Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 0

Все о лампочках

Конструкция ламп накаливания

Лампа накалывания имеет простую конструкцию и принцип работы. На рынке осветительных приборов представлены разные виды ламп с вольфрамовой нитью. В настоящие время производство данных источников света сократилось, и нет так легко выбрать качественную лампу накаливания. Чтобы выбрать действительно качественный продукт, необходимо ознакомится с конструкцией осветительного прибора. Выделить 5 главных элементов:

  • колба;
  • газовая среда;
  • тело накала;
  • электротехнические параметры;
  • цоколь.

Строение лампы накаливания

Колба

Для изготовления колбы используют силикатное стекло. Оно может быть прозрачным, глянцевым, матовым, зеркальным и разноцветным. Колба защищает спираль от разрушительного воздействия воздуха. Форма может быть грязеподобной или приплюснутой, в виде свечки или звезды. Если лампочка будет эксплуатироваться без плафона, лучше отдать предпочтение матовой или молочного цвета колбе. Стеклянный корпус часто украшают различными узорами, которые наносятся краской или лаком.

Газовая среда

Чтобы нить не окислялась, из колбы выкачивают весь воздух. Раньше оставляли вакуум, но такие приборы светили не долго. Со временем в вакуум начали закачивать инертный газ. В галогенные лампы добавляются химические элементы (йод, бром, фтор или хлор), которые продлевают срок службы. По составу газовой среды, источники света бывают :вакуумные, газонаполненные, галогенные.

Тело накала

Нить для лампы изготавливают из металла под названием «вольфрам».Данный материал бывает серебристо-белого цвета и имеет характерный блеск. Если присмотреться, то напоминает тонкую паутину.

Дополнительная информация! Раньше для изготовления нити использовали угольную нить, затем ее заменили вольфрамовой.

Почему же выбор пал именно на вольфрам? Ответ просто, потому что он имеет высокую температуру плавления (3500 градусов Цельсия). Если сравнивать с алюминием, то он плавиться при температуре 600 градусов. Тело накаливания бывает не только в виде спиральной нити, но и в виде ленты.

Электротехнические параметры

Световая отдача лампочки довольно невысокая. Стоит отметить, что изменения не линейны — до 75 Вт световая отдача увеличивается, при превышении — снижается. К главным техническим характеристикам можно отнести равномерное распределение света. Высокая яркость тела накала позволяет применять источник света в оптических системах и прожекторах. Также лампа может освещать в различных температурных режимах до −100 и +300 градусов.

Как и любой другой осветительный прибор, лампа накала чувствительна к влаге. При попадании на рабочую поверхность даже одной капли, может разрушить ее. Из-за высокой температуры являются пожароопасными. Достаточно двадцати минут нахождения рядом соломы или ваты, они воспламеняются. При включении через тело накала протекает очень большой ток, по мере нагревания нити, она начинается сопротивление и ток уменьшается.

Интересно! Самая дорогая лампочка накаливания имеет название «Столетняя лампа», и находится она в пожарной части в Ливерморе (Калифорния).

Цоколь

Крепление лампы к патрону представляет собой круглый сосуд из тонкой хромированной или оцинкованной стали. К цоколю крепится колба. На цоколе обычно бывает резьба, благодаря которой он цепляется к патрону. Бывают осветительные приборы, которые крепятся внутри светильника либо за счет трения, либо байонетным сопряжением. Размеры цоколя стандарты, к бытовым приборам подходят цоколи с резьбой Эдисона (E14 (миньон), E27 и E40) и штырьковые.

При выборе той или иной лампы, необходимо отталкиваться от того, где она будет использоваться. Для ванной комнаты, туалета, ручного фонарика и автомобильных фар, предпочтение стоит отдавать светодиодам. Они прекрасно переносят частое включение и выключение света, а также устойчивы к вибрации. Для коридора подойдет люминесцентный источник освещения. Для рабочих помещений подойдут люминесцентные лампы. Для уличного освещения — натриевые газоразрядные лампы. Для печати фотографий можно использовать галогенки.

Для комнатного освещения дома рекомендуется использовать светодиодная лампа с теплым желтым светом . Они безопасны для глаз, мерцание сведено к минимуму, кроме этого они более экономичнее всех остальных видов.

Охлаждение светодиодов и срок службы

У специалистов, детально разбиравших всю конструкцию, большой вопрос вызывает вес лампы. 9-ти ватка весит всего 40 грамм.

Вы ее даже в руке не ощущаете. В то время как лампочка “здорового человека”
такой же мощности будет показывать на весах больше 100гр точно.

Это заставляет задуматься о достаточности радиаторов охлаждения в корпусе устройства и реальном сроке службы.

https://t.me/sunlikenews/395

При вскрытии внутри обнаруживается подложка в девятью светодиодами Sunlike (по 0,9Вт на
каждый).

А все охлаждение по задумке производителей должно осуществляться за счет
циркуляции воздуха в ограниченном пространстве корпуса с алюминиевыми стенками.

Причем снаружи они уже пластиковые!

Не удивляйтесь, если поначалу лампочка будет пахнуть пластиком. При высокой
температуре работы светодиодов и новых полимерных материалах вокруг них, это
обычное явление.

Со временем запах выветривается.

Повторим основные моменты, из-за которых их стоит приобрести:

высокая цветопередача (Ra>95)

низкий коэффициент пульсаций

безопасность для зрения, благодаря отсутствию синего пика в спектре

Хотя без специальных приборов все это и не заметно, однако при длительном воздействии такое искусственное освещение положительно сказывается на нашем зрении и физиологии.

Лампы накаливания

Такой вариант искусственного освещения характеризуется образованием света от тела накала, которое нагревается до высоких температурных показателей под воздействием электрического тока.

Конструкция может быть очень разнообразной, что напрямую зависит от назначения или условий эксплуатации, но обязательными элементами всегда являются стеклянная колба или баллон, тело накала, крючковые держатели, ножка, токовые вводы и предохранитель, а также стандартный корпус, изолятор и контакты донышка в цокольной части.

Преимущества таких ламп представлены:

  • высоким цвет-передающим индексом;
  • доступной стоимостью;
  • небольшими размерами;
  • отсутствием необходимости применять пускорегулирующие устройства;
  • мгновенным зажиганием;
  • низкой чувствительностью к перебоям в напряжении;
  • отсутствием токсичного воздействия на окружающих.

Тем не менее, снижение популярности обусловлено и некоторыми недостатками, в качестве которых можно рассматривать низкую светоотдачу и непродолжительный эксплуатационный срок.

Виды ламп для освещения помещений – Светодиодные лампы

Светодиодные виды ламп для освещения помещений могут работать более длительное время чем обычные люминесцентные. Однако срок их службы меньше, чем заявленный производителями у ламп индукционных. Работа ламп собранных на светодиодах (про светодиоды можно прочитать здесь) основана на свойстве некоторых полупроводников испускать свет при прохождении через них электрического тока.

Светодиодные лампы по сравнению с другими видами ламп отличаются экономичностью и более долгим сроком службы – от 20 000 до 50 000 часов. Причем в отличии от люминесцентных ламп светодиодные не содержат ртути и других ядовитых веществ. Также светодиодные лампы можно использовать совместно с диммером – регулятором яркости. Диммер применяется для плавного включения и изменения яркости освещения. Одним из основных достоинств светодиодных ламп является экономия электроэнергии, а самым главным недостатком – самая высокая цена среди всех видов ламп.

Выбирая виды ламп для освещения помещений не стоит останавливаться на каком-то одном из видов. Каждый вид ламп для освещения помещений может найти свою нишу, где будет вне конкуренции. Ведь выбирая нужную лампу, нужно учитывать не только цену, экономичность и безвредность для здоровья, но и световой поток, освещенность, цветовую температуру, да и просто удобность применения данного вида ламп в каждом конкретном случае. Тем более, что в некоторых ситуациях все достоинства лампы могут обернуться недостатками. Тем более если выбор падет на лампу, выполненную не качественно и из некачественных материалов. Более подробно о светодиодных лампах – здесь.

 Вы можете прочитать записи на похожие темы в рубрике – Освещение

 Ваш Удобный дом

Особенности выбора настольной лампы

Теперь рассмотрим несколько практических примеров при выборе настольной лампы, используя вышеизложенные рекомендации.

Для школьника

Наиболее выгодным вариантом будут настольные лампы с хорошим пластиковым абажуром. Это обусловлено тем, что дети очень подвижны и легко могут зацепить прибор, поэтому стекло при этом может разбиться и поранить ребенка, а горячий металл может вызвать ожоги. Поэтому полимер куда боле практичный вариант, но обязательно проверяйте сертификат качества, не приобретайте модели, имеющие неприятный резкий химический запах.

По внешнему виду настольный светильник должен подходить к интерьеру детской, но лучше, чтобы ребенок сам участвовал в выборе модели. Желательно избегать громоздких устройств, если он будет служить школьнику не один год, лучше используйте гибкую ножку, чтобы со временем он мог изменить высоту. Заметьте, каждый сам выбирает подходящую интенсивность света, поэтому приобретайте светильник с регулировкой мощности.

Для работы

При выполнении различных видов работ, таких как вышивание бисером, пайка плат, маникюр и прочие, требуется перемещение светового потока по всей рабочей поверхности, перераспределение освещенности, регулировка яркости и т.д.

Поэтому Настольная лампа для работы должна иметь максимальный функционал, подвижный штатив, который сможет изменять не только высоту, но и производить регулировку наклона. В некоторых ситуациях может потребоваться перемещение плафона в горизонтальной плоскости.

Рис. 8. Настольная лампа для работы

Для офиса

Офисные настольные светильники должны выбираться в строгом деловом стиле, поэтому никаких излишеств в декорации абажура, подсветок быть не должно. Желательно отдавать предпочтение строгим цветам корпуса, чтобы он не отвлекал от работы. Цвет свечения следует выбирать от 4500 К до 5000 К, так как он наиболее подходит для офисных операций. Здесь также не будет лишним диммируемая настольная установка, позволяющая приглушать и усиливать свет, в зависимости от вида выполняемой работы.

При написании статьи использовалась следующая литература:

  • С. Корякин-Черняк «Освещение квартиры и дома» 2005
  • М.Ю.Черничкин «Все об электрике. Современная иллюстрированная энциклопедия» 2016
  • М.М. Гуторов «Основы светотехники и источники света» 1983
  • В.Б. Козловская «Электрическое освещение. Справочник» 2008
  • Б.Ю. Семенов «Экономичное освещение для всех» 2016

Освещённость и световой поток

Для рядового потребителя не столь важно, сколько люксов выдаёт источник света. Важнее что бы при этом уровне освещенности было комфортно зрению при чтении  либо письме

Все санитарные правила нормируют освещение рабочей поверхности в люксах. Будь то страничка книги либо лист бумаги, для комфортной работы на их поверхности должно быть 300 люкс, что соответствует 30Лм/м.кв.

Сколько люмен в лампе накаливания 100Вт важно, например,  для организации рабочего места ребёнка, где он будет делать уроки либо заниматься другими делами. Рассчитать освещенность поверхности, даже зная, сколько люмен в лампочке 100Вт, крайне сложно, поскольку большая часть этого потока доходит в виде отражённого света

Для диодов же достаточно элементарной формулы из школьного курса геометрии

Рассчитать освещенность поверхности, даже зная, сколько люмен в лампочке 100Вт, крайне сложно, поскольку большая часть этого потока доходит в виде отражённого света. Для диодов же достаточно элементарной формулы из школьного курса геометрии.

H – расстояние от светодиодов до поверхности;

D – диаметр светового пятна;

D = 2 * Tg60 * h = 1.16 * h;

Площадь круга = 3,14 * D2 / 4 = 0,785 * D * D;

Освещённость = световой поток / площадь круга.

Итого: светодиодный источник света мощностью 15Вт и световым потоком 800Лм, размещённый на потолке над столом, обеспечит около 300 люкс.

Критерии выбора

Лампочки для квартиры и дома нужно выбирать не только исходя из их стоимости и продолжительности эксплуатации, но и по ряду других признаков:

  1. Типа светильника (потолочный встроенный, навесной, настенное бра, настольная). Если в доме установлен навесной или натяжной потолок, лучше применять лампочки, которые не нагреваются: светодиодные и некоторые типы галогеновых (в любом случае, между бетонным и натяжным потолком должно быть пространство для отвода тепла галогенок).
  2. Предназначения в доме (для освещения спальни, кухни, детской, аквариума, для подсветки, декоративные и проч.). Если планируется покупка для спальни, то лучше выбрать галогенные либо светодиодные с мягким желтым светом и невысокой мощностью. Для установки в рабочей зоне квартиры лучше выбирать лампы белого света. Яркие хорошо подойдут в прихожую. Если приобретается для настольного рабочего светильника, то для комфорта глаз лучшая – лампа накаливания (максимально 60 Вт), светодиодная (7-11 Вт) с рекомендуемым световым потоком 500-600 Люмен.

Подсветку и декоративное освещение дома и квартиры осуществляют светодиодными лентами, неоновыми трубками и точечными светильниками.

  1. Светового потока. Показатель указан на коробке в Люменах. Для ориентира: лампа накаливания 60 Ватт излучает световой поток 700 Люмен.
  2. Цвета излучения. Это цветовая температура в Кельвинах. Информация указана на упаковке. Так, 2700 К означает, что лампочка будет излучать теплый свет; 3000 К – теплый белый; 4000 К – холодный. Для комнат дома, где постоянно находитесь, а также для детской лучше выбирать теплый желтый свет. Для коридора, ванной комнаты, подсветки рабочей зоны в кухне можно применять холодный белый.
  3. Энергопотребления или мощности. Лампа накаливания 100 Вт светит аналогично светодиодной 12 Вт. В целях экономии лучше использовать последние.
  4. Типа и размера цоколя. Типы цоколей: штырьковый и резьбовой. Обычные светильники и бра в доме чаще приспособлены для резьбового типа цоколя Е14 или Е27. В потолочных встраиваемых и точечных применяются лампочки со штырьковым цоколем. Информация о типе и размере цоколя указана на упаковке светильника и на его корпусе.

Расчет потребляемой мощности

Значение мощности обычно указывается на самой лампочке в виде цифрового символа вместе с латинской буквой W. В некоторых случаях информация указывается на упаковке. Мощность измеряется в ваттах. Данную единицу измерения нельзя использовать для сравнения яркости, она предназначена для определения потребляемой мощности.

Определение количества киловатт происходит путем деления ватт на 1000, путем перемещения десятичной запятой влево на три знака. Таким образом, если обычная лампа накаливания потребляет 40 Вт, то при переводе в киловатты получится 40/1000 = 0,04 кВт. Таким же способом определяется сколько потребляет лампочка 100 ватт в час. Для того чтобы рассчитать потребляемую мощность стандартной люминесцентной лампой, нужно выполнить такие же действия: 15 Вт/1000 = 0,015 кВт. Полученное значение будет в 3,5 раза ниже, чем у лампы накаливания.

На следующем этапе нужно вычислить, сколько часов затрачивается на работу лампы в течение месяца. Если лампочка накаливания мощностью 0,04 кВт включается ежедневно на 5 часов, то в течение 30 дней месяца общее количество составит 150 часов. Полученное значение нужно умножить на количество потребляемых киловатт, то есть 0,04 х 150 = 6,0 кВт/ч в месяц. Точно так же решается вопрос, как рассчитать сколько киловатт в час потребляет лампочка 50 ватт и другие светильники с разными мощностями.

Зная количество потребленной мощности, уже не составит особого труда рассчитать стоимость электроэнергии. Необходимо умножить всю мощность, потребленную за месяц на стоимость одного киловатта. Для , которые рассматривались выше, это составит: 6,0 кВт/ч х 3,5 рубля = 21 рубль. Существенной экономии можно добиться используя вместо традиционных ламп, энергосберегающие источники света.

Например, при использовании компактных люминесцентных ламп, окупаемость наступает уже через 9 месяцев. Продолжительность их эксплуатации намного выше, что создает дополнительную экономию. Еще более высокой эффективностью обладают светодиодные лампы, способные непрерывно работать на протяжении 50000 часов. Каждый такой светильник позволяет сэкономит примерно 450 рублей в год.

Перед использованием ламп с повышенной мощностью, необходимо проверить маркировку светильника с обозначением максимально допустимой мощности. Запрещается использовать источники света, потребляющие мощность выше допустимого значения. Это может вызвать короткое замыкание и другие негативные последствия.

К энергосберегающим относят люминесцентные компактные и светодиодные. В настоящее время идёт активный процесс замены традиционных ламп накаливания на энергосберегающие аналоги .

Для эквивалентной замены лампы накаливания, которая обеспечивает определённую освещённость, необходимо подобрать энергосберегающую с равным или близким по значению световым потоком , измеряемый в люменах (лм). Значение светового потока конкретной энергосберегающей приводится на её упаковке.

Список источников

  • LampaGid.ru
  • sansk.ru
  • lab-music.ru
  • ShkolaZhizni.ru
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации