Видове лампи за осветление: разгледайте подробно

Конкурс "Светлината на света"

Днес много често е възможно да се срещат материали за разнообразието от лампи в интернет, но нито една от опциите, виждани от автора на статията, не може да се нарече пълна, а често и напълно дадената информация не отговаря на действителността. Поради тази причина решихме да пуснем статия за модерни лампи за осветление.

Ще разгледаме тяхната класификация, нека назовем основните принципи на функциониране, без да забравяме да посочим отделните предимства и недостатъци.

лампи с нажежаема жичка

Да започнем с нашия списък с всички известни лампи с нажежаема жичка, които верен и вярно служат на човечеството повече от сто години.

Лампа с нажежаема жичка Thomas Edison

е нажежаема лампа, изкуствен светлинен източник, който се произвежда чрез силно нагряване на тялото на запалване, което често действа като средство за образование. Първите модели на такива пластове са въглеродни нишки, които обслужват много по-малко.

За да се избегне окисляване на тялото на запалване от въздействието на въздуха, той се поставя в колба, която може да бъде:

• Вакуумно;
• Халогени, напълнени с двойки (17-та група от периодичната таблица на Менделеев);
• Напълнени с инертни газове.

Съгласно тези характеристики, съответно, се различават видовете лампи: вакуум, халоген, газ (например криптон). Всички те имат малко по-различни свойства, както ще научите по-нататък.

принцип на функциониране

Схематична структура на лампите с нажежаема жичка

Нагряването на тялото изгаря поради разходитепоток през него на електрически ток.

Съвет! Ако сте любопитни за топлинния ефект на тока, тогава проверете физическия закон на Жул-Ленц.

Веднага щом възникне веригата на електрическата верига, има моментно увеличение на температурата. Силно прибягвайки до физическите процеси, протичащи в материята в този момент, ние няма да кажем, че за да се получи светлина, видима за човешкото око, тяхната температура трябва да надвишава знака в 570? C, което съответства на температурата на червената светлина на видимия спектър.

Горещо слънце

Както е известно, спектърът на сиянието, който произвежда абсолютно черно тяло, чиято температура ще бъде равна на нагряването на повърхността на фотосферата на нашето Слънце - 5770K, е най-удобният за човешкото физиологично възприятие. За съжаление, науката не познава веществата, които могат да издържат на такова отопление, без да загубят първичната си молекулна структура, с други думи - която не се топи.

Волфрам - евтин огнеупорен метал

Температурният диапазон, в който той работи чрез образуване, варира от 2000 до 2800 ° C при точка на топене на този метал при 3410 градуса. Рядко като тяло на стрес може да се използва рений и осмий.

Именно поради тази причина спектърът на светлината, излъчвана от нажежаемата лампа, се измества в посока на червената, т.е. изглежда жълтеникава за нас - светлината на слънцето става така на разсъмване и на запад. В този случай по-голямата част от спектъра е в обхвата на инфрачервеното лъчение. Може веднага да се отбележи редовността на каквоКолкото по-ниска е температурата на излъчването на веществото, толкова по-червено ни вижда.

Скала за цветна температура по Келвин

• За по-добра ориентация във видимия цвят на светлината те изобретяват градация при цветова температура, т.е. всеки оттенък съответства на фиксирана стойност в градуси. Лампите с нажежаема жичка работят при цветова температура от 2200 до 2900К, което съответства на жълта скала. Той се различава от естествения ден, но е много приятен за нас, за да възприемаме в нашите вечери, защото не нарушава производството на мелатонин, хормон, който е отговорен за регулирането на ежедневните ритми.
• При контакт с въздуха волфрамът започва активно да окислява до образуването на волфрамов триоксид - белезникава плака върху луковицата на лампата, когато тя губи своята херметичност. Поради тази проста причина, волфрамовото тяло на запалване се поставя в запечатана колба, от която се изпомпва въздух, и инертен газ (криптон, аргон или азот) се изпомпва при обмен под определено налягане. При такива условия волфрамът се изпарява много по-бавно, което означава, че температурата на нажежаването може да се увеличи, като същевременно се увеличи продължителността на живота.

разбита лампа

• На свой ред спектърът на светене се измества към бяло. Енергийната ефективност на лампата се увеличава - по-голямата част от лъчението преминава във видимия спектър.
• В зората на появата на лампите с нажежаема жичка вътрешното пространство на колбата беше във вакуум, но подобна конструкция не продължи дълго време поради несъвършенството му. Днес те салампите са може би най-малко мощни (до 25 вата).

Чистите метали, към които принадлежи волфрамът, както и техните сплави имат положителен температурен коефициент на устойчивост. С прости думи, това означава, че колкото повече се нагрява металът, толкова повече той се противопоставя на потока през него.

Осветление на лампи с нажежаема жичка

Поради тази функция крушката с нажежаема жичка самостоятелно регулира консумацията на енергия, т.е. може да ги свърже директно към електрическата мрежа, без устройствата, ограничаващи тока. Тази характеристика отличава крушките с нажежаема жичка от флуоресцентни и LED лампи, които изискват водачи и стартери, което прави това дори най-качествената крушка с нажежаема жичка много по-евтина от конкурентите.

структура на лампата

Пълна структура на нажежаемата лампа

Структурата на лампата напълно зависи от неговия тип. Нека накратко преминем покрай общите части на лампите с нажежаема жичка:

• крушкатае основната защита на тялото на запалване от атмосферните газове. По пътя тя може да действа като разпръсквачка. Размерът на луковицата се регулира според скоростта на утаяване на материала, от който се прави тялото на изгарянето.
• Газовата среда- така да се каже, е вътрешната атмосфера на лампата, състояща се, както вече беше казано, от инертни газове - най-често от смес от аргон и азот, поради тяхната ниска цена. Тази среда може да намали топлинните загуби, особено ако се инжектират газове с висока моларна маса. Трябва да се отбележи отделнохалогенни лампи, в които се добавят халогени и техните съединения. Изпареният метал от горящото тяло, когато е в контакт с тях, се връща обратно вследствие на температурното разлагане на образуваните съединения. Това свойство означава по-дълга продължителност на живота, която средно ще бъде 2.5 пъти по-дълга.

чрез формирането на

• тяло на запалване- този елемент може да бъде с различна форма и размери, в зависимост от вида и функцията на лампата. Често можете да намерите кръгла жица, за да намалите размера на усуканата спирала, но има и варианти на лентата. Поради тази причина електротехниката заменя думата "гореща нишка" с "тялото на изгаряне" - това е терминът, включен в Международния речник за осветление. Стандартните лампи имат местоположението на горящото тяло под формата на половин шестоъгълник, който е направен за равномерно разпределение на светлинния поток.

Стандартна касета

• един цокъл- неговата форма е позната на всички. Това е резбована връзка. Идеята принадлежи на английския физик и химик Джоузеф Суон. Стандартизира размера на базата за всички известни Томас Едисон, предполагайки оцелели и все още варианти Е40, Е27 и Е14.

Джоузеф Уилсън Лебед - изобретател на база с резба

Мислите на автора! За пореден път сме убедени в ефективността на маркетинга. Повечето от изобретенията, които Едисън сега му възлага, не принадлежат изобщо, а неговата заслуга е основно първото масово производство и асоцииране на закупени патенти.

байонетна капачка

• Има други видове бази, например байонет , които са много често срещани във Великобритания. Американските бази са различни от стандартните, като се има предвид ниското напрежение в социалните мрежи (110V) - това се прави, за да се предотврати възможността за завинтване на европейските лампи.

Предимства и недостатъци

Битови осветителни лампи: основни свойства

Следователно има следните видове лампи с нажежаема жичка:

• вакуум;
• Аргон или азот-аргон;

Криптонова лампа

• криптон;
• ксенон халоген с наличието на инфрачервен рефлектор;
• С покритие, което превръща IR излъчването във видимо - днес в тази посока се развиват сериозно.

Човекът не иска напълно да разведе лампите с нажежаема жичка поради техните предимства пред други източници на светлина, но те все още не могат да бъдат използвани във връзка с настоящата тенденция към спестяване на енергия.

Ето предимствата на тези лампи:

• Цената на крайния продукт;
• Компактни размери;
• Невъзможност за скачане на качеството на електрозахранването - напрежение;
• Незабавно запалване и изключване, което без проблеми позволява използването им в светлинно-динамични устройства;
• Трептенето на тези лампи е незабележимо за нашия поглед;
• Лесно регулиране на яркостта чрез промяна на напрежението;
• Светлинният спектър е приятен за възприятието - възниква по същия принцип като слънчевата светлина; не зависи от чужди материали и се постига само от температурата на излъчвателя; имастабилност във времето и напълно предвидима; сиянието е равномерно и чисто.

Възприемане на нюанси в зависимост от качеството на цветовете

• Много висок цветен трансфер (100 Ra), който е незаменим при осветлението на музеи, аквариуми и други.
• Остри сенки, които отново съответстват на слънчевата светлина;
• Лампите не се страхуват от конденз и не реагират на температурата на околната среда;
• Те могат да разчитат на различни напрежения, до стотици волта;
• Да не се съдържат токсични вещества;
• Необходимост от оборудване за пускане в експлоатация;
• Възможност за работа от AC и DC;
• Няма разлика в свързаната полярност на тока;
• Лампите са безшумни и не създават смущения;
• Те са нечувствителни към йонизиращо лъчение и електромагнитни импулси.

Как виждате достойнствата на много, но повечето от тях са чисто технически.

Нека сега да говорим за недостатъците:

1. Малък живот - 1000 часа, който по днешните стандарти е изключително малък;

Бележка от автора! Съществува ясна увереност, че данните за условията на обслужване на различни източници на светлина са „привлечени към ушите“ или са поставени на референтни образци, изработени от качествени суровини. Например, обикновена лампа с нажежаема жичка в банята ви от вашия покорен слуга непрекъснато служи в продължение на 5 години, докато халогенните крушки в помещенията, с привидно дълъг период на работа (поставен, според случая, през кърпа), горят безмилостно. Същото се отнася и заенергоспестяващи лампи, които според уверенията на производителя трябва да продължат поне 2000 часа.

1. Ниска ефективност;
2. Зависимост от експлоатационния живот и осветеността на напрежението;
3. Изолиране на голямо количество топлина и като резултат - висока опасност от пожар;
4. При изгаряне на горящото тяло крушката може да се счупи;
5. Високи изисквания за устойчивост на топлина на материалите под арматура;
6. Стъклените крушки са много крехки.

Както разбирате, основните недостатъци, които съставляват изоставянето на тези лампи, са параграфи 2 и 6.

газоразрядни лампи

Газови осветителни лампи

\ t

Класификацията на лампите продължава да свети. Следващите в списъка са газоразрядни светлинни източници, които излъчват енергия във видимия диапазон.

Светлината в лампите възниква поради появата на електрически дъгообразен катод, подобен на този, който виждаме, когато работим със заварчик. Тя възниква при достатъчно йонизация на веществото в газообразно състояние и образуването на плазма.

Въпреки факта, че принципът на такива лампи е един и същ, те се разделят с източника на светлина.

Луминесцентни лампи

Флуоресцентна лампа на акумулатора за аварийно осветление

\ t

Първият в този списък са луминесцентни източници на светлина, най-класическият вариант на който е стандартният тръбен модел, използван в производството и входовете. Компактните лампи, които хората познават по-често под името "енергоспестяващи", станаха доста разпространени.

От това има светлинаИзточникът се образува при преминаване на ултравиолетовия спектър през слой фосфор, който е покрит с вътрешната страна на луковицата, излъчването се възбужда от газов разряд.

Вътрешното пространство в такива лампи е пълно с инертни газове и живак. В краищата на крушката се намират волфрамови електроди, между които непрекъснато изгарят дъговия разряд.

Когато през такава среда преминава електрически разряд, се образува ултравиолетова радиация, която човешкото око не вижда. Той се превръща във видима светлина само при преминаване през фосфор, чийто състав зависи както от цвета на блясъка, така и от неговата яркост.

Като луминофори най-често се използват цинкови калциеви ортофосфати или калциеви халофосфати.

Лампи с луминесцентно осветление за помещения

\ t

• Светлинният поток от такива източници е 2,5 пъти по-висок от този на лампата с нажежаема жичка. Служи за около пет години, като максималният брой включвания е 2000, т.е. не повече от 5 пъти на ден.
• Те се използват широко за осветяване на различни обществени сгради: болници, училища, офиси и други - с тяхна помощ се организира основно и аварийно осветление.
• След появата на лампи със стандартна винтова капачка и електронно устройство за повдигане, те са широко разпространени в ежедневието. В допълнение, те често се използват в личното осветление на работни места, светлинна реклама и външно декоративно осветление на сгради.

Древен часовник на индикатори за изхвърляне на газ

За разлика от предшественика си, това вероятно не е така, тъй като първите газоразрядни лампи се появиха в далечната 1856 г., т.е. преди модерните лампи с нажежаема жичка. Това обаче означаваше конкурент, който дотогава напълно заемаше домашна ниша.

Следователно, за разлика от лампите с нажежаема жичка, луминисцентните източници на светлина са по-енергийно ефективни, което се счита за основното им предимство.

Ето и другите ползи от това решение:

Битова луминесцентна лампа

\ t

• Голямо разнообразие от светли нюанси;
• Разпръсната светлина, която не дава остри сенки, което е важно, например, при фотографиране;
• Дълъг експлоатационен живот от 2000 до 20 000 часа - важно е да се разбере, че този индикатор изцяло зависи от качеството на използваните радио компоненти в стартерите и качеството на луминофора. В този случай, флуоресцентните лампи изискват добро захранване. Ето защо, ако искате вашата лампа да продължи дълго време, купувайте качествен продукт от производители с име.

Холандската фирма Phillips е един от лидерите в производството на висококачествени луминесцентни лампи

.

Въпреки това, луминесцентните лампи, както и всички газоразрядни лампи, наскоро станаха активно заместени от LED източници на светлина, а причините, поради които те пренасят своите позиции повече от достатъчно:

• Най-важният е химическият риск, дължащ се на използването на токсичен живак в проекта;
• Спектърът на нажежаемите лампи е линеен, неравномерен. Той е неприятенза поглед и способни да изкривяват цветовете. Има лампи с висок индекс на цветопредаване, но те са, първо, пътища, и второ, те не могат да излъчват толкова активно, колкото стандартно.
• По време на работа луминофорът започва да се разгражда, което води до намаляване на ефективността, влошаване на цвета и намаляване на яркостта на сиянието.

EPR за флуоресцентна лампа

• Лампата има неприятна светлина, забележимо човешко око. Наличието на доста мощни кондензатори в EPR може да реши проблема, но производителите често пестят пари, като осигуряват недостатъчен капацитет.
• Всички газоразрядни светлинни източници не могат да бъдат свързани директно към електрическата мрежа, поради което се използва пусково-регулиращото оборудване, което не може да повлияе върху размера на лампите и тяхната цена.
• Флуоресцентните лампи създават неуспешен товар за електрическата верига, който също може да бъде коригиран при наличието на скъп EPR.

За повече информация относно флуоресцентните лампи, включително историята на техния външен вид, можете в една от наскоро публикуваните статии на нашия сайт.

газови крушки

Газова осветена неонова лампа

Тези източници на светлина се отличават с факта, че те не са луминофори, а самият газ. Ярък пример са неоновите лампи.

Стартира се въз основа на технологията на студен катод, т.е. не се загрява поради подавания ток, но се използва емитер на свободни електрони. Подобно начало е вредно за лампата, но може да се промие незабавно, за разлика отгорещ старт, когато лампата постепенно увеличава яркостта. В процеса на работа на лампата, катодите също достигат температурата, както при горещия старт, но не веднага.

Лампите, които работят на този принцип, се използват за LCD дисплеи с подсветка, днес те се заменят с диоди, излъчващи светлина. Газовите крушки са много икономични, но не се използват за пълно осветление.

Електрозависими лампи

електролектрическа лампа

Последният газоразряден светлинен източник е пред вас. Електродите се разпалват в тях, които се разрушават от газовия разряд. Няма да навлизаме дълбоко в тънкостите на тези устройства, защото те са много близки до вече споменатите.

Общи свойства на газоразрядни светлинни източници

Натриевата лампа има най-високата осветеност - 220 L /W

• Следователно, според налягането вътре в луковицата, газоразрядните лампи се разделят на модели с високо (GRVVD) и ниско (GRLD) налягане.
• Всички те имат много висока светлинна мощност, което означава, че харчат по-малко електроенергия.

ксенонова лампа

• Във фаровете се използват различни газове: чифт метали (натрий и живак), неон, ксенон и други, включително различни смеси.
• Цветната температура на луминесценцията на лампите може да варира от 2200 до 20000K.
• За работа на източници на битова светлина се изискват ракети-носители.

В друга, ние вече сме докоснали и е време да преминем към последния тип лампа в нашия списък.

LED лампи

LED крушка Нишка

Във всяка такава лампа има много светодиоди, които са полупроводници от определен тип, когато преминават през електрически ток, се създава светлинното излъчване. Използват се както за промишлено, така и за битово осветление, представляващи най-модерния, икономичен и екологичен източник на светлина.

Вече днес светодиодните лампи са много разпространени. Те се използват активно в битовата електроника за осветяване на матриците на течнокристални дисплеи, които позволяват да се правят различни устройства по-компактни - телефони с цветни екрани, следвани от смартфони, таблети, ултра-тънки телевизори и др.

LED тръби тръбни

\ t

Те се използват за улично осветление и растениевъдство, като цяло, почти навсякъде.

За такива лампи са характерни следните предимства:

• Много ниска консумация на енергия - те са по-ефективни от повечето газоразрядни лампи;
• Голям експлоатационен живот, който не зависи от броя на включенията /изключенията. Оказа се, че производителите не могат да посочат точни цифри, като се фокусират само върху прогнози на специални методи, които издават стойности от 30 до 70 хиляди часа.
• Ниско отделяне на топлина, което им позволява да се използват в присъствието на запалими вещества.
• Значителна механична якост - лампата лесно изпитва дори капка от височина от няколко метра.
• Екологична безопасност - липсата на живачни пари, обаче, веднага забелязва, че многобезскрупулни производители не се осмеляват да използват токсични пластмаси, оловосъдържащи спойки и електролити.
• Сравнително висок цветен спектър от 2700 до 6500 K, който ви позволява да създадете необходимото осветление за почти всички битови нужди.
• Светодиодите не са инертни и се задействат незабавно при максимална яркост.
• Има модели на лампи с различни ъгли на светлина.
• Нечувствителност към много ниски температури, докато флуоресцентните лампи може изобщо да не започнат.
• Безпроблемно използване.

LED крушка с голям ъгъл на осветяване

\ t

Нямаше и недостиг, който не беше достатъчен:

• Първата е висока цена, особено когато става въпрос за качествени маркови продукти.
• Много лампи светят в една посока и не могат да осветяват нормално околното пространство, което в определени точки може да се счита за достойнство.
• Много производители, особено китайци, в стремежа си към яркост и висока ефективност не обръщат необходимото внимание на равенството на блясъка - техните лампи са неприятно пулсиращи.
• Светодиодите се страхуват от прегряване. Цялата топлина, която излъчват, отива към цокъла, а ако производителят спаси радиатора, тогава не очаквайте лампата да продължи дълго време.
• Често схемите използват серийно свързване на светодиоди, което означава, че когато изходът на поне един от тях се провали, други ще престанат да работят (като венец).
• Знайте, че абсолютното мнозинство на LED крушки, продавани в Русия днес, не отговарят на стандартите и нормите, които са определени на неготеритория. От 2011 г. ситуацията не се е променила много.
• Много продадени лампи нямат точното маркиране на всички характеристики, което значително усложнява избора на правилно осветление.

На снимката - LED панел за вграждане в тавана

• Повечето бели светодиоди имат неизправност в излъчения спектър в областта на дължината на вълната, съответстваща на дължина от 480 nm. Именно при тази радиация човешкият зенит реагира, като се стеснява, когато удари светлината. В резултат на това ретината може да получи доза вредна синя радиация, а зрението може да пострада. Някои фирми обаче вече произвеждат безвредни светодиоди.
• Като цяло, вредността на светодиодите върху медиите в медиите се споменава доста често. Въпреки това си струва да се разбере, че това е дълъг поглед, насочен директно към източника на светлина, който в условията на живот на практика не се случва.

По-късно светодиодите губят яркостта си, постепенно изгарят - в този свят има ресурс.

Това е краят на нашата история. Разгледахме всички лампи за домашно осветление. Ако темата ви се стори интересна, можете да прочетете статии в нашия ресурс.

Също така е препоръчително да се прочете видеото в тази статия, което съдържа указание как да се сменят лампите с различни цокли със собствените си ръце, например професионално осветление за фотографиране.