Оглавление
Особенности галогенных ламп
Данный тип осветительных приборов очень похож на лампы накаливания и почти ничем не отличается от них. Иногда встречаются конструктивные особенности, но принцип работы у них один и тот же. Основным отличием является наличие в баллоне газового состава.
Помимо инертного газа в вакуумную колбу добавляется фтор, хлор, бром или йод. Это дает возможность повысить температуру нити накаливания и одновременно уменьшить испарение вольфрама. В результате, происходит существенное повышение температуры нагрева стекла, поэтому для его изготовления используется кварцевый материал. На кварцевое стекло наносится специальное покрытие, препятствующее ультрафиолетовому излучению. Галогенным лампочкам противопоказаны загрязнения колбы, в противном случае они очень быстро перегорают. Нельзя касаться баллона незащищенной рукой.
К основным преимуществам галогенных ламп можно отнести стабильный свет и повышенную яркость, а также улучшенную цветопередачу. Комбинация химических элементов позволяет добиться различных оттенков излучаемого света. Эти лампочки обладают компактными размерами и увеличенным сроком эксплуатации.
Типы и конструкции галогенных ламп:
- Линейные, со спиральной нитью накаливания. Кварцевая трубка прозрачная. Они отличаются двухцокольной конструкцией, повышенной прочностью держателей нити и применяются для освещения поверхностей. Наибольшим спросом пользуются лампы, мощностью до 500 Вт.
- Капсульные светильники, отличающиеся наиболее компактными размерами. Они не нуждаются в защитном стекле и внешних отражателях, уже напыленных на заднюю стенку. Используются в качестве освещения рекламы и торговой подсветки.
- Лампочки с низким напряжением и алюминиевым отражателем. Применяются для общего освещения и декора подвесных потолков.
- Лампы, в конструкцию которых входит параболический стеклянный отражатель, покрытый слоем алюминия. Лицевая сторона поверхности стекла слегка рифленая, за счет чего создается немного искрящий свет. При наружном использовании требуется защита от влаги.
Обычные галогеновые лампы работают непосредственно от электрической сети. Они оборудованы стандартными резьбовыми цоколями. В этих лампочках со временем не теряется яркость, а в целом получается яркий, насыщенный, ровный свет, по спектру приближающийся к солнечному. Некоторые виды ламп могут работать совместно с регуляторами освещенности.
Существенным недостатком галогенных ламп является реальная возможность их досрочного перегорания под действием перепадов напряжения. Кроме того, колба лампы в процессе работы достигает очень высокой температуры, что может привести к ее взрыву. Эксплуатация галогеновых лампочек не требует каких-либо специальных знаний и навыков. Вполне достаточно поддерживать в чистоте колбу и осветительный прибор будет работать очень долго.
Классификация
Лампы накаливания
В недавнем прошлом наиболее распространённый тип. Осветительные приборы данного вида могут использоваться как на стационарных, так и на портативных устройствах (например, ручные фонарики).
Свет испускает нагретая вольфрамовая нить, помещённая в колбу (баллон), из которого откачан воздух (отсюда термин «вакуумные»).
Лампы накаливания по составу газа в баллоне разделяют на собственно вакуумные, криптоновые, галогенные.
Вакуумные
Поверхность колбы может быть как прозрачной, так и матовой, что позволяет получить более мягкий свет без использования защитного колпака. Также, верхняя часть баллона может быть покрыта зеркальной краской, чтобы направить световой поток вниз (при потолочном освещении).
Лампы для переносных источников работают от напряжения 12, 24, 36 В.
Для стационарных – 220 В, 50 Гц (городская электрическая сеть).
Основной минус подобных источников света – низкий КПД: только 2-3% идёт на освещение. Остальная энергия рассеивается в виде тепла (отсюда и низкий показатель светоотдачи).
Тип используемого крепления – цоколь Эдисона (Е-цоколь); различается по своему диаметру (в мм), указываемому в маркировке:
- Е10 – используется для карманных фонариков;
- Е14, также называемый «миньён» (маленький);
- Е27 – стандартный;
- Е40 используется для наружного освещения;
Плюсы:
- широкое распространение оборудования;
- низкая цена;
- удобство монтажа;
Минусы:
- низкий КПД;
- малая длительность работы (500–1000 ч.);
- пожароопасность (нельзя использовать в пластиковых и деревянных конструкциях);
Характеристики:
Цоколь | Е |
Мощность | 5 – 500 Вт |
Светоотдача | 7–17 лм/Вт |
Цветопередача Ra | более 90 |
Световая температура | 2700 К |
Стоимость | от 10 р. |
Срок службы | 500–1000 ч. |
Криптоновые лампы
Лампа накаливания, в баллон которой добавлен криптон (инертный газ). Обладают меньшими габаритами и большим временем работы по сравнению с вакуумными (1000–2000 ч.), не чувствительны к перепадам напряжения.
Характеристики:
Цоколь | Е |
Мощность | 5 – 500 Вт |
Светоотдача | 8–19 лм/Вт |
Цветопередача Ra | более 90 |
Световая температура | 2700 К |
Стоимость | от 40 р. |
Срок службы | 1000–2000 ч. |
Галогенные лампы
Как следует из названия, колба содержит пары галогенов (элементов 17 группы таблицы Менделеева – брома или йода). Добавление этих газов позволяет значительно увеличить время работы и повысить светоотдачу, по сравнению с вакуумными аналогами.
Используется Е- или G-цоколь (см. люминесцентные лампы).
Плюсы:
- Срок службы до 2000-4000 ч..
- Малые размеры, возможность применения в гипсокартонных конструкциях (например, подвесной потолок).
Минусы:
- Чувствительность к загрязнению (установку необходимо производить в перчатках, при попадании жира на поверхность колбы, прибор очень быстро выходит из строя).
- Чувствительность к перепадам напряжения.
В настоящее время, разработан новый тип галогенных источников с инфракрасным покрытием, которое пропускает видимый свет и отражает тепловое излучение, они имеют сниженное энергопотребление и увеличенное время эксплуатации по сравнению с аналогами без покрытия.
Характеристики:
Цоколь | Е, G |
Мощность | 20 – 1500 Вт |
Светоотдача | 14–30 лм/Вт |
Цветопередача Ra | более 90 |
Световая температура | 3700 К |
Стоимость | от 20 |
Срок службы | 2000–4000 ч. |
Основные виды галогенных ламп
В зависимости от внешнего вида и способа применения галогенные лампы делятся на несколько основных видов:
- с внешней колбой;
- капсульные;
- с отражателем;
- линейные.
С внешней колбой
С вынесенной или внешней колбой галогенная лампа ничем не отличается от стандартных «лампочек Ильича». Они могут подключаться непосредственно в сеть 220 вольт и иметь любую форму и размеры. Отличительной чертой является наличие в стандартной стеклянной колбе маленькой галогеновой лампочки с колбой, выполненной из жаропрочного кварца. Применяются галогенные лампы с вынесенной колбой в различных светильниках, люстрах и других приборах освещения с цоколем Е27 или Е14.
Капсульные
Капсульные галогенные лампы имеют миниатюрные размеры и применяются для организации подсветки интерьера. Они имеют небольшую мощность и часто используются с цоколями G4, G5 в сети постоянного тока с напряжением 12 – 24 вольт и G9 в сети переменного тока 220 вольт.
Конструктивно такая лампа имеет тело накала, расположенное в продольной или поперечной плоскости, а на задней стенке колбы нанесено отражающее вещество. Такие устройства ввиду малой мощности и размеров не требуют специальной защитной колбы и могут монтироваться в светильниках открытого типа.
С отражателем
Устройства с отражателем имеют конструкцию для направленного излучения света. Галогенные лампы могут иметь алюминиевый или интерференционный рефлектор. Самый распространённый из этих двух вариантов – алюминиевый. Он перераспределяет и фокусирует тепловой поток и световое излучение вперед, благодаря чему световой поток направляется в нужную точку, а лишнее тепло отводится, защищая пространство и материалы вокруг лампы от перегрева.
Интерференционный отражатель отводит тепло внутрь лампы. Галогенные лампы с отражателем могут иметь различные конфигурации формы и размеров, а также имеют разные углы излучения света.
Линейные
Самый старый вид галогенных ламп, который используется с середины 60-х годов 20 века. Линейные галогенные лампы имеют вид вытянутой трубки, на концах которой расположены контакты. Линейные лампы имеют различные размеры, а также высокую мощность и в основном применяются в различных прожекторах и уличных осветительных приборах.
Галогенные лампы с покрытием по технологии IRC
IRC-галогенные лампы – это специальный вид такого рода осветительных устройств. IRC означает «инфракрасное покрытие». Они имеют особое покрытие на колбе, которое свободно пропускает видимый свет, но препятствует прохождению инфракрасного излучения. Состав покрытия направляет это излучение обратно к телу накала в связи с чем повышается коэффициент полезного действия и эффективность работы галогенной лампы, улучшает равномерность свечения и светоотдачу.
Применение IRC-технологии позволяет снизить потребление электрической энергии такими устройствами до 50% и существенно влияет на энергоэффективность осветительного прибора. Ещё одним достоинством является увеличение срока службы практически в 2 раза, в сравнении со стандартными галогенными лампами.
Галогенные люстры
Галогенные люстры – это цельные устройства, которые основаны на множестве параллельно подключенных друг к другу галогенных ламп. Такие люстры имеют совершенно различные внешний вид и конфигурацию, а благодаря маленькому размеру галогенных ламп – имеют эстетичный вид и равномерное свечение.
В магазинах можно встретить галогенные люстры с питанием от 220 вольт переменного тока, а также низковольтные варианты для применения в системах постоянного тока или с использованием с блоками питания.
Правила выбора лучшей лампы освещения
Подбирая модели для организации освещения в жилых помещениях следует учесть не только тип, к которому относится лампочка, но и ряд других факторов, а именно:
- устройство цоколя;
- мощность;
- индекс цветопередачи;
- светоотдачу;
- коэффициент стабильности светового потока;
- условия эксплуатации.
У приборов, предназначенных для подсоединения с патроном, имеется общая деталь – цоколь, с помощью которого осуществляется крепеж с проводами
Для того чтобы лампа устанавливалась в гнездо, важно обращать внимание на маркировку этого элемента
Среди резьбовых соединений наиболее востребованными являются три вида: «миньон» Е14, средний по размеру Е27 и крупный Е40. Наибольшее распространение получил второй вариант, тогда как последний обычно применяется для уличного освещения.
В сводной таблице приведены основные рабочие характеристики четырех наиболее популярных видов ламп, используемых в бытовых целях
У миниатюрных люминесцентных и галогенных ламп часто встречаются цоколи G, которые крепятся в гнезда при помощи 2-4 штырьков. Существует множество вариантов подобных устройств разных размеров, из которых особенно востребованы модификации G4, G9, G23, 2G10, 2G11.
Важным критерием является мощность лампы; этот показатель указывается на баллоне либо цоколе. Если взять однотипные приборы, то интенсивность света зависит от этой величины.
Однако это правило не работает, если взять устройства разных видов: яркость светодиода мощностью в 5-6 Вт практически равна свечению 60-ваттной лампы накаливания.
Светоотдача показывает количество люменов света, которые производит лампа с мощностью в 1 Ватт.
Этот фактор тесно связан с энергоэффективностью устройства: люминесцентное устройство производит 600 лм при мощности 10-11 Вт, тогда как для аналогичного потока света прибору накаливания потребуется примерно 60 Вт.
Влияние оказывает также дизайн светильника и лампы. Часто модели современных люстр или бра специально выполнены под определенный вид приборов, например, галогенных. В этом случае в инструкции производитель обычно указывает, характеристики требуемых ламп.
Для подключения некоторых видов ламп требуется использовать дополнительное оборудование: блоки питания, драйвера, трансформаторы. На рисунке представлен электронный балласт, необходимый для люминесцентных ламп
Отдельные виды приборов также демонстрируют повышенную чувствительность к перепадам напряжения, что нужно учитывать при проживании в регионах, где имеются проблемы с электросетями.
Существует также разница, вызванная цветовой температурой.
Различается несколько стандартов чаще всего встречающейся маркировки:
- 2700 К обозначает теплый оттенок, аналогичный лампам накаливания;
- 4000 К – дневной свет нейтрального тона;
- 6500 К – холодный вариант.
Индекс цветопередачи Ra отображает правильность восприятия цвета окружающей среды при освещении этим видом лампы. Как правило, этот показатель указывается на упаковке, например, 80 Ra у светодиодов.
Коэффициент стабильности потока света. Этот фактор проявляется в течение всего периода эксплуатации прибора, за время которого яркость должна уменьшаться не более чем на 30% от номинальной.
Подобный показатель имеет особую актуальность для светодиодов, которые не перегорают, а постепенно теряют интенсивность освещения.
Так если в начале подобный прибор излучает свет 1000 люменов, то в конце срока службы этот показатель должен составлять как минимум 70% от первоначального, то есть 700 Лм.
Принцип действия и особенности конструкции
При нагреве до определенной температуры металл начинает светиться. Это свойство и используется в лампах накаливания. При этом пришлось решить несколько проблем, которые препятствовали созданию эффективного осветительного элемента. Во-первых, нужно было подобрать материал, который при накаливании не расплавится. В результате спираль изготавливается из вольфрама – самого дешевого из тугоплавких металлов. Во-вторых, процесс нагрева ускоряет окислительные процесс, который оказывает негативное влияние на состояние металла. Значит, необходимо было предотвратить контакт раскаленной спирали с кислородом, т. е. с воздухом.
В результате получилась конструкция лампы, которая преодолевает все проблемы и в то же время поражает своей простотой:
- грушевидная колба из стекла с прикрепленным к узкой части металлическим цоколем. На нем имеется резьба, при помощи которой устройство вкручивается в патрон. В некоторых моделях резьба отсутствует, но имеются другие решения, соответствующие условиям эксплуатации;
- внутри колбы имеется стеклянная ножка, с впаянными двумя электродами. Своими верхними концами они крепятся к краям спирали, а нижними – к цоколю. Причем один припаян к корпусу, а второй – к контакту на его дне;
- вольфрамовая спиралевидная струна крепится к электродам и держателям (ножкам), изготовленным из тугоплавкого металла (молибдена). Они не дают спирали провиснуть при нагреве и оборваться. В зависимости от назначения ламп накаливания спиралей может быть несколько, а значит количество контактов и поддерживающих ножек увеличивается соответственно.
Из колбы откачивают воздух и заполняют ее инертным газом либо оставляют вакуумную среду. Этим решается проблема окисления. Проходя через вольфрамовую спираль, электрический ток разогревает ее. Причем происходит это незаметно для человеческого глаза и световой поток в результате накала проводника распространяется практически мгновенно.
Как устроена лампочка накаливания.
Характеристики популярных типов цоколей для ламп освещения
Цоколь Е14
Всеми любимый популярный «миньон». Подходит под множество типов лампочек, используется как для декоративного, так и для обычного освещения. Наиболее часто потребляется под лампы накаливания, так как энергосберегающий вариант стоит дороже. Также не стоит забывать и о led-разновидности, что не имеют недостатков, присущих лампам, упомянутым выше. Из-за своей компактности «миньоны» пользуются широким применением, ведь их можно вставить практически в любой светильник или люстру.
Цоколь E27
По свойствам такой же, как и вышеназванный Е14, отличающийся от него только более древней историей происхождения и большей известностью. Касательно универсальности, то здесь обе конструкции практически одинаковы, ведь в случае чего есть несчитанное количество специальных адаптеров.
Цоколь G4
Рассчитан на напряжение от 12 до 24В, ориентировочный срок службы – до двух тысяч часов. Предназначены для совсем миниатюрных лампочек галогенового типа, которые исполняют исключительно декоративную роль в освещении.
Цоколь G5
В отличии от своего более мелкого подтипа, рассчитан и на светодиодные лампы. Их часто используют в навесном потолке для локального освещения отдельных элементов внутреннего декора помещения.
Цоколь G9
Отличаются своей работой без трансформаторов, используются в обычной сети 220В. Устанавливаются во многих светильниках и люстрах, лампы как правило галогенные (тогда цокольную часть делают стеклянным), но встречаются и светодиодные вариации (в таком случае стекло заменяют пластмассой). Занимают второе по популярности место после винта Эдисона.
Цоколь 2G10
Это комбинация двух аналогичных конструкций. Имеет четыре штырька и изготавливается специально под особо плоские лампы люминесцентного типа, которые используются для характерных настенных светильных приборов, либо их потолочных вариантов.
Покупка лампочки: на что обратить внимание?
Многие приобретают лампочки почти бездумно, полагая, что все они одинаковы. На самом деле, есть много факторов, помимо стоимости, которые определяют качество продукции.
На что же следует обратить внимание при покупке лампочки?
Потребление энергии. Обычно, производители лампочек указывают на упаковке, при каком напряжении будет работать лампочка и какое количество энергии она при этом будет потреблять.
Срок службы. Конечно, предугадать, когда перегорит лампочка, невозможно. Однако вы вправе обменять перегоревшую лампочку на исправную в течение гарантийного срока.
Цоколь
При выборе лампочки обращайте внимание на цоколь – на его размеры и форму. При большом разнообразии светильников этот параметр важен.
Индекс цветопередачи легко проверить, посветив лампой на кожу руки
Если цвет сероватый, значит, индекс цветопередачи низок. Такую лампочку не стоит покупать.
При выборе лампочки обращайте внимание на маркировку. Она читается следующим образом: первой идет буква
обозначающая тип цоколя, затем – цифры, указывающие на его диаметр. а после – снова буквы, на сей раз обозначающие количество контактов/штырьков. Кстати, дабы указать на особый вид лампы, вначале всей маркировки указываются буквы U, V, A – энергосберегающие, с коническим цоколем и для автомобиля соответственно.
Такой широкий ассортимент светильников рождает спрос и на различной формы лампочки с цоколями разного размера и диаметра. При выборе лампочек руководствуйтесь, в первую очередь, практическими соображениями.
Характеристики осветительных приборов
Активное развитие современных технологий привело к созданию самых разнообразных лампочек, а также к осложнению выбора лучшего прибора для дома. Если раньше почти везде применялись классические лампы накаливания, то сейчас используемых разновидностей стало больше.
Все виды электрических лампочек для дома имеют одинаковый набор характеристик. Эти параметры связаны с тем, какое освещение будет создаваться в помещении и насколько комфортно и безопасно оно будет для человеческого глаза.
Основными характеристиками осветительных устройств являются:
Мощность лампы. Показывает, сколько электроэнергии потребляет устройство
Важно не перепутать – от мощности не зависит яркость свечения. Она определяется другими параметрами
Люминесцентные лампы
Люминисентные лампы в интерьереТакие лампы повсеместно применяются не только в жилых помещениях, но и в офисах. Люминесцентную лампу мы знаем, как цилиндрическую полую трубку с электродами на краях. В такую трубку под напором закачены испарения ртути. При возникновении разряда электричества, ртутные испарения начинают выработку ультрафиолета, под воздействием которого люминофор, нанесенный на внутреннюю поверхность трубки, создаёт холодный голубой свет.
Процент превращения электроэнергии в свет у такой лампы в 5 раз больше, чем у лампы накаливания.
По причине наличия паров ртути внутри лампы, утилизация таких ламп должна проводиться с особой аккуратностью: ни в коем случае не разбивать, не выбрасывать в мусорный контейнер. Существуют специальные пункты приёма использованных люминесцентных ламп.
В настоящее время нам предлагаются не только трубчатые люминесцентные лампы для оснащения офисов, но и лампы, созданные под стандартные цоколя. Такие лампы получили название «энергосберегающие люминесцентные лампы».
Самые распространённые компактные лампочки напоминают по форме закручивающуюся спираль.
Достоинства:
Виды люминисентных лампочек
- интенсивная светоотдача и затраты энергии на 80% меньше, чем с лампой накаливания.
- предназначены для освещения площади большого размера.
- продолжительный срок службы (в сравнении с лампой накаливания, в 20 раз выше).
Недостатки:
- постепенное загорание, т.е. после включения такой лампы некоторое время освещение комнаты будет тусклым;
- некорректная передача цвета, холодный спектр, который действует угнетающе;
- зависимы от температуры окружающей среды, т.е. могут не загореться при температуре ниже 10 °C;
- у них присутствует мерцательный эффект, что может стать причиной головной боли;
- при установленном Wi-Fi, энергосберегающие лампы могут тормозить прохождение сигнала волн.
Рекомендации по применению:
энергосберегающие лампы плохо переносят частое включение-выключение, именно поэтому их не рекомендуется устанавливать в коридоре, ванной комнате или санузле.
Люминесцентные лампы
Принцип работы люминесцентных ламп серьезно отличается от ламп накаливания. Вместо вольфрамовой нити в стеклянной колбе такой лампы горят пары ртути под воздействием электрического тока.
Свет газового разряда практически невидим, поскольку излучается в ультрафиолете. Последний заставляет светиться люминоформ, которым покрыты стенки трубки. Это и есть видимый свет.
Люминесцентные лампы имеют низкую рабочую температуру. Большая поверхность свечения этого вида ламп всегда создает ровный рассеянный свет. Именно поэтому их иногда называют лампами дневного света. По своему сроку службы эти лампы превосходят лампы накаливания примерно в 10 раз.
Схема устройства люминесцентной лампы.
Минусом этого вида ламп является невозможность прямого подключения к вашей электросети. Для ее включения неизбежно используются балласты. Наряду с электронными балластами используются стартеры, которые как бы поджигают лампу в момент включения.
Маркировка люминесцентных ламп не похожа на простые обозначения тех же самых ламп накаливания, которые имеют только показатель мощности. Ниже предоставлено изображение расшифровки отечественных ламп.
У ламп с улучшенным качеством цветопередачи после букв, обозначающих цвет, стоит буква Ц, а при цветопередаче особо высокого качества стоят буквы ЦЦ. Маркировка ламп тлеющего разряда начинается с букв ТЛ.
По спектру излучаемого света лампы подразделяются:
- ЛБ – белый свет.
- ЛД – дневной свет.
- ЛЕ – естественный свет.
- ЛХБ – холодный свет.
- ЛТБ – теплый свет.
В заключение позвольте дать вам совет: приобретайте лампы проверенных производителей, и они вам прослужат верой и правдой не один год.
Естественное освещение
Природный источник света зависит напрямую от стадии суток, сезона, погодных условий, а также географического расположения конкретной местности
Важно направления здания по сторонам света, чтобы максимально использовать окружающую среду на благо человека
Естественное освещение является для людей наиболее комфортным, благоприятным, физиологически важным, правильным. Большинство регионов страны обеспечить норму дневного света невозможно из-за климатических условий, широты, на которой расположено здание. Эти факты являются как достоинствами, так и недостатками естественного освещения.
Освещение естественное.