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.

Достоинства:

• невысокая стоимость;
• мгновенное зажигание при включении;
• небольшие габаритные размеры;
• широкий диапазон мощностей.

Недостатки:

• 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.

Световой поток и световая отдача ламп накаливания.

Сравнительная таблица соотношения светового потока к потребляемой мощности различных типов ламп.

Характеристики раздичных видов ламп по светопередаче.

• ЛН - лампы накаливания;
• ГЛН - галогенный лампы;
• КЛЛ - компактно люминесцентные лампы;
• МГЛ - металлогалогенные лампы;
• ЛЛ - люминисцентные лампы;
• Светодиоды - светодиодные лампы.

Характеристики различных типов ламп накаливания.

Напряжение на лампе - U, Вольт;

Мощность лампы - W, Вт;

Световой поток - Лм, Люмен.

Лампы накаливания общего назначения (стандартные).

Лампы накаливания общего назначения (миньоны).

Лампы накаливания общего назначения (зеркальные) .

Лампы накаливания общего назначения (матовые).

Схемы включения ламп накаливания.

Монтажная схема включения однолампового светильника с розеткой.

Принципиальная схема включения одной лампы с выключателем и штепсельной розеткой.

Самое привычное для нас световое устройство это обычная лампочка накаливания. Она представляет собой источник освещения, состоящий из стеклянной колбы, тела накаливания, электродов, цоколя и изолятора.

В наше время стали популярны . Они просты, надежны, и приобрести их можно по очень невысокой цене. Несмотря на популярность ламп накаливания, они обладают рядом недостатков. КПД такого прибора около 2%, низкая светоотдача в пределах 20 Лм/Вт и короткий, около 1000 часов, срок службы.

Принцип работы

При подключении к электрической сети лампа накаливания преобразует электрическую энергию в световую , посредством нагревания проводника (нити) накала. Изготовленная из тугоплавкого вольфрама или его сплавов, нить находится в стеклянной колбе, заполненной инертным газом или вакуумом (для маломощных ламп до 25 Вт).

Устройство работы лампочки “Ильича”

Колба служит для защиты от воздействия внешних факторов, а инертный газ (криптон, азот, ксенон, аргон и их смеси) не позволяет вольфрамовому проводнику окислиться и уменьшает теплопотери. Нить раскаляется под действием проходящего через нее тока до температуры порядка 3000ºС (такая высокая температура со временем приводит к истончению и перегоранию проводника).

В результате нагрева происходит электромагнитное излучение, небольшая доля которого находится в видимом спектре, основная часть представляет собой инфракрасное излучение. возникает, когда очень высокая температура нити накала преобразует электромагнитное излучение в видимый .

Потребляемая лампой энергия частично преобразуется в видимое глазом излучение. Основная часть под действием конвекции внутри колбы рассеивается в процессе теплопроводности.

Возникающий в лампах накаливания свет находится в части желтого и красного спектра лучей, поэтому близок к дневному свету.

Световой поток

Прямое назначение любого светового прибора – освещение. В лампе накаливания оно создается путем преобразования тепловой энергии в световой поток.

Люксметр – прибор для измерения светоотдачи и пульсации лампочки

Определение и правила измерения

Световой поток - величина, которая характеризует световую мощность (световая энергия, которая переносится через некоторую поверхность за единицу времени излучением) видимого излучения в потоке этого излучения, то есть по производимому на глаз человека световому ощущению.

Чувствительность этого ощущения можно определить по кривой спектральной эффективности, которая утверждена МКО. Единицей измерения светового потока в Международной системе единиц является люмен (лм или lm) , который рассчитывается по формуле:

1 лм = 1 кд*ср (1 лк × м2) , где:

• кд – кандела;
• телесный угол, 1 стерадиан.

Энергия в пучке света имеет временное и пространственное распределение. Источники, излучающие световой поток, различают по распределению цветов спектра:

• линейчатый спектр (отдельные линии);
• полосатый спектр (рядом расположенные разграниченные линии);
• сплошной спектр.

Спектральная плотность светового пучка характеризуется распределением лучистого потока по спектру. Измеряется в Вт/нм.

Соотношение с мощностью элемента

Возрастание светового потока напрямую зависит от мощности лампы. На графике (см. рисунок ниже) прослеживается четкая зависимость возрастания яркости пропорционально возрастанию мощности.

График зависимости светового потока ламп различного типа от потребляемой мощности

Лампы накаливания одинаковой мощности могут излучать разный световой поток. Чем выше напряжение, тем выше значение светового потока.

Сравнение с другими типами ламп

Сравнительный анализ светового потока ламп накаливания с более совершенными люминесцентными и позволяет оценить его эффективность.

Уровень светоотдачи для различных типов осветительных элементов

Видео

Данное видео расскажет Вам о том, что такое световой поток.

Несмотря на преимущества лампочек накаливания, таких, как моментальное включение, низкая стоимость, большой выбор форм и мощности, отсутствие мерцания, эффективность светового потока по отношению к потребляемой мощности очень низкая, по сравнению с изделиями нового поколения. За рубежом доля вольфрамовых элементов в общем потоке составляет порядка 10 %.

На сегодняшний день лампы накаливания практически вытеснены с рынка альтернативными источниками. Это происходит не только потому, что они морально устарели, но и из-за их низкой эффективности и высокого энергопотребления. Несмотря на это, мы по привычке или из-за недостатка времени выбираем лампы накаливания, опираясь при выборе на низкую стоимость.

Нужно ли нам на минутку остановиться и выбрать более эффективную лампу? Не потеряем ли мы больше, когда покупаем дешевую лампочку Ильича? Многие из нас наслышаны о выгоде использования современных светодиодных ламп. Мы решили провести смелое сравнение, минуя промежуточный этап – люминесцентную лампу (сравнение с ней в ).

Основные отличия

Энергопотребление ламп

Энергопотребление светодиодной лампы составляет около 10% от потребления лампы накаливания.

Спектр света

Лампы накаливания излучают более жёлтый спектр света, в отличие от светодиодных, которые имеют заливающий свет близкий к естественному.

Нагрев корпуса лампы

Лампа накаливания мощностью 25 Вт нагревается до 100 градусов Цельсия, о неё можно легко обжечься! За 30 минут работы температура может достигать 250 градусов. Лампа накаливания считается пожароопасной, при соприкосновении с текстилем её колба нагревается ещё сильнее. Например, солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 60-70 минут. Поэтому нагрев лампы требует термостойкой арматуры светильников.

Светодиодная лампа, напротив, является пожаробезопасной. Максимальный нагрев её корпуса составляет 40-50 градусов Цельсия и за время работы остается постоянным. Поэтому светодиодную лампу можно использовать рядом с легковоспламеняющимися материалами.

Экологичность

Лампа накаливания создаёт инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Долгий взгляд на включенный прибор и длительное пребывание может оказывать негативное влияние на зрение — высушивать слизистую оболочку глаз. Ультрафиолетовые лучи могут вызвать преждевременное старение кожи и ожог сетчатки. В LED лампе отсутствует инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, в ней нет нити накала, которая раздражает органы зрения, а также отсутствуют любые токсические элементы, поэтому светодиодная лампа считается экологически чистой как в процессе эксплуатации, так и после.

Коэффициент полезного действия – это эффективность преобразования энергии в свет. У светодиодной лампы он достигает 90%.

Срок службы

Срок службы светодиодной лампы в 50 раз больше по сравнению с номинальным сроком службы лампы накаливания.

Другие недостатки лампы накаливания

хрупкость, чувствительность к удару и вибрации.

Стоимость ламп

Лампа накаливания является самой дешевой, а светодиодная наиболее дорогой, хотя стоимость последней с каждым годом становится всё ниже.

Стоимость ламп за 30 000 часов работы:

Исходя из срока службы, стоимость лампы накаливания составит 600 руб. Светодиодной лампы — 325 руб. (из расчета 20 и 540 руб. за штуку соответственно). Преимущество светодиодной лампы в том, что всё это время о ней можно не вспоминать, а каждую лампу накаливания менять как минимум 30 раз.

Плата за электричество в течение 30 000 часов работы: из расчета 1 кВт = 3,5 руб.

Стоимость работы ламп накаливания составит 7 875 руб. Стоимость светодиодной лампы составит 1 050 руб.

Итого, общие расходы за 30 000 часов работы (плата за электричество + стоимость ламп за 30 000 часов):

Лампы накаливания: 8 475 руб. Светодиодная лампа: 1 375 руб.

Светодиодная лампа экономичнее лампы накаливания более чем в 6 раз! С LED лампами экономия составит более 83%.

Ктому же преимущества светодиодной лампы видны по каждому рассматриваемому пункту, кроме первоначальной стоимости светодиодной лампы, которая при использовании достаточно быстро окупается.

Пожалуй, нам действительно стоит пересмотреть некоторые устоявшиеся модели поведения, купить светодиодные лампы и начать экономить деньги и здоровье. Мы рекомендуем вам обратить внимание на компанию «Нью Лайт Технолоджи», которая предлагает большой ассортимент светодиодных ламп, а также порадует вас гибкими условиями доставки и оплаты. Ознакомиться с ассортиментом вы можете на их сайте

Значение имеет большое количество разных факторов. В этой статье рассказывается о том, как сделать правильный выбор.

Устройство энергосберегающей лампы

Много лет наряду с лампами накаливания использовались люминесцентные источники света. Но у них был недостаток – большие размеры. Развитие технологий позволило сделать колбу тоньше, согнуть ее в форме «U» или спиралью, а электромагнитный дроссель, потреблявший кроме активной, реактивную мощность, сделать электронным и поместить в обычный цоколь.

Таким образом, размер люминесцентных устройств стал сравнимым с лампами накаливания, и они заняли их место в осветительной аппаратуре.

Основные характеристики

Главными параметрами энергосберегающих ламп, влияющими на выбор нужного источника света, являются:

• тип цоколя;
• световой поток;
• цветовая температура;
• световая отдача;
• индекс цветопередачи;
• срок работы.

Тип цоколя

Цоколя, используемые в энергосберегающих лампочках, бывают двух видов:

Резьбовые или цоколь Эдисона. Их маркировка состоит из буквы «Е» и числа, обозначающего диаметр. Самые распространенные – E14 (миньон е14), Е27 (наиболее часто использующийся) и Е40 (меняется в устройствах большой мощности, соответствующих старым лампам накаливания 0,5–1 кВт).

Штырьковые. Обозначаются буквой «G». Цифры указывают расстояние между штырьками.

Световой поток и отдача

Этот параметр обозначает количество света, излучаемое лампочкой в помещении. Световой поток измеряется в Люменах (лм или Lm) и указывается на упаковке.

Световой поток показывает, сколько люменов излучает источник света на ватт мощности. У ламп накаливания он минимальный – 10–15 лм/Вт, у энергосберегающих – 50–80 лм/Вт. Самые экономичные источники – светодиодные. Они имеют максимальный световой поток – 40–100 лм/Вт.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

При длительной эксплуатации световая отдача уменьшается. Это связано с ухудшением свойств люминофора, нити накала или диодов в лампах со светодиодами.

Световая температура

На субъективное восприятие освещенности влияет не только световой поток, излучаемый лампой. Не меньшее значение имеет оттенок света.

Для освещения применяют белый свет, но в зависимости от предпочтений пользователя, оттенок может быть разным. Он отличается световой температурой. Самыми распространенными являются:

• 2700 К – теплый белый, такой свет имеют лампы накаливания. Используются в жилых комнатах.
• 4100 К – нейтральный. Эта разновидность источников света применяется в ванных, коридорах и кухнях жилых домов и в производственных помещениях.
• 6500 К – холодный белый. Подходит для улицы.

Индекс цветопередачи

Глаза человека лучше всего воспринимают цвет при естественном освещении. Искусственные источники света искажают цветовосприятие.

Индекс цветопередачи (Ra или CRI) – это показатель, определяющий естественность цвета при искусственном освещении.

Идеальное его значение – 100. Использование светильников с индексом ниже 80 в жилых помещениях не рекомендуется, так как при этом искажаются реальные цвета.

Индекс цветопередачи люминесцентных и энергосберегающих светильников – 60–98.

Срок работы

Фирмы, производящие энергосберегающие лампочки, в том числе ЭСЛ, декларируют срок службы 8000 часов или 8 лет, считая среднее время работы 2,5–3 часа в день, включая туалет, в котором свет включается эпизодически, и гостиную, где он горит весь вечер.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

На срок службы плохо влияет большое количество включений и низкое качество электроэнергии. Все эти факторы приводят к тому, что срок службы оказывается меньше заявленного.

Сравнения ламп их преимущества и недостатки

Как и у любого электрического прибора, у энергосберегающих светильников есть достоинства и недостатки. Лучше всего они видны в сравнении с лампочками накаливания и светодиодными.

Как видно из таблицы, ЭСЛ более экономичны, обладают большим сроком службы и разнообразием оттенков света по сравнению с лампами накаливания.

Однако они требуют более аккуратного обращения (внутри находятся пары ртути), потребляют больше электроэнергии и обладают меньшим сроком службы, чем диодные лампочки, являющиеся самыми энергоэффективными источниками света.

Таблица мощности ЭСЛ

Потребителей часто интересует вопрос, КЛЛ какой мощности соответствуют лампочкам накаливания. Таблица ниже дает ответ о соответствии мощностей светильников разных типов.

Согласно этой таблице эквивалентности, ЭСЛ номинальной мощностью 11 W соответствует лампе накаливания 55 W, 15 W – 75 W, 20 W – 100 W.

Существует несколько способов продления срока службы ламп накаливания рассмотрим самые простые из них.

Начнем с покупке лампочки в магазине, вы не когда не задумывались, что пишут производители на лампочках кроме мощности, а если и обращали внимание, то не предовали значения, обычно на лампе написано мощность 40, 60, 75 Вт и т.д и напряжение на которое рассчитана данная лампочка. Последнему параметру мы и не придаем значение, а зря!

В дневное и особенно в ночное время (когда нет снижено потребление электроэнергии) напряжение в сети иногда превышает 220 В и часто достигает 230...240 В. Превышение напряжения способствует быстрому выгоранию нитей накала электроламп.

Расчеты показывают, что превышение напряжения всего лишь на 4% по сравнению с номинальным (то есть с 220 до 228 В) сокращает срок службы электроламп на 40%, а при повышенном «питании» в 6% этот срок снижается более чем в два раза.

Из этого следует что при покупке ламп уточняйте у продавца, на какое напряжение они расчитаны (на каждой лампочке написано), это или 220--230 В, ллибо 230-240 В. Вторые соответственно служить будут гораздо дольше.

Идем дальше. Практика показывает, что если уменьшить напряжение накала всего на 8%, то есть питать их от 200...202 В, то удается продлить время работы лампы почти в 3.5 раза, а при напряжении 195 В время эксплуатации возрастает почти в 5 раз.

Эксплуатация электрических ламп при пониженном напряжении целесообразна там, где не имеет особого значения снижение яркости свечения нити накаливания, например, в служебных помещениях и местах обшего пользования.

Так яркость свечения ламп, освещающих лестничные площадки, обычно не играет большой роли: важнее обеспечить длительную их работу, так как здесь лампы очень часто перегорают из-за значительного броска тока в момент включения группы ламп.

Существует несколько способов снижения напряжения кк электролампе. Отметим наиболее простые способы, которые можно использовать в домашних условиях.

Для понижения напряжения на лампе можно использовать полупроводниковый диод, если его включить последовательно с лампой.

При таком варианте понижения питающего напряжения наблюдается едва заметное мерцание ламп. Это происходит за счет однополупериодного выпрямления переменного тока.

Диод можно установить непосредственно в корпусе выключателя, между клеммой и одним из подводящих проводов. Диод должен иметь определенный запас по допустимому току и бьпъ рассчитан на напряжение не ниже 400 В.

Из миниатюрных диодов этому требованию отвечают диоды серии КД105 и КД209. Диоды КД105 следкет применять с лампами мощностью не более 40 Вт, а диоды КД209, с любым буквенным индексом включают с 75-ваттными лампами. Также можно использовать диоды Д226 которые применялись в блоках питания старой аппаратуры.

Если установка диода в выключателе затруднена, тогда его можно установить в цоколе от перегоревшей электролампы, который закрепляют на цоколе эксплуатируемой лампы (рис. 1).

Рис. 1 Крепим дополнительный цоколь с диодом к основному цоколю лампы.

В этом случае лучше использовать диоды типа Д231,Д232, Д246 . У таких диодов отрезают вывод с резьбой и припаивают этой стороной к центральной контактной площадке цоколя основной лампы. После этого в центре дополнительного цоколя просверливают отверстие под противоположный вывод диода.

Чтобы этот вывод не касался стенок, следует проложить внутрь цоколя слой бумаги или изоляцеонной ленты.

Можно использовать и более мощные диоды, которые устанавливаются вне выключателя из-за своих больших габаритов. Особенно удобно использовать в доме где, общий выключатель на один подъезд. рекомендуемые типы диодов: КД202М, Н, Р или С, КД203,Д232...Д234, Д246..Д248 с любым буквенным индексом.

И еще в качестве гасящего элемента цепи можно использовать и конденсаторы, которые включаются последовательно с лампой накаливания. Установка баластных конденсаторов особенна полезна в подьездах, где не маленькие размеры конденсатора особо не имеют значения.

Для одной лампы мощностью 40..60 Вт вполне хватит конденсатора емкостью 5..10 мкФ на напряжение 400 В.

Опыт показывает, что ваша "лампочка Ильича" будет светить практически вечно!

Внимание!!! Все электромантажные работы выполнять при снятом напряжении электросети!!!