М., «Источники света и пускорегулирующая аппаратура: Учебник для техникумов», 2-е издание переработанное – Москва: Энергоатомиздат, 1986 – 272 с.

Конструкция, технические параметры и разновидности ламп накаливания

Лампа накаливания – первый электрический осветительный прибор, играющий важную роль в жизнедеятельности человека. Именно она позволяет людям заниматься своими делами независимо от времени суток.

По сравнению с остальными источниками света такое устройство характеризуется простотой конструкции. Световой поток излучается вольфрамовой нитью, расположенной внутри стеклянной колбы, полость которой заполнена глубоким вакуумом. В дальнейшем для увеличения долговечности вместо вакуума в колбу стали закачивать специальные газы — так появились галогеновые лампы. Вольфрам — термостойкий материал с большой температурой плавления. Это очень важно, поскольку для того, чтобы человек увидел свечение, нить должна сильно нагреться за счет проходящего через нее тока.

История создания

Интересно, что в первых лампах использовался не вольфрам, а ряд других материалов, включая бумагу, графит и бамбук. Поэтому, несмотря на то, что все лавры за изобретение и усовершенствование лампы накаливания принадлежат Эдисону и Лодыгину, приписывать все заслуги только им — неправильно.

Писать о неудачах отдельных ученых не станем, но приведем основные направления, к которым прилагали усилия мужи того времени:


  1. Поиски лучшего материала для нити накаливания. Нужно было найти такой материал, который одновременно был устойчив к возгоранию и характеризовался высоким сопротивлением. Первая нить была создана из волокон бамбука, которые покрывались тончайшим слоем графита. Бамбук выступал в качестве изолятора, графит — токопроводящей среды. Поскольку слой был малым, то существенно возрастало сопротивление (что и требовалось). Все бы хорошо, но древесная основа угля приводила к быстрому воспламенению.
  2. Далее исследователи задумались над тем, как создать условия строжайшего вакуума, ведь кислород — важный элемент для процесса горения.
  3. После этого нужно было создать разъемные и контактные компоненты электрической цепи. Задача усложнялась из-за использования слоя графита, характеризующегося высоким сопротивлением, поэтому ученым пришлось использовать драгоценные металлы — платину и серебро. Так повышалась проводимость тока, но стоимость изделия была чересчур высока.
  4. Примечательно, что резьба цоколя Эдисона используется и по сей день — маркировка E27. Первые способы создания контакта включали пайку, но при таком раскладе сегодня говорить о быстро заменяемых лампочках было бы сложно. А при сильном нагреве подобные соединения быстро бы распадались.

В наше время популярность подобных ламп падает в геометрической прогрессии. В 2003 году в России была увеличена амплитуда питающего напряжения на 5 %, к сегодняшнему дню этот параметр составляет уже 10 %. Это привело к сокращению срока эксплуатации лампы накаливания в 4 раза. С другой стороны, если вернуть напряжение на эквивалентное значение вниз, то существенно сократится отдача светового потока — до 40 %.

Вспомните учебный курс — еще в школе преподаватель физики ставил опыты, демонстрируя, как увеличивается свечение лампы при повышении силы тока, подающегося на вольфрамовую нить. Чем выше сила тока, тем сильнее выброс излучения и больше тепла.

Принцип действия

Принцип работы лампы построен на сильном нагреве нити накаливания за счет проходящего через нее электрического тока. Для того чтобы твердотельный материал начал излучать красное свечение, его температура должна достигнуть 570 град. Цельсия. Излучение будет приятным для глаз человека только при увеличении этого параметра в 3–4 раза.

Подобной тугоплавкостью характеризуются немногие материалы. За счет доступной ценовой политики выбор был сделан в пользу вольфрама, температура плавления которого составляет 3400 град. Цельсия. Чтобы повысить площадь светового излучения, вольфрамовая нить скручивается в спираль. В процессе эксплуатации она может нагреваться до 2800 град. Цельсия. Цветовая температура такого излучения равна 2000–3000 К, что дает желтоватый спектр — несопоставимый с дневным, но в то же время не оказывающий негативного воздействия на зрительные органы.

Попадая в воздушную среду, вольфрам быстро окисляется и разрушается. Как уже говорилось выше, вместо вакуума стеклянная колба может заполняться газами. Речь идет об инертных азоте, аргоне или криптоне. Это позволило не только повысить долговечность, но и увеличить силу свечения. На срок эксплуатации влияет то, что давление газа препятствует испарению вольфрамовой нити из-за высокой температуры свечения.

Строение

Обычная лампа состоит из следующих конструктивных элементов:

  • колба;
  • вакуум или инертный газ, закачиваемый внутрь нее;
  • нить накала;
  • электроды — выводы тока;
  • крючки, необходимые для удерживания нити накала;
  • ножка;
  • предохранитель;
  • цоколь, состоящий из корпуса, изолятора и контакта на донышке.

Помимо стандартных исполнений из проводника, стеклянного сосуда и выводов, существуют лампы специального назначения. В них вместо цоколя используются другие держатели или добавляется дополнительная колба.

Предохранитель обычно изготавливается из сплава феррита и никеля и помещается в разрыв на одном из выводов тока. Зачастую он расположен в ножке. Его основное предназначение — защита колбы от разрушения в случае обрыва нити. Связано это с тем, что в случае ее обрыва образуется электрическая дуга, приводящая к плавлению остатков проводника, которые попадают на стеклянную колбу. Из-за высокой температура она может взорваться и вызвать возгорание. Впрочем, долгие годы доказали низкую эффективность предохранителей, поэтому они стали эксплуатироваться реже.

Колба

Стеклянный сосуд используется для защиты нити накаливания от окисления и разрушения. Габаритные размеры колбы подбирают в зависимости от скорости осаждения материала, из которого производится проводник.

Газовая среда

Если раньше вакуумом заполнялись все без исключения лампы накаливания, то сегодня такой подход применяют лишь для маломощных источников света. Более мощные устройства заполняются инертным газом. Молярная масса газа влияет на излучение тепла нитью накаливания.

В колбу галогенных ламп закачиваются галогены. Вещество, которым покрыта нить накала, начинает испаряться и взаимодействовать с расположенными внутри сосуда галогенами. В результате реакции образуются соединения, которые повторно разлагаются и вещество вновь возвращается на поверхность нити. Благодаря этому появилась возможность повысить температуру проводника, увеличив коэффициент полезного действия и срок эксплуатации изделия. Также такой подход позволил сделать колбы более компактными. Недостаток конструкции связан с изначально малым сопротивлением проводника при подаче электрического тока.

Нить накала

По форме нить накаливания может быть разной — выбор в пользу той или иной связан со спецификой лампочки. Зачастую в них применяют нить с круглым сечением, закрученную в спираль, гораздо реже — ленточные проводники.

Современная лампа накаливания работает от нити из вольфрама или осмиево-вольфрамового сплава. Вместо обычных спиралей могут закручиваться биспирали и триспирали, что стало возможным за счет повторного закручивания. Последнее приводит к уменьшению теплового излучения и повышению КПД.

Технические характеристики

Интересно наблюдать за зависимостью световой энергии и мощности лампы. Изменения не линейны — до 75 Вт световая отдача увеличивается, при превышении — снижается.

Одно из преимуществ таких источников света – равномерное освещение, поскольку практически во всех направлениях свет излучается с одинаковой силой.

Еще одно достоинство связано с пульсированием света, которое при определенных значениях приводит к значительной утомляемости глаз. Нормальным значением считают коэффициент пульсации, не превышающий 10 %. Для ламп накаливания параметр максимум достигает 4 %. Самый худший показатель — у изделий мощностью 40 Вт.

Среди всех доступных электрических осветительных приборов лампы накаливания нагреваются сильнее. Большая часть тока преобразуется в тепловую энергию, поэтому прибор больше похож на обогреватель, чем на источник света. Световая отдача находится в диапазоне от 5 до 15 %. По этой причине в законодательстве прописаны определенные нормы, запрещающие, к примеру, использовать лампы накаливания более 100 Вт.

Обычно для освещения одной комнаты достаточно лампы на 60 Вт, которая характеризуется небольшим нагревом.

При рассмотрении спектра излучения и сравнении его с естественным освещением можно сделать два важных замечания: световой поток таких ламп содержит меньше синего и больше красного света. Тем не менее, результат считается приемлемым и не приводит к утомлению, как в случае с источниками дневного света.

Эксплуатационные параметры

При эксплуатации ламп накаливания важно учитывать условия их использования. Их можно применять в помещениях и на открытом воздухе при температуре не менее –60 и не более +50 град. Цельсия. При этом влажность воздуха не должна превышать 98 % (+20 град. Цельсия). Устройства могут работать в одной цепи с диммерами, предназначенными для регулирования световой отдачи за счет изменения интенсивности света. Это дешевые изделия, которые могут быть самостоятельно заменены даже неквалифицированным человеком.

Существует несколько критериев для классификации ламп накаливания, которые будут рассмотрены ниже.

В зависимости от эффективности освещения лампы накаливания бывают (от худших к лучшим):

  • вакуумные;
  • аргоновые или азот-аргоновые;
  • криптоновые;
  • ксеноновые или галогенные с установленным отражателем инфракрасного излучения внутрь лампы, что увеличивает КПД;
  • с покрытием, предназначенным для преобразования инфракрасного излучения в видимый спектр.

Намного больше разновидностей ламп накаливания, связанных с функциональным назначением и конструктивными особенностями:

  1. Общее назначение — в 70-х гг. прошлого столетия они назывались «нормально-осветительными лампами». Самая распространенная и многочисленная категория — изделия, применяемые для общего и декоративного освещения. С 2008 года выпуск таких источников света существенно сократился, что было связано с принятием многочисленных законов.
  2. Декоративное назначение. Колбы таких изделий выполняются в форме изящных фигур. Чаще всего встречаются свечеобразные стеклянные сосуды с диаметром до 35 мм и сферические (45 мм).
  3. Местное назначение. По конструкции идентичны первой категории, но питаются от уменьшенного напряжения — 12/24/36/48 В. Обычно применяются в переносных светильниках и приборах, освещающих верстаки, станки и т. п.
  4. Иллюминационные с окрашенными колбами. Зачастую мощность изделий не превышает 25 Вт, а для окрашивания внутренняя полость покрывается слоем неорганического пигмента. Гораздо реже можно встретить источники света, наружная часть которых окрашивается цветным лаком. В таком случае пигмент очень быстро выцветает и осыпается.
  1. Зеркальные. Колба выполнена в специальной форме, которая покрыта отражающим слоем (к примеру, методом распыления алюминия). Данные изделия используются для перераспределения светового потока и повышения эффективности освещения.
  2. Сигнальные. Их устанавливают в светосигнальные изделия, предназначенные для отображения какой-либо информации. Характеризуются низкой мощностью и рассчитаны на продолжительную эксплуатацию. На сегодняшний день практически бесполезны из-за доступности светодиодов.
  3. Транспортные. Еще одна обширная категория ламп, используемых в транспортных средствах. Характеризуются высокой прочностью, устойчивостью к вибрациям. В них применяют специальные цоколи, гарантирующие прочное крепление и возможность быстрой замены в стесненных условиях. Могут питаться от 6 В.
  4. Прожекторные. Высокомощные источники света до 10 кВт, характеризующиеся высокой световой отдачей. Спираль укладывается компактно, чтобы обеспечить лучшую фокусировку.
  5. Лампы, применяемые в оптических приборах, — к примеру, кинопроекционная или медицинская техника.

к содержанию ↑

Специальные лампы

Также существуют более специфические разновидности ламп накаливания:

  1. Коммутаторные — подкатегория сигнальных ламп, применяемых в коммутаторных панелях и выполняющих функции индикаторов. Это узкие, продолговатые и малогабаритные изделия, имеющие параллельные контакты гладкого типа. За счет этого могут помещаться в кнопки. Маркируются как «КМ 6-50». Первое число указывает на вольтаж, второе — ампераж (мА).
  2. Перекальная, или фотолампа. Данные изделия используются в фототехнике для нормированного форсированного режима. Характеризуется высокими световой отдачей и цветовой температурой, но малым сроком эксплуатации. Мощность советских ламп достигала 500 Вт. В большинстве случаев колба матируется. Сегодня практически не используются.
  3. Проекционные. Применялись в диапроекторах. Высокая яркость.

Двухнитевая лампа бывает нескольких разновидностей:

  1. Для автомобилей. Одна нить используется для ближнего, другая — для дальнего света. Если рассматривать лампы для задних фонарей, то нити могут использоваться для стоп-сигнала и габаритного огня соответственно. Дополнительный экран может отсекать лучи, которые в лампе ближнего света могут слепить водителей встречных автомобилей.
  2. Для самолетов. В посадочной фаре одна нить может использоваться для малого света, другая — для большого, но требует внешнего охлаждения и непродолжительной эксплуатации.
  3. Для железнодорожных светофоров. Две нити необходимы для повышения надежности — если перегорит одна, то будет светиться другая.

Продолжим рассматривать специальные лампы накаливания:

  1. Лампа-фара — сложная конструкция для подвижных объектов. Используется в автомобильной и авиационной технике.
  2. Малоинерционная. Содержат тонкую нить накаливания. Применялась в звукозаписывающих системах оптического типа и в некоторых видах фототелеграфа. В наше время используется редко, поскольку есть более современные и улучшенные источники света.
  3. Нагревательная. Применяется в качестве источника тепла в лазерных принтерах и копирах. Лампа имеет цилиндрическую форму, закрепляется во вращающемся металлическом валу, к которому прикладывается бумага с тонером. Вал передает тепло, что приводит к расплыванию тонера.

к содержанию ↑

Электрический ток в лампах накаливания преобразуется не только в видимый для глаза свет. Одна часть идет на излучение, другая трансформируется в тепло, третья — на инфракрасный свет, который не фиксируется зрительными органами. Если температура проводника составляет 3350 К, то КПД лампы накаливания составит 15 %. Обычная лампа на 60 Вт с температурой 2700 К характеризуется минимальным КПД — 5 %.

Коэффициент полезного действия усиливается степенью нагрева проводника. Но чем выше будет нагрев нити, тем меньше срок эксплуатации. К примеру, при температуре 2700 К лампочка просветит 1000 часов, 3400 К — в разы меньше. Если повысить напряжение питания на 20 %, то свечение усилится в два раза. Это нерационально, поскольку срок эксплуатации сократится на 95 %.

Плюсы и минусы

С одной стороны, лампы накаливания являются самыми доступными источниками света, с другой – характеризуются массой недостатков.

  • низкая стоимость;
  • нет необходимости в применении дополнительных приспособлений;
  • простота использования;
  • комфортная цветовая температура;
  • устойчивость к повышенной влажности.
  • недолговечность — 700–1000 часов при соблюдении всех правил и рекомендаций по эксплуатации;
  • слабая световая отдача — КПД от 5 до 15 %;
  • хрупкая стеклянная колба;
  • возможность взрыва при перегреве;
  • высокая пожарная опасность;
  • перепады напряжения существенно сокращают срок эксплуатации.

Как увеличить срок службы

Существует несколько причин, по которым может уменьшиться срок эксплуатации данных изделий:

  • перепады напряжения;
  • механические вибрации;
  • высокая температура окружающей среды;
  • разрыв соединения в проводке.

Вот несколько рекомендаций по продлению срока службы ламп накаливания:

  1. Выберите изделия, которые подходят для диапазона напряжения сети.
  2. Перемещение осуществляйте строго в выключенном состоянии, поскольку из-за малейших вибраций изделие выйдет из строя.
  3. Если лампы продолжают перегорать в одном и том же патроне, то его нужно заменить или починить.
  4. При эксплуатации на лестничной площадке в электрическую цепь добавьте диод или включите параллельно две лампы одной мощности.
  5. На разрыв цепи питания можно добавить устройство для плавного включения.

Технологии не стоят на месте, постоянно развиваются, поэтому сегодня на смену традиционным лампам накаливания пришли более экономичные и долговечные светодиодные, люминесцентные и энергосберегающие источники света. Главными причинами выпуска ламп накаливания остается наличие менее развитых с технологической точки зрения стран, а также хорошо налаженное производство.

Приобретать такие изделия сегодня можно в нескольких случаях — они хорошо вписываются в дизайн дома или квартиры, либо вам нравится мягкий и комфортный спектр их излучения. Технологически — это давно устаревшие изделия.

Виды лампочек и типы цоколей

Покупая в магазине тот или иной светильник, мы в первую очередь должны обращать внимания, на то, какие лампочки к нему подойдут. В комплекте с прибором они отсутствуют, поэтому важно знать те их разновидности, которые представлены сегодня в продаже. Отличаются лампочки формой, размерами, мощностью, а также цоколем, которым они закрепляются в патроне светильника. Через него в лампу поступает электрический ток.

Сами цоколи делают металлическими или керамическими. Внутри них имеются контакты для подачи тока на рабочий элемент лампы. Каждый светильник оборудуется одним или несколькими патронами для крепления ламп. Цоколи приобретаемых лампочек должны по форме и размерам им соответствовать. Поэтому при покупке светильника важно ориентироваться в том, какие виды лампочек и типы цоколей к нему подойдут.

Кроме того, большинство ламп требуется время от времени менять, поскольку они не обладают большой долговечностью. Чтобы сделать оптимальный выбор и не заблудиться во всем их многообразии, важно знать, какие вообще существуют виды ламп и типы цоколей. Кроме цоколя, при покупке лампы нужно учитывать еще потребляемую мощность лампы, напряжение, ее габариты и схему подключения к люстре.

Какие бывают типы цоколей

Существует большое многообразие типов цоколей ламп, которые сегодня применяются в тех или иных областях. В связи с этим имеется их классификация, согласно которой все типы можно поделить на несколько групп. При этом в повседневной жизни мы чаще всего сталкиваемся только с двумя из них: резьбовыми и штырьковыми. Рассмотрим подробнее каждый из этих двух типов.

Резьбовой цоколь

Традиционным принято считать резьбовой цоколь, или по-другому — винтовой. Его маркируют латинской буквой Е. Такой тип цоколя широко применяется во многих видах ламп, включая большинство бытовых. После буквы обязательно должно идти число, которое означает диаметр резьбового соединения. В бытовых лампочках используется два размера резьбового соединения — Е14 и Е27. Для более мощных ламп, например, уличного освещения существуют цоколи Е40.

Резьбовой тип цоколя мы привыкли видеть практически во всех домашних осветительных приборах. Большинство современных ламп снабжены именно такой конструкцией соединения. Она считается наиболее удобной для широкого потребления. Размеры резьбовых соединение для ламп не изменялись несколько десятков лет, поэтому даже современная светодиодная лампочка, которую вы приобрели сегодня, вполне может быть ввинчена в старинную раритетную люстру 30 – 40-х годов прошлого века. Это очень важно для тех, кто увлекается возрождением старинных вещей.

В США и Канаде размеры цоколей не совпадают с европейскими. Это обусловлено тем, что там напряжение в сети 110 В. Поэтому, во избежание случайного вкручивания европейских лампочек, диаметр у них: Е12, Е17, Е26 и Е39.

Штырьковый цоколь

Это тоже достаточно популярный цоколь, который с успехом используется в различных видах ламп. Представляет собой он два металлических штырька, которые играют одновременно роль электрических контактов. Удержание лампы в патроне осуществляется этими штырьками, так как они вставляются в патрон достаточно плотно. Штырьки могут быть различными по диаметру и расстоянию между ними. Отсюда и маркировка буквой G, которая и означает, что это штырьковый цоколь, а число после нее определяет промежуток между двумя штырьками. Например, цоколи G4, G9 или G13.

Данный вид цоколей встречается практически у всех типов ламп: накаливания, люминесцентные, галогенные, светодиодные.

Помимо традиционных, перечисленных выше, существует еще несколько более редких типов цоколей, которые менее популярны, но, тем не менее, применяются в некоторых видах ламп.

  • Цоколи, имеющие утопленный контакт (R). Они используются, в основном, в приборах с высокой интенсивностью работы, которые питаются от переменного тока.
  • Штифтовые цоколи (В) дают возможность максимально удобно и быстро заменить лампочку в патроне благодаря тому, что их боковые контакты несимметричны. По сути это усовершенствованный аналог резьбового типа цоколя.
  • Одноштырьковые (F), которые бывают трех различных подвидов: цилиндрические, с рифленой поверхностью и особой формы.
  • Софитные цоколи (S) применяются в светильниках различных отелей и осветительных приборах автомобилей. Их отличает своеобразное двустороннее симметричное расположение контактов.
  • Фиксирующие (P) цоколи применяются в специальных мощных прожекторах и фонарях.
  • Телефонными (Т) цоколями оснащают лампочки для различных пультов управления, той или иной подсветки, сигнальные лампы, вмонтированные в щитки автоматики.

Зачастую, имеющаяся на цоколе, маркировка лампы состоит из нескольких букв. Вторая буква чаще всего означает подвид данного осветительного прибора:

  • V – цоколь, имеющий конический конец.
  • U – энергосберегающая люминесцентная.
  • A – автомобильная лампочка.

Виды осветительных лампочек

Речь пойдет о самых часто встречающихся лампах, которые мы обычно используем дома, в офисах и различных производственных помещениях. Можно к ним отнести лампы накаливания, энергосберегающие, галогенные, люминесцентные и светодиодные. Разберем подробнее каждый из названных видов.

Обычная лампа накаливания

Наверное, это самая распространенная лампа, несмотря на то, что ее возраст уже более 150 лет, а за последние 100 лет она практически не претерпела существенных изменений, мы пользуемся ею до сих пор. Все дело в том, что ее производство очень дешево, а конструкция простая. Она представляет собой колбу без воздуха, в которую помещена вольфрамовая нить. Под действием электрического тока она раскаляется до высоких температур и излучает свет. У современных ламп накаливания с вольфрамовой нитью есть одна особенность: при комнатной температуре сопротивление в нити вольфрама очень низкое, примерно, в 15 раз ниже рабочего, что повышает риск ее перегорания при прохождения более сильного тока в момент включения. В первых лампах использовались графитовые нити, сопротивление которых наоборот уменьшалось с ростом температуры. Это давало эффект постепенного увеличения яркости. В тоже время, графитовые нити быстрее вырабатывали свой ресурс.

По своим техническим характеристикам лампы накаливания сильно уступают другим видам ламп. Срок службы обычной лампочки составляет примерно около 1000 часов. Примечательно, что в пожарной части небольшого города Ливермор, что в Калифорнии, есть лампочка, которая непрерывно горит с 1901 г. Это, конечно же, исключение из правил. Кроме короткого срока эксплуатации, лампы накаливания со временем мутнеют из-за образующихся в колбе паров. Это сильно снижает их светимость. Лампы накаливания светят желтым светом, что близко к спектральным характеристикам солнечного света. Практически все лампы накаливания выпускают с цоколями Е14 и Е27. Исключение составляют маленькие лампочки, которые пару десятилетий назад вкручивали в фонарики и елочные гирлянды. Сегодня уже сложно найти патрон под такие лампочки.

Среди ламп такого типа встречаются особые рефлекторные лампы. Их отличительной особенностью является посеребренная внутренняя поверхность колбы. Такие приборы используют для создания луча направленного света, когда необходимо осветить какой-нибудь объект. На полках магазинов встречаются рефлекторные лампы, которые имеют маркировку R50, R63 и R80, где число – это диаметр лампы. Что касается цоколя, то он такой же, как и у простых ламп накаливания. Некоторые лампочки имеют матовое стекло для получения более рассеянного света. Встречаются и разноцветные лампы, применяемые для создания различных световых эффектов.

Галогенная лампа

Такая лампочка может прослужить примерно в четыре раза дольше, чем обычная лампа накаливания. Производители утверждают, что срок ее эксплуатации может составлять около 4000 часов, а так называемый индекс цветопередачи – 100%. По своему устройству такая лампа мало чем отличается от обычной, но в колбу добавлены пары таких веществ, как йод или бром. Это сильно повышает светоотдачу и срок службы. Современные галогенные лампы обладают светоотдачей 20-30 лм/ватт, которая сохраняется на протяжении предусмотренного срока эксплуатации и не теряется со временем, как у обычной лампочки накаливания.

Чаще всего галогенные лампы гораздо меньше обычных по размеру. У них существует множество разнообразных форм, а цоколи бывают: G9, G4, R7S, GU10. Есть даже лампы с галогеном, встроенные в колбу обычной лампочки с цоколем Е27.

Недостаток у галогенных ламп один – это низкочастотный шум при использовании совместно с диммерами, которыми регулируется светимость. Самое широкое применение такой тип ламп нашел в автомобильной промышленности. Современные фары головного света автомобилей оборудуются именно галогенными лампами.

Люминесцентные трубчатые лампы

Эти источники света имеют характерную вытянутую форму в виде трубки различной длины и диаметра. Последний обозначается буквой Т на маркировке. Например, T12 (диаметр 12/8 дюйма=3,8 см). Для таких ламп требуются специальные светильники с пусковым устройством. Оно требуется для того, чтобы создать внутри колбы электромагнитное поле, способное вызвать свечение люминофора под воздействием паров ртути. В таких лампах отсутствуют накаливающиеся части, что в разы увеличивает их экономичность и КПД, так как необходимость в разогреве вещества отпадает и практически вся энергия преобразуется в световой поток. Цоколи у такого типа ламп чаще всего штырьковые и расположены с двух сторон колбы.

Энергосберегающие типы ламп

Этот термин принято использовать в отношении маленьких люминесцентных ламп. Они сегодня приобрели высокую популярность, так как способны сократить энергозатраты очень значительно. Продаются они в любых магазинах, а установить их в обычный патрон с резьбой не проблема, поскольку они снабжены такими же цоколями.

Благодаря современным технологическим разработкам, энергосберегающие лампочки обладают весьма компактными размерами, различными вариациями мощности, большим многообразием форм, но определенно длительным сроком службы и необычайной эффективностью. Однако нужно помнить, что такие осветительные приборы «не любят» слишком частого включения и отключения, а также, как и все люминесцентные лампы, требуют специальных условий утилизации, так как пары ртути, содержащиеся в них очень опасны для человека и окружающей среды. Сегодня имеются энергосберегающие лампы с любыми типами цоколей: Е14, Е27, GU10, G9, GU5.3, G4, GU4.

Светодиодные лампы

Их тоже можно назвать «энергосберегающие», но это не главное их преимущество. При значительной экономии электроэнергии, они обладают поистине огромным сроком службы, который может исчисляться десятками тысяч часов и годами. От 25 000 до 100 000 часов прослужит светодиодная лампа, что равняется 3-12 годам непрерывной работы. К тому же светоотдача у них практически стопроцентная. Светодиоды не используют нагрев, поэтому такие лампы совершенно безопасны в пожарном смысле. Большинство светодиодных ламп оборудовано стандартными цоколями, что позволяет использовать их в любых светильниках. Они полностью экологически безопасны, так как не содержат никаких вредных веществ.

Из недостатков следует отметить только очень высокую стоимость. Это, конечно, компенсируется очень долгим сроком эксплуатации. Приобретать же более дешевые светодиодные лампы не рекомендуется, так как за счет экономии на конденсаторах они светят невидимым мерцанием, что в скрытом виде влияет на зрение. Еще одним недостатком можно считать смещенный в сторону синего цвета спектр излучения, что не соответствует естественному солнечному свету. Светодиоды светят достаточно холодным неестественным светом.

Использование энергосберегающих источников освещения позволяет сильно сэкономить на электроэнергии. В тоже время, при их покупке следует быть внимательным к выбору производителя и покупать только известные модели, так как иначе многие достоинства становятся не столь очевидными.

Добавить комментарий