Лампи розжарювання довгі. Лампи освітлення. Загальні технічні характеристики ламп
Самі цоколі роблять металевими чи керамічними. Всередині є контакти для подачі струму на робочий елемент лампи. Кожен світильник обладнується одним або декількома патронами для кріплення ламп. Цоколі лампочок повинні за формою і розмірами їм відповідати. Тому при покупці світильника важливо орієнтуватися в тому, які види лампочок та типи цоколів до нього підійдуть.
Крім того, більшість ламп потрібно час від часу міняти, оскільки вони не мають великої довговічності. Щоб зробити оптимальний вибірі не заблукати у всьому їхньому різноманітті, важливо знати, які взагалі існують види ламп і типи цоколів. Крім цоколя, при покупці лампи потрібно враховувати потужність лампи, напругу, її габарити і схему підключення до люстри.
Які бувають типи цоколів
Існує велика різноманітність типів цоколів ламп, які сьогодні застосовуються в тих чи інших областях. У зв'язку з цим є їх класифікація, за якою всі типи можна розділити на кілька груп. При цьому в повсякденному життіми найчастіше стикаємося тільки з двома з них: різьбовими та штирковими. Розглянемо докладніше кожен із цих двох типів.
Різьбовий цоколь
Традиційним прийнято вважати різьбовий цоколь, або інакше гвинтовий. Його маркують латинською літерою Е. Такий тип цоколя широко застосовується у багатьох видах ламп, включаючи більшість побутових. Після літери обов'язково має бути число, яке означає діаметр різьбового з'єднання. У побутових лампочках використовується два розміри різьбового з'єднання - Е14 та Е27. Для потужніших ламп, наприклад, вуличного освітлення існують цоколі Е40.
Різьбовий тип цоколя ми звикли бачити практично у всіх домашніх освітлювальних приладах. Більшість сучасних ламп забезпечені саме такою конструкцією з'єднання. Вона вважається найбільш зручною для широкого вжитку. Розміри різьбових з'єднань для ламп не змінювалися кілька десятків років, тому навіть сучасна світлодіодна лампочка, яку ви придбали сьогодні, цілком може бути увінчена у старовинну раритетну люстру 30 – 40-х років минулого століття. Це дуже важливо для тих, хто захоплюється відродженням старовинних речей.
У США та Канаді розміри цоколів не співпадають із європейськими. Це зумовлено тим, що там напруга в мережі 110 В. Тому, щоб уникнути випадкового вкручування європейських лампочок, діаметр у них: Е12, Е17, Е26 та Е39.
Штирковий цоколь
Це теж досить популярний цоколь, який успішно використовується в різних видах ламп. Являє собою два металеві штирі, які грають одночасно роль електричних контактів. Утримання лампи в патроні здійснюється цими штирьками, оскільки вони вставляються в патрон досить щільно. Штирки можуть бути різними по діаметру та відстані між ними. Звідси і маркування літерою G, що означає, що це штирковий цоколь, а число після неї визначає проміжок між двома штирьками. Наприклад, цоколі G4, G9 або G13.
Цей вид цоколів зустрічається майже у всіх типів ламп: розжарювання, люмінесцентні, галогенні, світлодіодні.
Крім традиційних, перерахованих вище, існує ще кілька рідкісних типів цоколів, які менш популярні, проте застосовуються в деяких видах ламп.
- Цоколі, що мають втоплений контакт (R). Вони використовуються в основному в приладах з високою інтенсивністю роботи, які живляться від змінного струму.
- Штифтові цоколі (В) дають можливість максимально зручно та швидко замінити лампочку у патроні завдяки тому, що їхні бічні контакти несиметричні. По суті, це вдосконалений аналог різьбового типу цоколя.
- Одноштиркові (F), які бувають трьох різних підвидів: циліндричні, з рифленою поверхнею та особливою формою.
- Софітні цоколі (S) застосовуються у світильниках різних готелів та освітлювальних приладах автомобілів. Їх відрізняє своєрідне двостороннє симетричне розташування контактів.
- Фіксуючі (P) цоколі застосовуються у спеціальних потужних прожекторах та ліхтарях.
- Телефонними (Т) цоколями оснащують лампочки для різних пультів управління, того чи іншого підсвічування, сигнальні лампи, вмонтовані в щитки автоматики.
Найчастіше, що є на цоколі, маркування лампи складається з кількох літер. Друга літера найчастіше означає підвид даного освітлювального приладу:
- V - цоколь, що має конічний кінець.
- U – енергозберігаюча люмінесцентна.
- A – автомобільна лампочка.
Види освітлювальних лампочок
Йдеться про найчастіше зустрічаються лампи, які ми зазвичай використовуємо вдома, в офісах і різних виробничих приміщеннях. Можна до них віднести лампи розжарювання, енергозберігаючі, галогенні, люмінесцентні та світлодіодні. Розберемо докладніше кожен із названих видів.
Звичайна лампа розжарювання
Напевно, це найпоширеніша лампа, незважаючи на те, що її вік вже понад 150 років, а за останні 100 років вона практично не зазнала істотних змін, ми користуємося нею досі. Справа в тому, що її виробництво дуже дешеве, а конструкція проста. Вона є колбою без повітря, в яку поміщена вольфрамова нитка. Під дією електричного струмувона розжарюється до високих температур та випромінює світло. У сучасних ламп розжарювання з вольфрамовою ниткою є одна особливість: при кімнатній температурі опір в нитці вольфраму дуже низький, приблизно, в 15 разів нижче за робочий, що підвищує ризик її перегорання при проходженні сильнішого струму в момент включення. У перших лампах використовувалися графітові нитки, опір яких навпаки зменшувався зі зростанням температури. Це давало ефект поступового збільшення яскравості. У той же час графітові нитки швидше виробляли свій ресурс.
За своїми технічними характеристиками лампи розжарювання сильно поступаються іншим видам ламп. Термін служби звичайної лампочки становить приблизно 1000 годин. Примітно, що у пожежній частині невеликого міста Лівермор, що у Каліфорнії, є лампочка, яка безперервно горить із 1901 р. Це, звичайно ж, виняток із правил. Крім короткого терміну експлуатації, лампи розжарювання згодом каламутніють через пари, що утворюються в колбі. Це сильно знижує їхню світність. Лампи розжарювання світять жовтим світлом, що близько до спектральних характеристик сонячного світла. Майже всі лампи розжарювання випускають з цоколями Е14 і Е27. Виняток становлять маленькі лампочки, які кілька десятиліть тому вкручували у ліхтарики та ялинкові гірлянди. Сьогодні вже складно знайти патрон під такі лампочки.
Серед ламп такого типу трапляються особливі рефлекторні лампи. Їх відмінною особливістює посріблена внутрішня поверхня колби. Такі прилади використовують для створення променя направленого світла, коли необхідно висвітлити якийсь об'єкт. На полицях магазинів зустрічаються рефлекторні лампи, які мають маркування R50, R63 та R80, де число – це діаметр лампи. Що стосується цоколя, то він такий самий, як і у простих ламп розжарювання. Деякі лампочки мають матове скло для отримання більш розсіяного світла. Трапляються і різнокольорові лампи, що застосовуються для створення різних світлових ефектів.
Галогенна лампа
Така лампочка може прослужити приблизно вчетверо довше, ніж звичайна лампа розжарювання. Виробники стверджують, що термін її експлуатації може становити близько 4000 годин, а так званий індекс передачі кольору – 100%. За своїм пристроєм така лампа мало чим відрізняється від звичайної, але до колби додані пари таких речовин, як йод або бром. Це сильно підвищує світловіддачу та термін служби. Сучасні галогенні лампи мають світловіддачу 20-30 лм/ват, яка зберігається протягом передбаченого терміну експлуатації і не втрачається з часом, як у звичайної лампочки розжарювання.
Найчастіше галогенні лампи набагато менші за звичайні за розміром. Вони мають безліч різноманітних форм, а цоколі бувають: G9, G4, R7S, GU10. Є навіть лампи з галогеном, вбудовані в колбу звичайної лампочки із цоколем Е27.
Недолік галогенних ламп один – це низькочастотний шум при використанні спільно з димерами, якими регулюється світність. Найширше застосування такий тип ламп знайшов у автомобільній промисловості. Сучасні фари головного світла автомобілів обладнуються галогенними лампами.
Люмінесцентні трубчасті лампи
Ці джерела світла мають характерну витягнуту форму як трубки різної довжини і діаметра. Останній позначається буквою Т на маркуванні. Наприклад, T12 (діаметр 12/8 дюйма = 3,8 см). Для таких ламп потрібні спеціальні світильники пусковим пристроєм. Воно потрібне для того, щоб створити всередині колби електромагнітне поле, здатне викликати свічення люмінофора під впливом парів ртуті. У таких лампах відсутні частини, що розжарюються, що в рази збільшує їх економічність і ККД, так як необхідність в розігріві речовини відпадає і практично вся енергія перетворюється на світловий потік. Цоколі такого типу ламп найчастіше штиркові і розташовані з двох сторін колби.
Енергозберігаючі типи ламп
Цей термін прийнято використовувати щодо маленьких люмінесцентних ламп. Вони сьогодні набули високої популярності, оскільки здатні скоротити енерговитрати дуже значно. Продаються вони в будь-яких магазинах, а встановити їх у звичайний патрон з різьбленням не проблема, оскільки вони мають такі ж цоколі.
Завдяки сучасним технологічним розробкам, енергозберігаючі лампочкиволодіють дуже компактними розмірами, різними варіаціями потужності, великою різноманітністю форм, але безумовно тривалим терміном служби та надзвичайною ефективністю. Однак слід пам'ятати, що такі освітлювальні прилади «не люблять» занадто частого включення та відключення, а також, як і всі люмінесцентні лампи, вимагають спеціальних умов утилізації, оскільки пари ртуті, що містяться в них, дуже небезпечні для людини і довкілля. Сьогодні є енергозберігаючі лампи з будь-якими типами цоколів: Е14, Е27, GU10, G9, GU5.3, G4, GU4.
Їх теж можна назвати «енергозберігаючі», але це не головна їхня перевага. При значній економії електроенергії, вони мають справді величезний термін служби, який може обчислюватися десятками тисяч годин і роками. Від 25 000 до 100 000 годин прослужить світлодіодна лампа, що дорівнює 3-12 років безперервної роботи. До того ж світловіддача у них майже стовідсоткова. Світлодіоди не використовують нагрівання, тому такі лампи абсолютно безпечні у пожежному сенсі. Більшість світлодіодних лампобладнано стандартними цоколями, що дозволяє використовувати їх у будь-яких світильниках. Вони повністю екологічно безпечні, тому що не містять жодних шкідливих речовин.
З недоліків слід зазначити лише дуже високу вартість. Це, звичайно, компенсується дуже тривалим терміном експлуатації. Купувати ж дешевші світлодіодні лампи не рекомендується, тому що за рахунок економії на конденсаторах вони світять невидимим мерехтінням, що в прихованому виглядівпливає на зір. Ще одним недоліком можна вважати зміщений у бік синього кольору спектр випромінювання, що не відповідає природному сонячному світлу. Світлодіоди світять досить холодним неприродним світлом.
Використання енергозберігаючих джерел освітлення дозволяє заощадити на електроенергії. У той же час, при їх купівлі слід бути уважним до вибору виробника і купувати тільки відомі моделі, оскільки інакше багато переваг стає не настільки очевидним.
На сьогоднішній день існує величезний вибір електричних ламп: лампи розжарювання, галогенові лампи, світлодіодні лампи, люмінесцентні лампи, ртутні газорозрядні лампи, ксенонові дугові лампи та натрієві газорозрядні лампи. Відрізняються вони розміром, формою, цоколем, технічними характеристиками та сферою застосування.
Види лампочок для дому
Для домашнього освітлення найбільшою популярністю користуються 4 види електричних лампочок: лампи розжарювання, галогенні, енергозберігаючі та світлодіодні лампи.
Лампи розжарювання- найдешевші та доступніші. Широко застосовувані як у побуті, і на спеціалізованих об'єктах, дедалі більше здають свої позиції через низький коефіцієнт корисної дії. Усього 20% енергії, що виділяється, витрачається на освітлення приміщення, а решта 80% на нагрівання. Через такий високий температурний режим псуються плафони, патрони і коптяться стелі. До лампи розжарювання можна підключати димер (регулятор рівня освітлення).
- відрізняється від лампи розжарювання вмістом усередині колби галогенових газів. Термін служби таких ламп у 4 рази більший, ніж у ламп розжарювання, а стабільна світловіддача зберігається протягом усього терміну експлуатації. Недоліком галогенних ламп є низькочастотний шум з використанням регулятора рівня освітлення (димеру). Найбільш широке застосування галогенних ламп отримали в автомобільній промисловості.
- відноситься до виду енергозберігаючих ламп. Зменшена до розмірів звичайної лампочки, люмінесцентна споживає в 5 разів менше електроенергії в порівнянні з іншими, але коштує не дорожче. Маючи підвищену світловіддачу (в 5 разів яскравіша за лампу розжарювання), розраховані на використання у сприятливих кімнатних умовах. Енергозберігаючі лампочки розрізняються за розмірами, формою, споживаною потужністю та варіантами кольору світіння. Мають тривалий термін служби та високою ефективністю. У процесі експлуатації такі лампи не нагріваються та підходять для натяжних стель. Енергозберігаючі лампи містять такі шкідливі речовини як пари ртуті і вимагають спеціальних умов утилізації.
- Найдорожча з електричних лампочок. Споживаючи мінімум електроенергії, має величезний термін служби - від 3 до 12 років безперервної роботи. Маючи майже 100% світловіддачею, такі лампочки не нагріваються і ідеально підходять для натяжних стель, приміщень з високими стелями, а також великих будинків та квартир з високою потребою у освітленні. На відміну від люмінесцентних, не містять шкідливих речовин та повністю екологічно безпечні.
Порівняльні характеристики лампочок
| Характеристики: | |||
| Вартість | Низька | Середня | Висока |
| Енергоспоживання | 40Вт = 40Вт | 7Вт = 40Вт | 5Вт = 40Вт |
| Термін служби | 1000 годин | до 25 000 годин | до 50 000 годин |
| Тепловиділення | Високе | Середнє | Низьке |
| Температура поверхні | > 150 0 З | > 100 0 З | 70 0 С |
| Удароміцність | Скло / тендітне | Скло / тендітне | Пластик / міцне |
| Ефект ВКЛ/ВИМК. | Зменшує термін служби | Зменшує термін служби | Не впливає |
| Ефективність витрат | Низька | Середня | Висока |
| Екологічність | ні | ні | так |
| Можливість переробки | ні | ні | так |
Які лампочки краще? Плюси та мінуси лампочок
Лампи розжарювання та галогенні лампи Невелика вартість; |
|
Низьке енергоспоживання; |
|
Низьке енергоспоживання; |
Купуючи лампи для домашнього освітлення, виходьте з розмірів приміщення - дуже тьмяне або надто яскраве світло погано впливають на зір. При покупці, зверніть увагу на відповідність потужності лампочки та потужності люстри або світильника, в які Ви їх вкручуватимете (максимальна потужність використовуваної лампи вказана на кожному патроні). При перевищенні величини максимальної потужності використовуваної лампочки, патрон освітлювальному приладібуде постійно перегріватися, що призведе до його руйнування і може спричинити пожежу.
Матеріали, близькі
Передмова
Правильно вибрані види ламп освітлення дозволяють економити кошти на оплаті рахунків за споживану електроенергію.
Зміст
Побутові лампи освітлення – це незамінна частина та квартири. Представлені у продажу види електричних ламп дозволяють створити затишок у приміщенні. Всі види ламп мають власні технічні характеристики, які можна знайти на цій сторінці. Правильно вибрані види ламп освітлення дозволяють економити кошти на оплаті рахунків за споживану електроенергію.
Лампи відрізняються природою світла та умовами експлуатації. Тим не менш, у них є одна загальна частина – цоколь з різьбленням, за допомогою якого вони з'єднуються з проводами освітлення у патроні. Розміри цоколя та патрона суворо стандартизовані. Інформація про цоколі завжди наводиться на світильниках та лампах.
Види цоколів ламп
У побутових умовах застосовують лампи з трьома видами цоколів: маленькою, середньою і великою, або, кажучи технічною мовою, Е14, Е27 і Е40. Цифри у назві позначають діаметр цоколя у міліметрах. Найпоширеніший розмір цоколя – Е27. Цоколь Е14 часто називають «міньйон» (у перекладі з французької – «маленький»). Цоколь Е40 використовується для лам вуличного освітлення потужністю 300, 500 та 1000 Вт.
Крім цоколів, які вкручуються в патрон за допомогою різьблення, існують види цоколів ламп штиркового типу. Їх називають G-цоколями. Основні їх види G5, G9, 2G10, 2G11, G23 та R7s-7. G-цоколі використовуються в компактних люмінесцентних та галогенових лампах для економії місця. За допомогою двох або чотирьох штирків лампа кріпиться у гнізді світильника.
Потужність ламп розжарювання
Одна з найважливіших характеристик лампи – потужність ламп розжарювання. Вона завжди вказується виробником на балоні або цоколі, і від неї залежить світловий потік, що виходить від лампи та обчислюється у люменах. Не варто плутати світловіддачу лампи з рівнем світла, який вона випромінює: енергозберігаюча лампа при потужності 5 Вт світитиме не гірше за лампу розжарювання 60 Вт. Як правило, дані про світловіддачу ніде не фіксуються, тому при виборі лампи необхідно орієнтуватися на поради продавців або скористатися даними таблиці «Світловіддача різних типівламп».
Таблиця "Світловіддача різних типів ламп"
| Тип лампи | Світловіддача, лм/Вт |
| Стандартна лампа розжарювання |
7-17 |
| Криптонова | 8-19 |
| Галогенна | 14-30 |
| Ртутна | 40-60 |
| Люмінесцентна | 40-90 |
| Компактна люмінесцентна | 40-90 |
| Натрієва | 90-150 |
Світловіддача означає, що на 1 Вт потужності лампа дає певну кількість люмен світла. Виходячи з даних таблиці "Світловіддача різних типів ламп", енергозберігаюча компактна люмінесцентна лампа виявиться в чотири - дев'ять разів економічніша, ніж лампа розжарювання. Стандартна лампа 60 Вт дає приблизно 600 лм, тоді як компактна має таке ж значення при потужності 10 - 11 Вт.
Електричні лампи розжарювання: види, характеристики, потужність та напруга в них
Електричні лампи розжарювання - найперше джерело електричного світла, яке виникло домашньому побуті ще у середині Х1Х в. З того часу вона зазнала чималих змін, але принцип її роботи залишився незмінним.
Всі види ламп розжарювання складаються з вакуумного скляного балона, цоколя, на якому розташовані контакти та запобіжник, а також нитки розжарювання, що випромінює світло. Спіраль розжарювання зроблена з вольфрамових сплавів, які легко витримують робочу температуру горіння + 3200 °C. При пропусканні струму через провідник малого перерізу і низьку провідність частина енергії йде на розігрів спіралі-провідника, через що той починає світитися у видимому світлі. Щоб нитка не перегоріла миттєво, балон сучасних ламп накачують інертний газ, наприклад аргон.
Незважаючи на такий простий пристрій, існує безліч видів ламп розжарювання, які розрізняються за формою, розміром та матеріалом виготовлення балона. Також існує різна потужність ламп розжарювання від 40 до 250 Вт. побутового використання. Велика потужність ламп розжарювання використовується у промисловості.
Наприклад, декоративні лампи (свічки), у яких балон має витягнуту форму, стилізовану під звичайну свічку. Як правило, вони використовуються в невеликих світильниках та бра. Скло балонів пофарбованих ламп має різний колір і використовується в декоративних цілях. У дзеркальних лампах частина скляного балона покрита складом для напряму світла компактним пучком. Такі лампи найчастіше використовують у стельових світильниках, щоб спрямовувати світло вниз і не освітлювати стелю. Напруга лампи розжарювання досить низька і не дозволяє ефективно перетворювати теплову енергію на світловий пучок. Лампи місцевого освітлення працюють під напругою 12, 24 і 36 В. Застосовуються в ручних ліхтарях, при аварійному освітленні тощо. Вони споживають мало енергії і тому дають низьке освітлення.
Розглянемо характеристики лампи розжарювання, які допоможуть вибрати потрібний вигляд. ЛОН, як і раніше, популярні, незважаючи на деякі недоліки. Головним є дуже низький ККД - трохи більше 2-3 % від споживаної енергії. Решта йде на вироблення тепла. Другий недолік полягає в тому, що ЛОН небезпечні з протипожежної точки зору. Наприклад, звичайна газета, якщо її покласти на лампочку 100 Вт, спалахує приблизно через 20 хв. ЛОН не можна експлуатувати в маленьких абажурах із пластику або дерева. Крім того, такі лампи недовговічні. Термін їх служби становить приблизно 500-1000 год. До переваг можна віднести дешевизну та простоту монтажу: ЛОН не вимагають додаткових пристроївдля роботи.
Види побутових галогенних ламп розжарювання
Галогенні лампи розжарювання мають той самий принцип роботи, як і лампи розжарювання. Єдина різниця між ними – газовий склад у балоні. У таких лампах до інертного газу домішують йод чи бром. В результаті підвищується температура нитки розжарювання та зменшується випаровування вольфраму. Саме тому термін служби у галогенних ламп у два-три рази більший, ніж у ламп розжарювання, а самі лампи компактніші.
Оскільки температура нагрівання скла підвищується дуже значно, побутові галогенні лампи роблять із кварцового матеріалу. Вони не терплять забруднень на колбі: не варто торкатися незахищеною рукою до балона, інакше лампа дуже швидко перегорить. Існують різні видигалогенні лампи, деякі з них розглянуті далі на цій сторінці.
Лінійні галогенні лампи застосовуються в переносних або стаціонарних прожекторах, де часто встановлені датчики руху. Галогенні лампи з дзеркальним покриттям дуже часто використовують у вбудованих світильниках, що монтуються в гіпсокартонні конструкції.
До мінусів галогенних ламп можна віднести чутливість до перепадів напруги. Щоб цього уникнути, слід придбати спеціальний трансформатор, який вирівнює силу струму.
Види люмінесцентних ламп денного світла
Види люмінесцентних ламп за принципом роботи суттєво відрізняються від ЛОН. Під впливом електричного струму у скляній колбі такої лампи замість вольфрамової нитки горять пари ртуті. Світло газового розряду практично невиразне, оскільки випромінюється в ультрафіолеті. Останній змушує світитися люмінофор, яким покриті стінки трубки. Це світло ми й бачимо. Зовнішньо і за способом з'єднання люмінесцентні лампи також значно відрізняються від ЛОН. Замість різьбового патрона з обох боків трубки є два штирі, які необхідно вставити в спеціальний патрон і повернути в ньому.
Види ламп денного світла мають низьку робочу температуру.
До їхньої поверхні можна без побоювання торкатися. Велика поверхня світіння створює рівне розсіяне світло. Саме тому такі лампи іноді називають лампами денного світла. Крім того, варіюючи склад люмінофора, можна змінювати колір світлового випромінювання, роблячи його більш прийнятним для людських очей. За терміном служби люмінесцентні лампи перевершують лампи розжарювання майже вдесятеро.
Однак такі лампи неможливо підключати до електромережі безпосередньо, що пов'язано з фізичною природою їх свічення. Не можна просто накинути два дроти на торці лампи і встромити вилку в розетку. Для її включення використовуються спеціальні електронні баласти, а також стартери, які підпалюють лампу в момент включення. Більшість світильників під люмінесцентні лампи обладнані вбудованими механізмами світіння на кшталт електронних пускорегулюючих апаратів (ПРА) або дроселями.
Маркування люмінесцентних ламп
Люмінесцентні лампи мають таке маркування:
- ЛБ – біле світло;
- ЛД – денне світло;
- ЛЕ – природне світло;
- ЛХБ – холодне світло;
- ЛТБ – тепле світло.
За літерним маркуваннямлюмінесцентної лампи, як правило, йдуть цифри: перша позначає ступінь кольору, друга і третя - температуру світіння. Чим вище рівень кольору, тим більше природне освітлення для людського ока. Від температури світіння залежить світло, що випромінюється лампою: 2700 К - надтеплий білий, 3000 К - теплий білий, 4000 К - природний білий або білий, більше 5000 К - холодний білий (денний). Таким чином, лампа з маркуванням ЛБ840 даватиме біле світло з дуже хорошою кольоропередачею і температурою 4000 К.
Види енергозберігаючих ламп
Коли на ринку з'явилися компактні види енергозберігаючих ламп, це справило революцію у світлотехніці. Різноманітність їх видів дуже велика. Вони різняться не тільки за потужністю, але й формою розрядних трубок. Крім того, вдалося усунути головні незручності люмінесцентних ламп – їх громіздкі розміри та неможливість використовувати звичайні нарізні патрони. Тепер ПРА вмонтовані у ламповий цоколь, а довга трубка згорнута у компактну спіраль. Переваги люмінесцентної енергозберігаючої лампи є очевидними: немає потреби встановлювати електронний баласт для запуску, користуючись спеціальними світильниками. Однак, як і в інших люмінесцентних ламп, у неї є недоліки:
- погана робота за низьких температур (при -10 °С і нижче вони починають тьмяно світити);
- довгий час запуску (від кількох секунд до кількох хвилин);
- наявність низькочастотного гулу від електронного баласту;
- несумісність зі світлорегуляторами;
- дорожнеча;
- непереносимість частого включення та вимикання;
- наявність шкідливих ртутних з'єднань у складі (такі лампи потребують спеціальної утилізації);
- мерехтіння під час використання вимикачів з індикаторами підсвічування.
- Як би не намагалися виробники, світло люмінесцентних ламп поки не дуже схоже на природне і ріже очі.
Крім енергозберігаючих ламп з ПРА існує безліч різновидів без вбудованого електронного баласту. Вони відрізняються виглядом цоколя.
Дугова ртутна лампа високого тиску (ДРЛ) виробляє світло шляхом дугового розряду в парах ртуті. Такі лампи запускаються за допомогою ПРА. Вони мають високу світловіддачу: на 1 Вт припадає 50 - 60 лм. Недоліком є спектр світіння: світло цих ламп холодне і різке. Лампи ДРЛ найчастіше використовуються для вуличного освітлення у світильниках типу кобра.
Види побутових світлодіодних ламп розжарювання
Побутові світлодіодні лампи були вперше розроблені в 1962 р. і з того часу стали поступово впроваджуватися на ринок освітлювальної продукції. За принципом дії світлодіодні лампи розжарювання - це звичайнісінький напівпровідник, у якого частина енергії при проходженні через нього електричного струму виділяється у вигляді випромінювання або світла. Колір випромінювання залежить від матеріалу напівпровідника.
Такі побутові світлодіодні лампи для будинку десятикратно перевершують ЛОН за всіма показниками: довговічності, світловіддачі, економічності, міцності тощо.
Єдиний недолік – це ціна, яка приблизно у 100 разів перевищує ціну звичайної лампи розжарювання. Однак робота над цими незвичайними джерелами світла продовжується, і очікується, що незабаром буде винайдений дешевший зразок.
Серед усіх електроустановних та електромонтажних виробів освітлювальна апаратура має найбагатший асортимент. Це тому, що елементи освітлення несуть у собі як суто технічні характеристики, а також елементи дизайну. Можливості сучасних ламп і світильників, їх конструкторська різноманітність настільки великі, що не дивно розгубитися (рис. 5.66).
Наприклад, є цілий клас світильників, призначених виключно для гіпсокартонних стель. Численні види ламп мають різну природу світла та експлуатуються у неоднакових умовах. Щоб розібратися, якого типу лампа повинна стояти в тому чи іншому місці та які умови її підключення, необхідно коротко вивчити основні види освітлювальної апаратури.
Всі лампи мають одну спільну частину: цоколь, за допомогою якого вони з'єднуються з проводами освітлення. Це стосується тих ламп, у яких є цоколь з різьбленням для кріплення на патроні. Розміри цоколя та патрона мають строгу класифікацію.
Необхідно знати, що в побутових умовах застосовують лампи з 3 видами цоколів: маленьким, середнім та великим. Технічною мовою це означає Е14, Е27 і Е40. Цоколь, або патрон,
Крім цоколів, які вкручуються в патрон за допомогою різьблення, є інші види. Вони штиркового типу і називаються G-цоколями. Використовуються в компактних люмінесцентних та галогенних лампах для економії місця. За допомогою 2 або 4 штирків лампа кріпиться у гнізді світильника (рис. 5.68).
Таблиця 5.8. Світловіддача ламп різних типів |
||||||||||||||||
|
Видів G-цоколів багато. Основні з них: G5, G9, 2G10, 2G11, G23 та R7s-7.
На світильниках та лампах завжди вказується інформація про цоколі. При виборі лампи слід порівнювати ці дані.
Потужність – одна з найважливіших характеристик лампи. На балоні або цоколі виробник завжди вказує на потужність, від якої залежить світність лампи. Це не рівень світла, який вона випромінює. У лампах різної природи світла потужність має несхоже значення. Наприклад, енергозберігаюча при зазначеній потужності 5 Вт світитиме не гірше лампи розжарювання 60 Вт. Те саме стосується і люмінесцентних ламп. Світність лампи обчислюється в люменах. Як правило, це не вказується, тому при виборі лампи необхідно орієнтуватися на поради продавців або заглядати в табл. 5.8.
Світловіддача означає, що на 1 Вт потужності лампа дає стільки люмен світла. З таблиці видно, що енергозберігаюча компактна люмінесцентна лампа в 4-9 разів економічніша, ніж розжарювання. Можна легко підрахувати, що стандартна лампа 60 Вт дає приблизно 600 лм, тоді як компактна має таке ж значення при потужності 10-11 Вт. Настільки ж вона буде економічнішою з енергоспоживання. Лампа розжарювання(JIOH) найперше джерело електричного світла, яке з'явилося у домашньому побуті. Вона була винайдена ще в середині 19 ст, і хоча з того часу зазнала чимало реконструкцій, суть залишилася без змін. Будь-яка ЛОН складається з вакуумного скляного балона, цоколя, на якому розташовуються контакти та запобіжник, та нитки розжарювання, що випромінює світло рис. 5.69).
Спіраль розжарювання виготовлена з вольфрамових сплавів, які легко витримують робочу температуру горіння +3200 °С (рис. 5.70). Щоб нитка миттєво не перегоріла, у сучасних лампах накачують у балон якийсь інертний газ, наприклад аргон.
Принцип роботи лампи дуже простий. При пропусканні струму через провідник малого перерізу і низьку провідність частина енергії йде на розігрів спіралі-провідника, через що той починає світитися у видимому світлі. Незважаючи на такий простий пристрій, видів ЛОН існує безліч. Вони різняться за формою та розмірами (рис. 5.71).
Декоративні лампи (свічки): балон має витягнуту форму, стилізовану під звичайну свічку (мал. 5.72). Як правило, використовуються в невеликих світильниках та бра.
Пофарбовані лампи: скла балонів мають різний колір із декоративними цілями. Дзеркальними лампами називають лампи, частина скляного балона яких покрита складом для напряму світла компактним пучком. Такі лампи найчастіше використовують у стельових світильниках, щоб спрямовувати світло вниз, не освітлюючи стелі. Лампи місцевого освітлення працюють під напругою 12, 24 і 36 В. Вони споживають небагато енергії, але й відповідне освітлення. Застосовуються у ручних ліхтарях, аварійному освітленні тощо. |
ЛОН, як і раніше, залишаються в перших рядах джерела світла, незважаючи на деякі недоліки. Їхнім мінусом є дуже низький ККД - не більше 2-3% від споживаної енергії. Решта йде в тепло. Другий мінус у тому, що ЛОН небезпечні з протипожежної погляду. Наприклад, звичайна газета, якщо її покласти на лампочку 100 Вт, спалахує приблизно через 20 хв. Чи потрібно говорити, що в деяких місцях ЛОН не можна експлуатувати, наприклад, у маленьких абажурах із пластику або дерева. Крім того, такі лампи недовговічні. Термін служби ЛОН становить приблизно 500-1000 год. До плюсів можна віднести дешевизну і простоту монтажу. ЛОН не вимагають будь-яких додаткових пристроїв для роботи, подібно до люмінесцентних. Галогенні лампимало чим відрізняються від ламп розжарювання, принцип роботи той самий. Єдина різниця між ними – це газовий склад у балоні (рис. 5.73). У цих лампах до інертного газу домішують йод або бром. В результаті стає можливим підвищення температури нитки розжарювання та зменшення випаровування вольфраму. Саме тому лампи можна робити компактнішими, а термін їх служби підвищується в 2-3 рази.
Проте температура нагрівання скла підвищується дуже значно, тому галогенні лампи роблять із кварцового матеріалу. Вони не зазнають забруднень на колбі. Торкатися незахищеною рукою балона не можна - лампа перегорить дуже швидко. Лінійні галогенні лампи використовують у переносних чи стаціонарних прожекторах. Вони часто бувають датчики руху (рис. 5.74 і 5.75).
Такі лампи використовують у гіпсокартонних конструкціях. Компактні освітлювальні пристрої мають дзеркальне покриття (рис. 5.76-5.77).
|
До мінусів галогенних ламп можна віднести чутливість до перепадів напруги. Якщо воно «грає», краще придбати спеціальний трансформатор, який вирівнює силу струму. Принцип роботи люмінесцентних лампсерйозно відрізняється від ЛОН. Замість вольфрамової нитки у скляній колбі такої лампи горять пари ртуті під впливом електричного струму (рис. 5.78).
Світло газового розряду практично невидиме, оскільки випромінюється в ультрафіолеті. Останній змушує світитися люмінофор, яким покриті стінки трубки. Це світло ми й бачимо. Зовнішньо і за способом з'єднання люмінесцентні лампи також сильно відрізняються від ЛОН. Замість різьбового патрона з обох боків трубки є два штирі, що закріплюються таким чином: їх треба вставити в спеціальний патрон і повернути в ньому (рис. 5.79). Люмінесцентні лампи мають низьку робочу температуру. До їх поверхні можна без побоювання притуляти долоню, тому вони встановлюються будь-де. Велика поверхня світіння створює рівне розсіяне світло. Саме тому їх іноді називають лампами денного світла (рис. 580). Крім того, варіюючи склад люмінофора, можна змінювати колір світлового випромінювання, роблячи його більш прийнятним для людських очей. За терміном служби люмінесцентні лампи перевершують лампи розжарювання майже вдесятеро. |
Мінусом таких ламп є неможливість прямого підключення до електромережі. Не можна просто накинути 2 дроти на торці лампи і встромити вилку в розетку. Для її включення використовуються спеціальні баласти. Пов'язано це із фізичною природою світіння ламп. Поряд з електронними баластами використовуються стартери, які підпалюють лампу в момент включення (мал. 5.81).
Більшість світильників під люмінесцентні лампи обладнані вбудованими механізмами світіння на кшталт електронних пускорегулюючих апаратів (ПРА) або дроселями.
Маркування люмінесцентних ламп не схоже на прості позначення ЛОН, що мають лише показник потужності у ватах. Для ламп, що розглядаються, вона наступна:
Л Б – біле світло;
ЛД – денне світло;
ЛЕ – природне світло;
ЛХБ – холодне світло;
ЛТБ – тепле світло. Цифри, що йдуть за літерним маркуванням, позначають: перша цифра - ступінь перенесення кольорів, друга і третя - температуру світіння. Чим вище рівень кольору, тим більше природне освітлення для людського ока.
Розглянемо приклад, що відноситься до температури світіння: лампа з маркуванням Л Б840 означає, що ця температура дорівнює 4000 К, колір білий, денний. Наступні значення розшифровують маркування ламп: 2700 К – надтеплий білий, 3000 К – теплий білий, 4000 К – природний білий або білий, понад 5000 К – холодний білий (денний).
Останнім часом поява на ринку компактних люмінесцентних енергозберігаючих лампсправило справжню революцію у світлотехніці (рис, 5.82).
Рис. 5.82. Компактна люмінесцентнаенергозберігаюча лампа з ПРА
Було усунуто основні недоліки люмінесцентних ламп - їх громіздкі розміри та неможливість використовувати звичайні нарізні патрони. ПРА були вмонтовані в ламповий цоколь, а довга люлька згорнулася в компактну спіраль. Тепер різноманітність видів енергозберігаючих ламп дуже велика. Вони різняться не лише за своєю потужністю, а й формою розрядних трубок (рис. 5.83).
Плюси такої лампи очевидні:немає потреби встановлювати електронний баласт для запуску, користуючись спеціальними світильниками (рис. 5.84). Економічна люмінесцентна лампа прийшла на зміну звичайній ЛОН. Однак у неї, як і у всіх люмінесцентних ламп, є недоліки.
Мінусів кілька:
Такі лампи погано працюють за низьких температур, а при -10 °С і нижче починають світити тьмяно;
Довгий час запуску – від кількох секунд до кількох хвилин;
Чутно низькочастотний гул від електронного баласту;
Не працюють разом зі світлорегуляторами;
Порівняно дорогі;
Не люблять частого включення та вимикання;
До складу лампи входять шкідливі ртутні з'єднання, тому вимагає спеціальної утилізації;
Якщо індикатори підсвічування у вимикачі, освітлювальна апаратура починає мерехтіти.
Як би не намагалися виробники, світло люмінесцентних ламп поки не дуже схоже на природне і ріже очі.
Крім енергозберігаючих ламп із ПРА існує безліч різновидів без вбудованого електронного баласту. Вони мають інші види цоколя (рис. 5.85).
Рис. 5.85. Компактна люмінесцентна лампабез ПРА зазвичай використовується у світильниках,обладнаних електронним баластом
Принцип світіння дугової ртутної лампи високого тиску (ДРЛ) – дуговий розряд у парах ртуті (рис. 5.86). Такі лампи мають високу світло віддачу - на 1 Вт припадає 50-60 лм. Запускаються за допомогою ПРА. Недоліком є спектр свічення - їх світло холодне і різке. Лампи ДРЛ найчастіше використовуються для вуличного освітлення у світильниках типу «кобра» (рис. 5.87).
Рис. 5.86. Лампа ДРЛ
Світлодіодні лампи- цей продукт високої технології вперше був сконструйований в 1962 р. З того часу світлодіодні лампи стали поступово впроваджуватися на ринок освітлювальної продукції (рис. 5.88).
 |
Рис. 5.88. Світлодіодний ліхтаряскравим світлом та вкрай низькими енерговитратами |
Світлодіод за принципом дії це звичайнісінький напівпровідник, у якого частина енергії в переході р-nскидається у вигляді фотонів, тобто видимого світла. Такі лампи мають просто чудові характеристики. Вони десятикратно перевершують ЛОН за всіма показаннями: довговічності, світловіддачі, економічності, міцності тощо (рис. 5.89).
Є лише одне «але» - це ціна. Вона приблизно в 100 разів перевищує вартість стандартної лампи розжарювання. Однак робота над цими незвичайними джерелами світла триває, і можна очікувати, що незабаром ми будемо радіти винаходу дешевшого, ніж його попередники, зразка
ПРИМІТКА!
Через незвичайні фізичні характеристики світлодіодів з них можна виготовляти справжні композиції, наприклад у вигляді зоряного неба на стелі кімнати. Це безпечно і не потребує великих витрат енергії.
Лампи розжарювання
Звичайні лампочки, які всім нам знайомі, та їхня головна перевага – приємний колір світла, який вони випромінюють. Кольори об'єктів зазвичай виглядають точніше під лампою цього типу. Лампочки розжарювання витрачають багато електрики, тому що виробляють і багато тепла.
Лампи розжарювання виробляють 8-12 люменів світла на 1 Вт спожитої енергії. Чим потужніша лампа розжарювання, тим більше люменів світла вона виробляє на одиницю спожитої потужності. Наприклад, одна 100 Вт лампа дає практично рівно стільки ж світла (1360 люменів), скільки і дві 60 Вт лампи (1420 люменів).
Незручність цих ламп полягає в тому, що ці лампочки неефективні за сучасними стандартами та мають відносно короткий строкслужби (близько 1000 годин). Лампи розжарювання доступні в різноманітних формах та розмірах та мають цілий ряд різних цоколів.
Матова чи прозора?
- Основний принцип вибору між матовим та прозорими лампами наступний:
- Якщо світильник має прозорі плафони, використовуйте прозорі лампочки
- Якщо світильник має матові плафони, використовуйте матові лампочки
- У дитячій кімнаті використовуйте матові лампочки. Малята люблять дивитися на світильник, а ці лампи дають комфортніше для дитячого ока світло
- У кришталевих світильниках, світильниках з великою кількістю підвісок, кристалів та інших деталей, що заломлюють світло, використовуйте прозорі лампочки, так як яскрава відкрита спіраль прозорої лампи розжарювання дає необхідну гру світла.
Рефлекторні лампи
Рефлекторні лампи розжарювання мають срібну поверхню - це їхня єдина відмінність від звичайних лампрозжарювання. Поверхня, що відбиває, направляє світло в певному напрямку. Такі лампи зазвичай призначені для світильників спрямованого світла – спотів. Найпоширеніші типи цих ламп R50, R63, PAR38.
Галогенні лампочки
Галогенні лампочки - лампочки з ниткою розжарювання, що містять галогенний газ. Дають, як і лампи розжарювання, дуже привабливе світло, яке нагадує сонячне. Але вони дещо ефективніші, ніж лампи розжарювання, тому що виробляють на 20% більше світла на споживану потужність і працюють довше, близько 2000 годин.
Головною перевагою галогенної лампи є її невеликий розмір. Поява цієї лампи дозволило дизайнерам створити нові дизайни світильників та плафонів. Галогенна лампа типу GU10, з вбудованим відбивачем є найпоширенішою лампою для світильників, що вбудовуються. І використовується у багатьох світильниках спрямованого світла (споти).
Поява потужних лінійних галогенних ламп типу R7S, потужністю 300Вт, дозволило створити клас торшерів, які дають м'яке, приємне відбите від стелі освітлення і висвітлюють усю кімнату. Основні типи галогенних ламп: G9, G4, R7S, GU10. Кожен тип випускається у кількох потужностях.
Люмінісцентні лампи
Вони ж – енергозберігаючі лампочки. Містять газ у трубці і не мають нитки. Вони всюди використовуються вже багато років і краще відомі як довгі білі труби, які зазвичай зустрічаються на стелях громадських закладів.
Нові технології зменшили розмір та покращили ефективність лампочок. З'явилися компактні люмінесцентні лампи, які зараз і називаються в широкому побуті енергозберігаючі. Зараз доступні безліч різних форм та варіантів потужності лампочок.
Термін «Енергозберігаючі» слід відносити і до інших типів ламп з низьким енергоспоживанням, таким як світлодіодним.
Переваги компактних люмінесцентних ламп - низьке енергоспоживання за рахунок виділення малої кількості тепла - споживають 20% енергії звичайної лампочки, при такому ж випромінюваному світловому потоці. Довгий термін служби до 8000 годин.
Компактні люмінесцентні лампи виробляють 50-60 люменів на Вт, у п'ять разів більше світла на одиницю спожитої потужності, ніж лампи розжарювання. Вони ідеальні для використання там, де світло має бути включене протягом довгого часу. У багатьох провідних виробників ламп доступні "теплі білі" лампи з покращеним кольором світла. Колір, колірне враження, що створює під час роботи люмінесцентна лампа характеризується параметром Колірна температура. Одиниця виміру Кельвін.
- Для люмінесцентних ламп колірна температура поділена на такі основні категорії:
- Нижче 3300 К - біле, тепле світло
- 3300-5000 До нейтральне світло
- Понад 5000 К «холодне» світло
Інформація про колірної температурилюмінесцентних ламп розміщується на їхній упаковці.
До мінусів цього типу ламп потрібно віднести їхню високу вартість і не таке приємне, як у ламп розжарювання, світло. Також практично з усіма енергозберігаючими люмінесцентними лампами не можна використовувати диммер (реостат потужності). Лише кілька провідних світових виробників ламп, зокрема Philips, мають в асортименті кілька артикулів люмінесцентних ламп, які можуть працювати з димерами.
За рахунок малого виділення тепла енергозберігаючі лампи можна використовувати (якщо вони підходять за розміром до плафона) для збільшення кількості світла від світильників. Наприклад, люстра, розрахована на 5 x 40 Вт ламп розжарювання = 200 Вт. Хочемо від неї більше світла. Більш потужні лампи розжарювання використовувати не можемо, тому що маємо обмеження потужності лампи в патроні. (Від потужнішої лампи патрон може оплавитися). Але якщо в цій люстрі використовувати п'ять енергозберігаючих ламп, кожна потужність 20 Вт, то за рахунок того, що 20Вт енергозберігаюча лампа дає світла як 100Вт лампа розжарювання, така люстра даватиме світла як люстра з 5*100Вт розжарювання.
На популярній хвилі руху до зниження енергоспоживання, сучасні виробники приділяють зараз велику увагу розробці та виробництву серій світильників, призначених спеціально для роботи з енергозберігаючими лампамиі які продаються в комплекті відразу з такими лампами.
Світлодіодні лампочки
Світлодіодні лампи виготовляються з урахуванням світлодіода.
Світлодіод, це напівпровідник, який перетворює електричний струм на світло. Основою світлодіода є напівпровідниковий кристал. При проходженні електричного струму через кристал виникає світлове випромінювання. Колір випромінювання може бути різним-залежить від складу кристала. У світлодіодах для побутового освітлення використовується напівпровідниковий кристал із нітриду галію, цей кристал дає синій колір. Для отримання білого світла кристал наноситься люмінофор. Люмінофор - складна хімічна субстанція, що порушується світлом кристала і дає власне випромінювання жовтого світла. У цьому люмінофор поглинає лише частина світла від напівпровідникового кристала, а частина пропускає. Внаслідок змішування синього світла від нітриду галію, що пройшов через люмінофор, та жовтого світла від люмінофора, виходить біле світло.
Світлодіодні джерела світла мають величезні переваги перед іншими лампами:
- Економічність. Світлодіоди перетворюють на світлове випромінювання до 80% отриманої електроенергії. Світлова віддача найкращих сучасних світлодіодів досягла 160 люмен на ват потужності. Це майже вдвічі більше, ніж у енергозберігаючих люмінесцентних ламп і майже в двадцять разів більше, ніж у лампочок розжарювання.
- Довгий термін служби – 50 тисяч годин та більше. Це забезпечить роботу світлодіодної лампи близько 20 років без заміни при її використанні 8 годин на добу.
- Висока механічна міцність - на відміну від усіх ламп, що виготовляються зі скла, світлодіод стійкий до зовнішніх дій.
- Кількість включень/вимкнень не впливає на термін служби світлодіода.
- Малорозмірність, компактність - на відміну від звичайних ламп, яким конструктивно необхідна колба - світлодіод є просто невеликою пластиною. Малорозмірність світлодіода відкриває можливості створення нових типів світильників. Можливо, що застосування світлодіодів, що розширюється, в побутовому освітленні може змінити сам підхід до всіх форм і видів світильників. Зараз же, більшість світлодіодів для побутового освітлення поміщається всередину ламп зі звичними формами і зі стандартним цоколем.
Поширення світлодіодних ламп стримується лише, поки що, високою ціною. Але ціни на світлодіоди знижуються щороку і в найближчому майбутньому, як прогнозують багато хто, все освітлення в побуті буде створюватися за допомогою світлодіодів.
