Мощность лампы накаливания


Пойти и купить лампочку взамен перегоревшей или выбрать энергосберегающие лампочки для дома с оптимальным освещением. Казалось бы, что может быть проще?

На самом деле, помимо стандартных трудностей с выбором цоколя и уровня освещения, сложности могут возникнуть из-за того, что рынок ламп чуть ли не ежедневно пополняется новой продукцией. В данной статье вы найдете советы, которые помогут правильно выбрать лампочку для дома.


Как выбрать лампочку – критерии выбора

2.jpg
progressman

Основные критерии выбора лампочек общеизвестны:

  • лампочка должна быть экономичной, то есть расходовать минимум электроэнергии;

  • лампочка должна обеспечивать комфортный уровень освещения;

  • лампочка должна быть безвредной и безопасной в использовании.


Кроме этого, следует обратить внимание и на другие параметры, о которых мы поговорим далее:

  • тип лампочки (лампа накаливания, светодиодная лампа и так далее);

  • тип цоколя лампы (по сути, его размер);

  • форма лампы.

Выбрать тип лампочки

В мире производится десятки типов электрических источников света (то есть ламп), однако большинство из них являются товарами специального назначения. Такие лампы используются в различных сферах деятельности человека, включая медицину, производственные сферы и так далее. Обычно же большинство из нас каждый день имеет дело с тремя видами лампочек:

  • лампы накаливания (их еще называют лампами с нитью накала);

  • люминесцентные лампы;

  • светодиодные лампы.

Лампы накаливания

Для чего можно посоветовать купить лампу накаливания

Лампу накаливания можно порекомендовать приобрести для освещения помещения, куда вы заходите довольно редко, и где свет горит недолго. Такую лампу можно купить, к примеру, для кладовой, для подвала, или для коридора. Плюс в том, что лампы с нитью накала сейчас стоят дешево – не жалко, если быстро перегорит.


Приобретать лампочку накаливания для того, чтобы она освещала жилую комнату, стало невыгодно с появлением на рынке других типов ламп. Даже простые подсчеты показывают, что несколько люминесцентных ламп для люстры (не говоря уже о светодиодных) окупаются примерно в течение года. К тому же, срок «жизни» ламп накаливания сильно зависит от качества напряжения и многих других параметров, включая качество произведенного товара.

Читайте также: Ночное освещение убивает деревья

С лампой накаливания большинство знакомо с детства. По сути, это те лампочки, которые когда-то называли «лампочками Ильича» и которые были в каждой люстре, в каждом доме у любой семьи еще в Советском Союзе. В Европейском Союзе давно был наложен поэтапный запрет на лампы с нитью накала, связанный с необходимостью экономии вырабатываемой электрической энергии, так как это позволяет снизить выбросы углекислого газа в атмосферу.

Чуть позже аналогичные меры были предприняты и в Российской Федерации, что привело к исчезновению с рынка ламп с нитью накала относительно высокой мощности (100, 75 ватт). Однако вы и сейчас можете купить дешевую лампу накаливания мощностью 60, 40, 15 ватт или меньше. Кстати, рынок заполнен не очень качественными лампами накаливания китайского производства, которые являются весьма недолговечными.

Основные плюсы ламп накаливания:


  • устойчивость к колебаниям напряжения;

  • низкий уровень ультрафиолетового излучения при параметрах освещения, близких к естественному (то есть к солнечному);

  • низкая цена;

  • отсутствие вредных компонентов, что снижает затраты на утилизацию, риски при эксплуатации, уровень вреда для окружающей среды при утилизации или порчи.

Основные минусы ламп накаливания:

  • зависимость срока эксплуатации от качества напряжения;

  • существует вероятность взрыва колбы при определенном сочетании внешних параметров (к примеру, при включении), что делает лампу небезопасной;

  • хрупкость, что также повышает опасность такой лампы при эксплуатации;

  • сравнительно небольшой срок службы (примерно 1000 часов, хотя данный официальный показатель многие считают искусственно заниженным в угоду продвижения ламп других типов);

  • снижение интенсивности светового потока в процессе эксплуатации;

  • исчезновение с рынка ламп относительно высокой мощности;

  • низкая экологичность при эксплуатации.

Люминесцентные лампы

Для чего можно посоветовать купить люминесцентную лампу

Люминесцентные лампы можно приобретать для любого помещения. Они обеспечивают отличный уровень освещенности, поэтому их активно покупали для жилых, складских и производственных помещений. Однако особенность таких ламп, которая заключается в снижении срока службы из-за увеличения числа включений в день, не позволяет рекомендовать их для тех помещений, где свет включается/выключается больше десятка раз в день.


3.jpg
Kichigin

Широчайшее распространение они начали получать лет 10-15 назад, когда началась широкомасштабная борьба с лампами накаливания в быту. Однако надежность первых люминесцентных ламп была не столь высокой, за счет чего интерес к этим изделиям стал снижаться. На снижение интереса повлияло также развитие сферы производства и продаж светодиодных ламп.

Основные плюсы люминесцентных ламп:

  • длительный срок службы, который может превышать в несколько раз срок службы ламп накаливания и составляет 2000 часов минимум, доходя до нескольких десятков часов (хотя последнее – редкое явление, больше похожее на рекламный ход многих производителей);

  • большая, чему у ламп с нитью накала, светоотдача;

  • более высокая экономичность, нежели чем у ламп накаливания (примерно в три-четыре раза).


Основные минусы люминесцентных ламп:

  • содержат химически опасные компоненты, что снижает их экологичность за счет необходимости специальных условий для утилизации;

  • снижение интенсивности светового потока с течением времени;

  • необходимость наличия пускорегулирующего механизма, который также может ломаться, что снижает надежность лампы;

  • хрупкость, что делает эксплуатацию еще более опасной (из-за химически активных веществ), чем эксплуатацию ламп накаливания;

  • относительно высокая стоимость (по сравнению с лампами накаливания).

Светодиодные лампы

Для чего можно посоветовать купить светодиодную лампу

Светодиодную лампу можно приобретать для любых типов помещений. Любые недостатки данных ламп, которые ограничивают их использование в качестве источников уличного освещения, нивелируются стабильной температурой у нас в квартирах. Есть, конечно, у них и более весомые недостатки, о которых мы поговорим чуть ниже.

Именно из-за этих недостатков рекомендуется комбинировать светодиодные лампы с другими источниками освещения, либо обращать более пристальное внимание на светодиодные лампы современного производства, у которых спектр света больше соответствует солнечному. Это особенно важно в тех квартирах, в которые проникает недостаточно солнечного света, где играют дети, много времени проводят пожилые и взрослые.

Основные плюсы светодиодных ламп:


  • срок службы светодиодных ламп превышает 35000 часов, доходя до 70000 и выше. Это в десятки раз больше срока службы ламп с нитью накала и в несколько раз больше срока эксплуатации люминесцентных ламп;

  • значительная экономия электроэнергии по сравнению с лампами накаливания (примерно в 10 раз). По сравнению с люминесцентными лампами светодиодные лампы экономичнее в среднем раза в два.

Основные минусы светодиодных ламп:

  • высокая стоимость изделий. Она обусловлена в немалой степени достаточно сложной конструкцией, подразумевающей обязательное наличие теплоотвода (своеобразного внешнего радиатора);

  • освещение большинства светодиодных ламп значительно отличается по спектру от естественного освещения, поэтому использование такого источника света, согласно различным исследованиям, приводит к ухудшению сна, снижению производительности труда, вызывает сбои в цикадных ритмах, к которым привык наш организм.

Выбор ламп по мощности

Чем мощнее лампа, тем ярче она светит. Для того чтобы осознать эту простую истину, не надо быть физиком. Однако физики и представители прочих технических наук используют такое удобное понятие для определения так называемой мощности света, как световой поток. И измеряют его в специальных физических единицах – в люменах.


Возможно, кто-то заинтересуется приведенной ниже информацией, позволяющей сравнивать мощности ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных ламп с помощью единиц измерения светового потока (подобную таблицу вам предложат в любом магазине, где продаются лампы). Нас же сейчас интересует больше практическая сторона вопроса, а именно: какой мощности лампу выбирать для того или иного помещения.

4.jpg

Предлагаем вашему вниманию примерные критерии выбора по мощности ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных ламп для одного квадратного метра помещения:

  • лампы с нитью накала следует выбирать так, чтобы на 1 квадратный метр площади помещения приходилось до 18 ватт;

  • люминесцентные лампы – до 8 ватт на квадратный метр;

  • светодиодные лампы – до 3 ватт на квадратный метр.

К примеру, если ваша гостиная имеет 18 квадратных метров, то для нее достаточно выбрать 5 лампочек накаливания по 60 ватт, 4 люминесцентные лампы по 36 ватт или 4 светодиодные лампы по 12 ватт каждая. Конечно, многое зависит от того, как декорированы стены в помещении (темные или светлые), какого цвета у вас светильник, из какого материала сделан и так далее.


Предлагаем вашему вниманию сравнительную таблицу, которая позволит вам выбрать вместо перегоревшей лампочки накаливания лампу люминесцентную или светодиодную. В этой таблице указана также величина, которая позволяет оценить ту самую «световую» мощность – световой поток в люменах.

Немаловажное замечание, которое обязательно следует иметь в виду, когда вы выбираете лампочки по мощности: учитывайте ограничение по мощности светильника, в который будет вкручиваться лампа! Обычно данную информацию можно увидеть на коробке светильника. Если светильник куплен давно, эти данные могут быть указаны на его плафоне.

Выбрать лампочку по цоколю

Первостепенным моментом при покупке любой лампочки (после выбора ее типа) является выбор цоколя. Подавляющее большинство бытовых светильников, с которыми мы имеем дело ежедневно, работает с лампочками на резьбовом цоколе. Наиболее распространенными вариантами лампочек в быту являются лампочки с цоколями Е14 и Е27.

Резьбовой цоколь (E)

Пусть вас не пугает появление маркировки в нашем повествовании! Все очень просто – буква «E» означает, что цоколь – резьбовой; а цифра говорит лишь о разных цокольных размерах:

  • цоколь Е14 означает, что диаметр цоколя составляет 14 миллиметров;

  • цоколь Е27 – диаметр цоколя составляет миллиметров.


Как правило, лампочки с цоколем E14 и E27 рассчитаны на напряжение в сети, равное 220-230 вольт. Намного реже мы используем в быту лампочки со следующими диаметрами цоколя, которые обычно подключаются к данному напряжению не напрямую, а через трансформатор:

  • цоколь E5 – диаметр цоколя составляет 5 миллиметров;

  • цоколь E10 – диаметр цоколя составляет 10 миллиметров;

  • цоколь E12 – диаметр цоколя составляет 12 миллиметров;

  • цоколь E26 – диаметр цоколя составляет 26 миллиметров.

Распространены сейчас и светильники с другими типами цоколей, среди которых чаще всего мы сталкиваемся со штырьковыми цоколями.

Штырьковый цоколь (G)

Лампы со штыревым соединением очень часто используют в быту тогда, когда необходимо реализовать нишевую или декоративную подсветку. При выборе такой лампы, обратите внимание на ее маркировку. Используются следующие виды маркировок: GX53, G53, G23, G13, G9, GU10, G6.35, GU5.3, G4.

Буквы в маркировке обозначают модификации штырьков, которые далеко не унифицированы. А вот цифры, вне зависимости от стоящих перед ними букв, означают расстояние между штырьками. Купив светильник для ламп со штырьковым цоколем, обязательно обратите внимание на маркировку до того, как собираетесь приобрести лампу.


5.jpg

Помимо этого существуют также лампы со штифтовым цоколем (B), софитным цоколем (S), фокусирующим цоколем (P) и некоторые другие виды. Мы не будем на них останавливаться подробно потому, что в быту мы практически всегда сталкиваемся лишь с лампами с резьбовым и штырьковым цоколем.

Выбрать форму лампочки

Помните загадку: висит груша, нельзя скушать? Это о лампе с колбой в форме груши. Важный момент, на который следует обратить внимание при выборе лампочки – это форма ее колбы. В противном случае лампа либо не войдет в светильник, либо будет оттуда торчать, нарушая эстетику. Обычно в быту чаще всего встречаются лампы с колбами следующих форм:

  • форма груши (может быть разного диаметра);

  • форма шарика (может быть разного диаметра);

  • форма свечи (используется для узких плафонов, для некоторых бра).

На самом деле, вариаций колб может быть гораздо больше. Современные светодиодные лампы могут иметь спиральную колбу (некоторые люминесцентные лампы), рефлекторную колбу (в ней установлен зеркальный отражатель), капсульную колбу (чаще всего встречается у светодиодных ламп, используемых в декоративном освещении), форму параболического рефлектора и так далее.

Выбор лампы по температуре цвета

Завершим мы наш нехитрый лайфхак по выбору лампочек для дома советами, которые помогут выбрать подходящую цветовую температуру лампы. Понятие цветовой температуры, измеряемой в кельвинах, может вызвать недоумение у простого обывателя. Однако мы упростим задачу, сузив выбор до следующих параметров:

  • холодный свет;

  • теплый свет.

Кстати, некоторые современные модели ламп накаливания позволяют даже регулировать вышеупомянутые оттенки освещения. Что касается цветовой температуры в кельвинах, тоже все довольно просто: к примеру, 800 кельвинов – это цветовая температура обычного раскаленного докрасна тела. Максимальное значение стандартной шкалы цветовых температур – 20000 кельвинов. Это цветовая температура полярного сияния.

Читайте также: Что можно сделать своими руками из старых лампочек

Понятно, что цветовая температура выбираемых нами ламп находится где-то между этими пределами. На самом деле, она ближе к самому низкому значению. К примеру, цветовая температура обычной лампы накаливания составляет около 2800 кельвинов. Аналогичную температуру цвета имеют светодиодные лампы с теплым желтым цветом. Лампочки с нейтральным холодным цветом имеют температуру в 4000-5000 кельвинов.

Приобретая лампочку, обратите внимание на то, какая цветовая температура указана на коробке. Используйте приведенную ниже информацию, чтобы сделать правильный выбор:

  • лампочки с цветовой температурой 2500-3000 кельвинов выдают теплый оранжевый оттенок света, поэтому их удобно использовать для спален, прикроватных светильников, бра;

  • лампочки с цветовой температурой 3000-4000 кельвинов выдают теплый желтоватый оттенок света, поэтому такие лампы рекомендованы для повсеместного использования в качестве источников света для люстр;

  • лампочки с цветовой температурой 4000-5000 кельвинов выдают нейтральный белый (холодный) оттенок света, поэтому такие лампы рекомендованы для освещения рабочих поверхностей (к примеру, рабочая поверхность кухни или стол, за которым ребенок делает уроки). Имейте в виду, что правильный выбор лампы по цветовой температуре является залогом сохранения хорошего зрения, нормального сна и отличного настроения.

Источник: www.infoniac.ru

Что такое лампа накаливания

Лампы накаливания – источники света, тепла. Внешне это стеклянный сосуд, внутри которого вольфрамовая спираль. Сама полость в лампах накаливания заполнена инертным газом. Он не дает металлическим элементам окисляться. При включении электрический ток проводится через спираль, в результате чего происходит нагревание и излучение видимого света.

Сфера использования

До появления энергосберегающих ламп, лампочки накаливания использовались в производственных областях, домашнем обиходе и пр. Такое применение обуславливала простота монтажа и эксплуатации. Но и сейчас данные лампы можно увидеть часто:

  • Внутреннее, наружное освещение комнат, улиц, офисов.
  • Освещение рабочего места.
  • Автомобильные лампы накаливания.
  • В фонарики тоже вкручивается маленькая лампочка данного вида.
  • В общественном транспорте, поездах и пр.

Характеристики

Для описания характеристики применяются названия показателя и его значение.

Лампа накаливания

Данные характеристики приведены в таблице:

Наименование Показатель
Мощность, Вт бытовое применение – 25-150Вт, другое – до 1000
Накаливание нити, градусов до 2000-2800
Напряжение, В 220-330
Световая отдача, Лм/1Вт 9-19
Размер и маркировка цоколя Е 14, Е 27, Е 40
Тип цоколя Резьбовой, штифтовой
Часы работы, часов до 1000
Вес, г 15

Заявленные часы работы выполняются при формировании оптимальных условий работы. Не допускаются частые включения, выключения.

Устройство и схема

Устройство лампочки накаливания у всех ее видов практически одинаковое:

  • Основная рабочая деталь – вольфрамовая спираль. Обладает сопротивлением в три раза больше, чем медный материал. Из него достигается выплавка максимально тонких элементов. Электроды поддерживают данную спираль и переводят ток.
  • Стеклянная колба. Она заполнена инертным газом. Именно он не дает сгореть нити и препятствует окислению металлических элементов.
  • Цокольная часть. Она присутствует во всех видах, кроме автомобильных. По цоколю нарезана резьба, ее шаг может отличаться у каждого вида.

Подробная схема составляющих отображена на рисунке:

Лампа

Принцип действия

Принцип работы лампы накаливания заключается в нагревании вещества, через который протекает ток. Веществом выступает сама нить накаливания, ее температура нарастает в момент замыкания электроцепи. При этом возникает результат электромагнитного термического испускания. Видимым для глаза оно становится при прогревании более 570 градусов, при этом начинается красное свечение.

Нить накаливания нагревается до 2800 градусов. В процессе прогревания вольфрам преобразовывается в оксид (белый поверхностный налет), для этого и происходит закачка в полость нейтральных газов. При монтаже лампочки (закручивания ее в патрон), замыкается цепь и происходит процесс разогрева нити, и происходит подача света.

Цоколь

Распространенными считаются лампочки с маркировкой цоколя E14, E27, E40. Где цифра означает диаметр самого цоколя. Без резьбовые элементы встречаются в автомобильных производствах.

Цоколь лампочки

Есть страны, где другое напряжение в сети и, соответственно, применяются лампочки с другим диаметром цоколя – Е12, Е17, Е26, Е39.

Маркировка

Перед покупкой надо изучить маркировку. Она представлена буквенным и цифровым сочетанием. Буквенная маркировка и значение представлены в таблице:

Буквенная маркировка Значение
Б биспиральная
БО Биспиральная с опаловой колбой, наполненной аргоном
БК Биспиральная, наполнение колбы криптоном
ДБ Диффузная с матированием внутри колбы
В Вакуумная
Г Газонаполненная
О Опаловая колба
М Молочная колба
Ш Шаровидная
З Зеркальная
МО Для местного освещения

Цифры указывают на пределы напряжения, мощности.

Коэффициент полезного действия

У данных ламп низкий КПД (коэффициент полезного действия). Он выражается соотношением мощности излучением, заметным человеку. При прогревании нити до 2700 К, КПД до 5 процентов. Остальная энергия затрачивается на инфракрасное излучение, которое не просматривается человеческим глазом, только чувствуется теплом. Если повышать КПД хотя бы до 20 процентов, необходимо увеличить прогревание нити до 3400 К.

Лампа накаливания

Свет при этом будет светить в два раза ярче, но срок службы лампы сократится на 95 процентов. И наоборот, снижение напряжения, увеличит период работы во много раз. Все это учитывается при производстве дежурного освещения, которое требует надежности.

Таблица соотношения люменов и ватт в лампочке

Световой поток измеряется в люменах (Лм). В светодиодах световые потоки колеблются в зависимости от производителя, его качества товара, напряжения. Примерное значение для одного Вт составляет 80-150 Лм. В таблице приведено соотношение Лм и Вт для лампочек накаливания по отношению к светодиодной лампе:

Светодиодная лампа, Вт Лампа накаливания, Вт Световой поток, Лм
4-5 40 400
8-10 60 700
10-12 75 900
13-15 100 1200

Виды ламп и их функциональное назначение

Вид лампы определяется по структурному назначению, функциональному:

  • Нормально-осветительные – самый распространенный вид. Рассчитан для общего освещения и декоративного. Выпуск данного вида ограничен.
  • Декоративные – разного размера, с фигурной стеклянной колбой. Внешний вид очень необычен, красив. Поэтому и применение особенное, декоративное.
  • Иллюминационные – разноцветный внешний окрас. Тон наносится на внутреннюю часть стеклянной колбы. Для окраса применены неорганические пигменты. Очень редко встречается наружный окрас. По мощности ограничения до 25 вт. Чем больше эксплуатация, тем изменяется окрас и яркость.
  • Сигнальные – для подсветки светосигнальных приборов. Сейчас на их смену пришли светодиодные лампы.
  • Зеркальные лампы накаливания – своеобразной формы. Внутренняя стеклянная поверхность покрыта слоем алюминия. Это и придает зеркальности изделию. Принцип работы – световой поток распределяется и собирается в определенной зоне. Применение: торговые залы, витрины, инкубаторах (обогрев новорожденных птенцов).
  • Транспортные. Сфера применения: фары автомобиля, мотоцикла, трактора, подсветка. Различаются прочностью, вибрационной прочностью.
  • Двухнитевые. Применимы для фар авто. Одна нить для ближнего освещения, другая для дальнего. Также применяется в местах, где требуется постоянное освещение, при перегорании одной нити, работает вторая.

Преимущества и недостатки

Лампы накаливания обладают собственными достоинствами и недостатками.

Достоинства:

  • Легкость изготовления. Поэтому цена на них соответствующая.
  • Легкость применения. Не требуется установка дополнительных элементов при включении в сеть. Часто лампы мощностью 150 Вт применяются в освещении теплиц. Их свет близок к естественному. Кроме освещения, они дают и тепло.
  • Не влияет на зрение человека.
  • Не требуется время для разогрева.
  • Выдерживает перепады температур.
  • Утилизируется как бытовой отход.
  • В состав не входят вредные элементы.

Лампочки

Недостатки:

  • Короткий срок эксплуатации.
  • Зависимость от перебоя в сети, частого включения/выключения – это является причиной разрыва спирали в лампах накаливания. Чтобы исключить трудности с напряжением, устанавливаются стабилизаторы.
  • Низкий уровень коэффициента полезного действия. Это связано с расходом большей части энергии на тепло.
  • Пожароопасность. Так как вокруг лампы образуется скопление тепла.
  • Хрупкость.
  • Есть вероятность разрыва корпуса, что может привести к травмированию.

При покупке лампочки накаливания стоит учитывать все достоинства и недостатки, чтобы избежать малоприятных факторов при эксплуатации.

Советуем посмотреть видео:

Ответы на частые вопросы

Покупатели часто задают интересующие их вопросы. Это связано с отсутствием полной информации на упаковке.

Срок службы, стоимость

На лампу накаливания влияет множество факторов, которые способствуют сокращению ее срока службы.

За последнее время качество производимых лампочек упало. Часто дефект заметен сразу. Поэтому большинство покупателей перешли на покупку товара от иностранных производителей.

Надо обращать внимание на патрон светильника, люстры, в который вкручивается лампа. В большинстве приборов он пластиковый, при повышении температуры расплавляется, трескается и приходит в негодность. Это влияет на перегрев лампочки и выхода из строя.

Часто снижение времени работы совершается из-за высокого напряжения в сети. При этом происходит перегрев нити накаливания, она уменьшается в толщине, колба начинает темнеть. Происходит разрыв спирали. При отклонении величины напряжения всего на один процент, срок службы лампы сокращается на 14 процентов.

Стоимость лампочки зависит от вида, мощности, производителя. Она колеблется от 7 рублей до 100 рублей (для домашнего потребления).

Как увеличить срок службы

Существует несколько способов, увеличивающих срок службы лампочки:

  • Установка диммера. Это простой прибор может продлить срок эксплуатации в несколько раз. Для этого после подключения регулируется процент освещения. При освещении кладовых, подъездов и пр. достаточно выставить работоспособность лампы на 75 процентов.
  • Так как часто выход из строя обусловлен скачками напряжения, то достаточно установить стабилизатор.

Какой газ в лампе

В колбах изделия не может содержаться воздух или любой газ. Там должен быть только инертный газ (ксенон, криптон, аргон). Это связано с тем, что температура спирали прогревается больше 2000 градусов.

Лампа

При таких температурах вольфрамовая нить будет реагировать со всеми газами, кроме инертных. Гелий и неон дорого стоят, поэтому их не используют.

Температура

Световая температура зависит от вида закаченного газа. Так, без газовая вакуумная среда способствует прогреванию до 2700 К. При этом излучается теплый белый свет. При прогревании до 4200 излучается естественный белый свет. При закачивании ксенона, галогена криптона температура прогревания от 4000 до 6400 К. При этом излучается холодный белый свет.

Из-за чего рвется спираль

Вольфрамовая нить очень тонкая и хрупкая. Ее обрыв случается из-за уменьшения диаметра, по причине испарения материала при воздействии высокой температуры. Также часто нить обрывается при механическом воздействии – встряхивании.

Световой поток

Назначение светового потока – освещение. Создается преобразованием тепловой энергии. Единицей измерения считается Люмен (Лм). Увеличение потока зависит от мощности лампы

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

Сколько потребляет

Мощность 60 Вт — энергопотребление составит 60 Вт или 0,06 киловатт за 1 час
Мощность 95 Вт — потребляет электричества 95 Вт 0,095 киловатт за 1 час
Мощность 100 Вт — израсходует 100 или 0,1 киловатт Вт электроэнергии за 1 час.

Советуем посмотреть видео:

ТОП лучших производителей

Среди множества производителей выделены лучшие:

  • Philips
  • OSRAM (Белоруссия)
  • General Electric (GE)
  • OSRAM (Польша, Венгрия или Европа)
  • Электроламповый завод «Калашниково» в Тверской области (поселок «Калашниково»)

В заключение

Лампочки накаливания вытесняются из рынка, но все же еще востребованы. Перед покупкой надо убедиться в качестве товара. Лучше отдать преимущество проверенным ТМ.

Востребованная информация? Оставьте комментарий, поделитесь статьей в соцсетях.

Источник: LampaSveta.com

Принцип действия

В лампе используется эффект нагревания проводника (тела накаливания) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура тела накала резко возрастает после включения тока. Тело накала излучает электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка. Функция Планка имеет максимум, положение которого на шкале длин волн зависит от температуры. Этот максимум сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина). Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура была порядка нескольких тысяч градусов. При температуре 5770 K (температура поверхности Солнца) свет соответствует спектру Солнца. Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света, и тем более «красным» кажется излучение.

Часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания преобразует в излучение, часть уходит в результате процессов теплопроводимости и конвекции. Только малая доля излучения лежит в области видимого света, основная доля приходится на инфракрасное излучение. Для повышения КПД лампы и получения максимально «белого» света необходимо повышать температуру нити накала, которая в свою очередь ограничена свойствами материала нити — температурой плавления. Температура в 5771 К недостижима, т. к. при такой температуре любой известный материал плавится, разрушается и перестаёт проводить электрический ток. В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления — вольфрам (3410 °C) и, очень редко, осмий (3045 °C).

Для оценки данного качества света используется цветовая температура. При типичных для ламп накаливания температурах 2200—3000 K излучается желтоватый свет, отличный от дневного. В вечернее время «тёплый» (< 3500 K) свет более комфортен и меньше подавляет естественную выработку мелатонина[1], важного для регуляции суточных циклов организма и нарушение его синтеза негативно сказывается на здоровье.

В обычном воздухе при таких температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине тело накала помещено в колбу, из которой в процессе изготовления лампы откачивается воздух. Первые изготавливали вакуумными; в настоящее время только лампы малой мощности (для ламп общего назначения — до 25 Вт) изготавливают в вакуумированной колбе. Колбы более мощных ламп наполняют инертным газом (азотом, аргоном или криптоном). Повышенное давление в колбе газонаполненных ламп резко уменьшает скорость испарения вольфрама, благодаря чему не только увеличивается срок службы лампы, но и есть возможность повысить температуру тела накаливания, что позволяет повысить КПД и приблизить спектр излучения к белому. Колба газонаполненной лампы не так быстро темнеет за счёт осаждения материала тела накала, как у вакуумной лампы.

Конструкция

Конструкции ламп накаливания весьма разнообразны и зависят от назначения. Однако общими являются тело накала, колба и токовводы. В зависимости от особенностей конкретного типа лампы могут применяться держатели тела накала различной конструкции; лампы могут изготавливаться бесцокольными или с цоколями различных типов, иметь дополнительную внешнюю колбу и иные дополнительные конструктивные элементы.

В конструкции ламп общего назначения предусматривается предохранитель — звено из ферроникелевого сплава, вваренное в разрыв одного из токовводов и расположенное вне колбы лампы — как правило, в ножке. Назначение предохранителя — предотвратить разрушение колбы при обрыве нити накала в процессе работы. Дело в том, что при этом в зоне разрыва возникает электрическая дуга, которая расплавляет остатки нити, капли расплавленного металла могут разрушить стекло колбы и послужить причиной пожара. Предохранитель рассчитан таким образом, чтобы при зажигании дуги он разрушался под воздействием тока дуги, существенно превышающего номинальный ток лампы. Ферроникелевое звено находится в полости, где давление равно атмосферному, а потому дуга легко гаснет. Из-за малой эффективности в настоящее время отказались от их применения.

Колба

Колба защищает тело накала от воздействия атмосферных газов. Размеры колбы определяются скоростью осаждения материала тела накала.

Газовая среда

Колбы первых ламп были вакуумированы. Большинство современных ламп наполняются химически инертными газами (кроме ламп малой мощности, которые по-прежнему делают вакуумными). Потери тепла, возникающие при этом за счёт теплопроводности, уменьшают путём выбора газа с большой молярной массой. Смеси азота N2 с аргоном Ar являются наиболее распространёнными в силу малой себестоимости, также применяют чистый осушенный аргон, реже — криптон Kr или ксенон Xe (молярные массы: N2 — 28,0134 г/моль; Ar: 39,948 г/моль; Kr — 83,798 г/моль; Xe — 131,293 г/моль).

Особой группой являются галогенные лампы накаливания. Принципиальной их особенностью является введение в полость колбы галогенов или их соединений. В такой лампе испарившийся с поверхности тела накала металл вступает в соединение с галогенами, и затем возвращается на поверхность нити за счёт температурного разложения получившегося соединения. Такие лампы имеют большую температуру спирали, больший КПД и срок службы, меньший размер колбы и другие преимущества.

Тело накала

Формы тел накала весьма разнообразны и зависят от функционального назначения ламп. Наиболее распространённым является из проволоки круглого поперечного сечения, однако находят применение и ленточные тела накала (из металлических ленточек). Поэтому использование выражения «нить накала» нежелательно — более правильным является термин «тело накала», включенный в состав Международного светотехнического словаря.

Тело накала первых ламп изготавливалось из угля (температура возгонки 3559 °C). В современных лампах применяются почти исключительно спирали из вольфрама, иногда осмиево-вольфрамового сплава. Для уменьшения размеров тела накала ему обычно придаётся форма спирали, иногда спираль подвергают повторной или даже третичной спирализации, получая соответственно биспираль или триспираль. КПД таких ламп выше за счёт уменьшения теплопотерь из-за конвекции (уменьшается толщина ленгмюровского слоя).

Электротехнические параметры

Лампы изготавливают для различных рабочих напряжений. Сила тока определяется по закону Ома (I=U/R) и мощность по формуле P=U·I , или P=U²/R. Т. к. металлы имеют малое удельное сопротивление, для достижения такого сопротивления необходим длинный и тонкий провод. Толщина провода в обычных лампах составляет 40—50 микрон.

Так как при включении нить накала находится при комнатной температуре, её сопротивление на порядок меньше рабочего сопротивления. Поэтому при включении протекает очень большой ток (в десять — четырнадцать раз больше рабочего тока). По мере нагревания нити её сопротивление увеличивается и ток уменьшается. В отличие от современных ламп, ранние лампы накаливания с угольными нитями при включении работали по обратному принципу — при нагревании их сопротивление уменьшалось, и свечение медленно нарастало. Возрастающая характеристика сопротивления нити накала (при увеличении тока сопротивление растет) позволяет использовать лампу накаливания в качестве примитивного стабилизатора тока. При этом лампа включается в стабилизируемую цепь последовательно, а среднее значение тока выбирается таким, чтобы лампа работала вполнакала.

В мигающих лампах последовательно с нитью накала встраивается биметаллический переключатель. За счёт этого такие лампы самостоятельно работают в мерцающем режиме.

Цоколь

Форма цоколя с резьбой обычной лампы накаливания была предложена Джозефом Уилсоном Суоном. Размеры цоколей стандартизованы. У ламп бытового применения наиболее распространены цоколи Эдисона E14 (миньон), E27 и E40 (цифра обозначает наружный диаметр в мм). Также встречаются цоколи без резьбы (удержание лампы в патроне происходит за счёт трения или нерезьбовыми сопряжениями — например, байонетным) — британский бытовой стандарт, а также бесцокольные лампы, часто применяемые в автомобилях.

В США и Канаде используются иные цоколи (это частично обусловлено иным напряжением в сетях — 110 В, поэтому иные размеры цоколей предотвращают случайное ввинчивание европейских ламп, рассчитанных на иное напряжение): Е12 (candelabra), Е17 (intermediate), Е26 (standard или medium), Е39 (mogul)[2]. Также, аналогично Европе, встречаются цоколи без резьбы.

Номенклатура

По функциональному назначению и особенностям конструкции лампы накаливания подразделяют на:

  • лампы общего назначения (до середины 1970-х годов применялся термин «нормально-осветительные лампы»). Самая массовая группа ламп накаливания, предназначенных для целей общего, местного и декоративного освещения. Начиная с 2008 года за счёт принятия рядом государств законодательных мер, направленных на сокращение производства и ограничение применения ламп накаливания с целью энергосбережения, их выпуск стал сокращаться;
  • декоративные лампы, выпускаемые в фигурных колбах. Наиболее массовыми являются свечеобразные колбы диаметром ок. 35 мм и сферические диаметром около 45 мм;
  • лампы местного освещения, конструктивно аналогичные лампам общего назначения, но рассчитанные на низкое (безопасное) рабочее напряжение — 12, 24 или 36 (42) В. Область применения — ручные (переносные) светильники, а также светильники местного освещения в производственных помещениях (на станках, верстаках и т. п., где возможен случайный бой лампы);
  • иллюминационные лампы, выпускаемые в окрашенных колбах. Назначение — иллюминационные установки различных типов. Как правило, лампы этого вида имеют малую мощность (10—25 Вт). Окрашивание колб обычно производится за счёт нанесения на их внутреннюю поверхность слоя неорганического пигмента. Реже используются лампы с колбами, окрашенными снаружи цветными лаками (цветным цапонлаком ), их недостаток — быстрое выцветание пигмента и осыпание лаковой плёнки из-за механических воздействий;
  • зеркальные лампы накаливания имеют колбу специальной формы, часть которой покрыта отражающим слоем (тонкая плёнка термически распылённого алюминия). Назначение зеркализации — пространственное перераспределение светового потока лампы с целью наиболее эффективного его использования в пределах заданного телесного угла. Основное назначение зеркальных ЛН — локализованное местное освещение;
  • сигнальные лампы используются в различных светосигнальных приборах (средствах визуального отображения информации). Это лампы малой мощности, рассчитанные на длительный срок службы. Сегодня вытесняются светодиодами;
  • транспортные лампы — чрезвычайно широкая группа ламп, предназначенных для работы на различных транспортных средствах (автомобилях, мотоциклах и тракторах, самолётах и вертолётах, локомотивах и вагонах железных дорог и метрополитенов, речных и морских судах). Характерные особенности: высокая механическая прочность, вибростойкость, использование специальных цоколей, позволяющих быстро заменять лампы в стеснённых условия и, в то же время, предотвращающих самопроизвольное выпадение ламп из патронов. Рассчитаны на питание от бортовой электрической сети транспортных средств (6—220 В);
  • прожекторные лампы обычно имеют большую мощность (до 10 кВт, ранее выпускались лампы до 50 кВт) и высокую световую отдачу. Используются в световых приборах различного назначения (осветительных и светосигнальных). Спираль накала такой лампы обычно уложена за счет особой конструкции и подвески в колбе более компактно для лучшей фокусировки;
  • лампы для оптических приборов, к числу которых относятся и выпускавшиеся массово до конца XX в. лампы для кинопроекционной техники, имеют компактно уложенные спирали, многие помещаются в колбы специальной формы. Используются в различных приборах (измерительные приборы, медицинская техника и т. п.);

Специальные лампы

  • коммутаторные лампы — разновидность сигнальных ламп. Они служили индикаторами на коммутаторных панелях. Представляют собой узкие длинные миниатюрные лампы с гладкими параллельными контактами, что позволяет легко их заменять. Выпускались варианты: КМ 6-50, КМ 12-90, КМ 24-35, КМ 24-90, КМ 48-50, КМ 60-50, где первая цифра означает рабочее напряжение в вольтах, вторая — силу тока в миллиамперах;
  • Фотолампа, перекальная лампа — разновидность лампы накаливания, предназначенная для работы в строго нормированном форсированном по напряжению режиме. По сравнению с обычными имеет повышенную световую отдачу (до 30 лм/Вт), малый срок службы (4-8 часов) и высокую цветовую температуру (3300-3400К, по сравнению с 2700К). В СССР выпускались фотолампы мощностью 300 и 500 Вт. Как правило, имеют матированную колбу. В настоящее время (XXI век) практически вышли из употребления, благодаря появлению более долговечных устройств сравнимой и более высокой эффективности. В фотолабораториях обычно осуществлялось питание таких ламп в двух режимах:
    • Пилотное освещение — напряжение снижено на 20-30 % с помощью ЛАТРа. При этом лампа работает с недокалом и имеет низкую цветовую температуру.
    • Номинальное напряжение.[3]
  • Проекционные лампы — для диа- и кинопроекторов. Имеют повышенную яркость (и соответственно, повышенную температуру нити и уменьшенный срок службы); обычно нить размещают так, чтобы светящаяся область образовала прямоугольник.
  • Двухнитевые лампы для автомобильных фар. Одна нить для дальнего света, другая для ближнего. Кроме того, такие лампы содержат экран, который в режиме ближнего света отсекает лучи, которые могли бы ослеплять встречных водителей.
  • Малоинерционная лампа накаливания, лампа накаливания с тонкой нитью — использовалась в системах оптической записи звука методом модуляции яркости источника и в некоторых экспериментальных моделях Фототелеграфа. Благодаря малой толщине и массе нити подача на такую лампу напряжения, модулированного сигналом звукового диапазона частот (до примерно 5 кГц), приводила к изменению яркости в соответствии с мгновенным напряжением сигнала.[4] С начала XXI века не находят применения благодаря наличию намного более долговечных твердотельных излучателей света и намного менее инерционных излучателей других типов.
  • Нагревательные лампы — основной источник тепла в блоках термозакрепления лазерных принтеров и копировальных аппаратов. Лампа цилиндрической формы неподвижно устанавливается внутри вращающегося металлического вала, к которому прижимается бумага с нанесенным тонером. За счет тепла, передающегося от вала, тонер расплавляется и впрессовывается в структуру бумаги.

История изобретения

  • В 1809 году англичанин Деларю строит первую лампу накаливания (с платиновой спиралью)[5].
  • В 1838 году бельгиец Жобар изобретает угольную лампу накаливания.
  • В 1854 году немец Генрих Гёбель разработал первую «современную» лампу: обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде. В последующие 5 лет он разработал то, что многие называют первой практичной лампой.[6][7]
  • В 1860 год английский химик и физик Джозеф Уилсон Суон продемонстрировал первые результаты и получил патент, однако трудности в получении вакуума привели к тому, что лампа Суона работала недолго и неэффективно.
  • 11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд.
  • В 1875 году В. Ф. Дидрихсон усовершенствовал лампу Лодыгина, осуществив откачку воздуха из неё и применив в лампе несколько волосков (в случае перегорания одного из них, следующий включался автоматически).
  • Английский изобретатель Джозеф Уилсон Суон получил в 1878 году британский патент на лампу с угольным волокном. В его лампах волокно находилось в разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.
  • Во второй половине 1870-х годов американский изобретатель Томас Эдисон проводит исследовательскую работу, в которой он пробует в качестве нити различные металлы. В 1879 году он патентует лампу с платиновой нитью. В 1880 году он возвращается к угольному волокну и создаёт лампу с временем жизни 40 часов. Одновременно Эдисон изобрёл бытовой поворотный выключатель. Несмотря на столь непродолжительное время жизни его лампы вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение.
  • В 1890-х годах А. Н. Лодыгин изобретает несколько типов ламп с нитями накала из тугоплавких металлов[8]. Лодыгин предложил применять в лампах нити из вольфрама (именно такие применяются во всех современных лампах) и молибдена и закручивать нить накаливания в форме спирали. Он предпринял первые попытки откачивать из ламп воздух, что сохраняло нить от окисления и увеличивало их срок службы во много раз[9]. Первая американская коммерческая лампа с вольфрамовой спиралью впоследствии производилась по патенту Лодыгина. Также им были изготовлены и газонаполненные лампы (с угольной нитью и заполнением азотом)[10].
  • С конца 1890-х годов появились лампы с нитью накаливания из окиси магния, тория, циркония и иттрия (лампа Нернста) или нить из металлического осмия (лампа Ауэра) и тантала (лампа Больтона и Фейерлейна) [11]
  • В 1904 году венгры Д-р Шандор Юст и Франьо Ханаман получили патент за № 34541 на использование в лампах вольфрамовой нити. В Венгрии же были произведены первые такие лампы, вышедшие на рынок через венгерскую фирму Tungsram в 1905 году.[12]
  • В 1906 году Лодыгин продаёт патент на вольфрамовую нить компании General Electric. В том же 1906 году в США он построил и пустил в ход завод по электрохимическому получению вольфрама, хрома, титана. Из-за высокой стоимости вольфрама патент находит только ограниченное применение.
  • В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобретает улучшенный метод производства вольфрамовой нити. Впоследствии вольфрамовая нить вытесняет все другие виды нитей.
  • Остающаяся проблема с быстрым испарением нити в вакууме была решена американским учёным, известным специалистом в области вакуумной техники Ирвингом Ленгмюром, который, работая с 1909 года в фирме «General Electric», ввёл в производство наполнение колбы ламп инертными, точнее — тяжёлыми благородными газами (в частности — аргоном), что существенно увеличило время их работы и повысило светоотдачу.[13]

КПД и долговечность

Почти вся подаваемая в лампу энергия превращается в излучение. Потери за счёт теплопроводности и конвекции малы. Для человеческого глаза, однако, доступен только малый диапазон длин волн этого излучения. Основная часть излучения лежит в невидимом инфракрасном диапазоне и воспринимается в виде тепла. Коэффициент полезного действия ламп накаливания достигает при температуре около 3400 K своего максимального значения 15 %. При практически достижимых температурах в 2700 K (обычная лампа на 60 Вт) КПД составляет 5 %.

С возрастанием температуры КПД лампы накаливания возрастает, но при этом существенно снижается её долговечность. При температуре нити 2700 K время жизни лампы составляет примерно 1000 часов, при 3400 K всего лишь несколько часов. Как показано на рисунке справа, при увеличении напряжения на 20 %, яркость возрастает в два раза. Одновременно с этим время жизни уменьшается на 95 %.

Уменьшение напряжения питания хотя и понижает КПД, но зато увеличивает долговечность. Так понижение напряжения в два раза (напр. при последовательном включении) уменьшает КПД примерно в 4-5 раз, но зато увеличивает время жизни почти в тысячу раз. Этим эффектом часто пользуются, когда необходимо обеспечить надёжное дежурное освещение без особых требований к яркости, например, на лестничных площадках. Часто для этого при питании переменным током лампу подключают последовательно с диодом, благодаря чему ток в лампу идет только в течение половины периода.

Так как стоимость потребленной за время службы лампой накаливания электроэнергии в десятки раз превышает стоимость самой лампы, существует оптимальное напряжение, при котором стоимость светового потока минимальна. Оптимальное напряжение несколько выше номинального, поэтому способы повышения долговечности путем понижения напряжения питания с экономической точки зрения абсолютно убыточны.

Ограниченность времени жизни лампы накаливания обусловлена в меньшей степени испарением материала нити во время работы, и в большей степени возникающими в нити неоднородностями. Неравномерное испарение материала нити приводит к возникновению истончённых участков с повышенным электрическим сопротивлением, что в свою очередь ведёт к ещё большему нагреву и испарению материала в таких местах. Когда одно из этих сужений истончается настолько, что материал нити в этом месте плавится или полностью испаряется, ток прерывается, и лампа выходит из строя.

Наибольший износ нити накала происходит при резкой подаче напряжения на лампу, поэтому значительно увеличить срок её службы можно используя разного рода устройства плавного запуска.

Вольфрамовая нить накаливания имеет в холодном состоянии удельное сопротивление, которое всего в 2 раза выше, чем сопротивление алюминия. При перегорании лампы часто бывает, что сгорают медные проводки, соединяющие контакты цоколя с держателями спирали. Так, обычная лампа на 60 Вт в момент включения потребляет свыше 700 Вт, а 100-ваттная — более киловатта. По мере прогрева спирали её сопротивление возрастает, а мощность падает до номинальной.

Для сглаживания пиковой мощности могут использоваться терморезисторы с сильно падающим сопротивлением по мере прогрева, реактивный балласт в виде ёмкости или индуктивности, диммеры (автоматические или ручные). Напряжение на лампе растет по мере прогрева спирали и может использоваться для шунтирования балласта автоматикой. Без отключения балласта лампа может потерять от 5 до 20 % мощности, что тоже может быть выгодно для увеличения ресурса.

Низковольтные лампы накаливания при той же мощности имеют больший ресурс и светоотдачу благодаря большему сечению тела накаливания. Поэтому в многоламповых светильниках (люстрах) целесообразно применение последовательного включения ламп на меньшее напряжение вместо параллельного включения ламп на напряжение сети.[14] Например, вместо параллельно включенных шести ламп 220В 60Вт применить шесть последовательно включенных ламп 36 В 60Вт, то есть заменить шесть тонких спиралей одной толстой.

Тип Относительная световая отдача % Световая отдача (Люмен/Ватт)
Лампа накаливания 40 Вт 1,9 % 12,6[15]
Лампа накаливания 60 Вт 2,1 % 14,5[15]
Лампа накаливания 100 Вт 2,6 % 17,5[15]
Галогенные лампы 2,3 % 16
Галогенные лампы (с кварцевым стеклом) 3,5 % 24
Высокотемпературная лампа накаливания 5,1 % 35[16]
Абсолютно чёрное тело при 4000 K 7,0 % 47,5[17]
Абсолютно чёрное тело при 7000 K 14 % 95[17]
Идеально белый источник света 35,5 % 242,5[16]
Идеальный монохроматический 555 nm (зелёный) источник 100 % 683[18]

Ниже представлено приблизительное соотношение мощности и светового потока для обычных прозрачных ламп накаливания в форме «груши», популярных в России, цоколь E27, 220В.[19]

Мощность (Вт) Световой поток (лм)[19] Световая отдача (лм/Вт)
200 3100 15,5
150 2200 14,6
100 1360 13,6
75 940 12,5
60 720 12
40 420 10,5
25 230 9,2
15 90 6

Разновидности ламп накаливания

Лампы накаливания делятся на (расположены по порядку возрастания эффективности):

  • Вакуумные (самые простые)
  • Аргоновые (азот-аргоновые)
  • Криптоновые (примерно +10% яркости от аргоновых)
  • Ксеноновые (в 2 раза ярче аргоновых)
  • Галогенные (наполнитель I или Br, в 2,5 раза ярче аргоновых, большой срок службы, не любят недокала, так как не работает галогенный цикл)
  • Галогенные с двумя колбами (более эффективный галогенный цикл за счёт лучшего нагрева внутренней колбы)
  • Ксенон-галогенные (наполнитель Xe + I или Br, наиболее эффективный наполнитель, до 3х раз ярче аргоновых)
  • Ксенон-галогенные с отражателем ИК излучения (так как большая часть излучения лампы приходится на ИК диапазон, то отражение ИК излучения внутрь лампы заметно повышает КПД, производятся для охотничьих фонарей)
  • Накаливания с покрытием преобразующим ИК излучение в видимый диапазон. Ведутся разработки ламп с высокотемпературным люминофором, который при нагреве излучает видимый спектр.

Преимущества и недостатки ламп накаливания

Преимущества:

  • налаженность в массовом производстве
  • малая стоимость
  • небольшие размеры
  • отсутствие пускорегулирующей аппаратуры
  • нечувствительность к ионизирующей радиации
  • чисто активное электрическое сопротивление (единичный коэффициент мощности)
  • быстрый выход на рабочий режим
  • невысокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения
  • отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации
  • возможность работы на любом роде тока
  • нечувствительность к полярности напряжения
  • возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)
  • отсутствие мерцания при работе на переменном токе (важно на предприятиях).
  • отсутствие гудения при работе на переменном токе
  • непрерывный спектр излучения
  • приятный и привычный в быту спектр
  • устойчивость к электромагнитному импульсу
  • возможность использования регуляторов яркости
  • не боятся низкой и повышенной температуры окружающей среды, устойчивы к конденсату

Недостатки:

  • низкая световая отдача
  • относительно малый срок службы
  • хрупкость, чувствительность к удару и вибрации
  • бросок тока при включении (примерно десятикратный)
  • при термоударе или разрыве нити под напряжением возможен взрыв баллона
  • резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения
  • лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 25 Вт — 100 °C, 40 Вт — 145 °C, 75 Вт — 250 °C, 100 Вт — 290 °C, 200 Вт — 330 °C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается ещё сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут.[20]
  • нагрев частей лампы требует термостойкой арматуры светильников
  • световой коэффициент полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности лучей видимого спектра к мощности, потребляемой от электрической сети, весьма мал и не превышает 4 %. Включение электролампы через диод, что часто применяется с целью продления ресурса на лестничных площадках, в тамбурах и прочих затрудняющих замену местах, ещё больше усугубляет её недостатки[какие?].

Ограничения импорта, закупок и производства

В связи с необходимостью экономии электроэнергии и сокращения выброса углекислого газа в атмосферу во многих странах введён или планируется к вводу запрет на производство, закупку и импорт ламп накаливания с целью вынуждения замены их на энергосберегающие (компактные люминесцентные, светодиодные, индукционные и др.) лампы.

1 сентября 2009 года в Евросоюзе в соответствии с директивой 2005/32/EG вступил в силу поэтапный запрет на производство, закупку магазинами и импорт ламп накаливания (за исключением специальных ламп). С 2009 года запрещены лампы мощностью 100 Вт и более, ламп с матовой колбой 75 Вт и более (с 1 сентября 2010 года[21]) и др. Ожидается, что к 2012 году будут запрещены импорт и производство ламп накаливания меньшей мощности[22].

С 2005 года на Кубе ограничено использование ламп накаливания мощностью более 15 Вт.[источник не указан 691 день]

С 2009 года ограничения коснулись также Новой Зеландии и Швейцарии[источник не указан 691 день], с 2010 года — Австралии.

В России

2 июля 2009 года на заседании в Архангельске президиума Государственного совета по вопросам повышения энергоэффективности Президент Российской Федерации Д. А. Медведев предложил запретить в России продажу ламп накаливания[23].

23 ноября 2009 года Д. А. Медведев подписал принятый ранее Государственной думой и утверждённый Советом федерации закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»[24]. Согласно документу, с 1 января 2011 года на территории страны не допускается продажа электрических ламп накаливания мощностью 100 Вт и более, а также запрещается размещение заказов на поставку ламп накаливания любой мощности для государственных и муниципальных нужд; с 1 января 2013 года может быть введён запрет на электролампы мощностью 75 Вт и более, а с 1 января 2014 года — мощностью 25 Вт и более.

Данное решение является спорным. В поддержку его приводятся очевидные доводы сбережения электроэнергии и подталкивания развития современных технологий. Против — соображение, что экономия на замене ламп накаливания полностью сводится на нет повсеместно распространённым устаревшим и энергонеэффективным промышленным оборудованием, линиями электропередачи, допускающими большие потери энергии, а также относительно высокой стоимостью компактных люминесцентных и светодиодных ламп, малодоступных для беднейшей части населения. Кроме того, в России отсутствует налаженная система сбора и утилизации отработавших люминесцентных ламп, что не было учтено при принятии закона и в результате чего ртутьсодержащие люминесцентные лампы бесконтрольно выбрасываются. Большинство потребителей не знает о наличии в люминесцентной лампе ртути, так как это не указано на упаковке, а вместо «люминесцентная» написано «энергосберегающая». В условиях низких температур многие «энергосберегающие» лампы оказываются неспособными запуститься. Люминесцентные энергосберегающие лампы неприменимы в прожекторах направленного света, так как светящееся тело в них в десятки раз крупнее нити накаливания, что не даёт возможности узкой фокусировки луча. В силу своей дороговизны, «энергосберегающие» лампы чаще становятся объектом кражи из общедоступных мест (например, подъездов жилых домов), такие кражи наносят более весомый материальный ущерб.

В связи с вступившим в силу запретом на продажу ламп мощностью более 100 Вт некоторые производители начали выпускать лампы мощностью 93-95 Вт[25][26][27], а некоторые переименовали свои лампы мощностью от 100Вт в «теплоизлучатели различного назначения» и продают так.

Картель Фебус

Международный электроламповый картель с административным центром — обществом Phöbus S. A. (Женева, Швейцария), существовавший в 1924—1941 годах, объединял в себе более 40 производителей из разных стран, доля продукции которых на мировом рынке достигала 80 % и имеющий влияние на ценовую, патентную политику.[28]

По некоторым источникам в 1924 году между участниками картеля была достигнута договорённость об ограничении времени жизни ламп накаливания в 1000 часов. При этом все производители ламп, состоящие в картеле, были обязаны вести строгую техническую документацию по соблюдению мер, предотвращающих 1000-часовое превышение цикла жизни ламп.[29][30]

Кроме того картелем были разработаны ныне действующие стандарты цоколя Эдисона.[31]

Интересные факты

  • В США в одном из пожарных отделений города Ливермор (штат Калифорния) есть 60-ваттная[32] лампа ручной работы, известная под именем «Столетняя лампа (англ.)русск.»[33]. Она практически постоянно горит уже более 110 лет, с 1901 года[34]. Необычно высокий ресурс лампе обеспечила в основном работа на малой мощности (4 Bаттa), в глубоком недокале, при очень низком КПД. Лампа включена в Книгу рекордов Гиннесса[35] в 1972 году.
  • В СССР после претворения в жизнь ленинского плана ГОЭЛРО за лампой накаливания закрепилось прозвище «лампочка Ильича». В наши дни так чаще всего называют простую лампу накаливания, свисающую с потолка на электрическом шнуре без плафона.
  • Пока лампа Томаса Эдисона не завоевала популярность, люди спали по 10 часов в сутки[36].
  • Для изготовления обычной лампочки требуется как минимум 7 металлов[37]
  • Спектр излучения лампы накаливания определяется исключительно температурой рабочего тела и не зависит ни от каких иных условий, что следует из принципа её работы. Он не зависит от применяемых материалов и их чистоты, стабилен во времени и имеет стопроцентную предсказуемость и повторяемость. Это важно в том числе при больших инсталляциях и в светильниках из сотен ламп: нередко можно увидеть, когда при применении современных люминофорных или светодиодных ламп они имеют разный цветовой оттенок в пределах группы. Это уменьшает эстетическое совершенство инсталляций. При неисправности одной лампы часто приходится заменять всю группу целиком, но даже при установке ламп из одной партии встречается девиация спектра.

См. также

  • Индукционная лампа
  • Компактная люминесцентная лампа
  • Люминесцентная лампа
  • Светодиодное освещение

Литература

  • A. Zukauskas, M.S. Shur and R. Caska, Introduction to solid-state ligthing, John Willey & Sohn, 2002
  • K. Bando, Symp. Proc. Of the 8th Int. Symp. on the Sci. & Tech. of Ligth Sources 1998, 80

Источник: dic.academic.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.