Энергосберегающими лампами принято называть люминесцентные лампы, которые входят в обширную категорию газоразрядных источников света. Газоразрядные лампы в отличие от ламп накаливания излучают свет благодаря электрическому разряду, проходящему через газ, заполняющий пространство лампы: ультрафиолетовое свечение газового разряда преобразуется в видимый нам свет.
Энергосберегающие лампы состоят из колбы, наполненной парами ртути и аргоном, и пускорегулирующего устройства (стартера). На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество, называемое люминофор. Под действием высокого напряжения в лампе происходит движение электронов. Столкновение электронов с атомами ртути образует невидимое ультрафиолетовое излучение, которое, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет.
Преимущества энергосберегающих ламп
Главным преимуществом энергосберегающих ламп считается их высокая световая отдача, превышающая тот же показатель ламп накаливания в несколько раз. Энергосберегающая составляющая как раз и заключается в том, что максимум электроэнергии, запитанной на энергосберегающую лампу, превращается в свет, тогда как в лампах накаливания до 90% электроэнергии уходит просто на разогрев вольфрамовой проволоки.
Другим несомненным преимуществом энергосберегающих ламп является их срок службы, который определяется промежутком времени от 6 до 15 тысяч часов непрерывного горения. Эта цифра превышает срок службы обычных ламп накаливания приблизительно в 20 раз. Наиболее частая причина выхода из строя лампы накаливания – перегорание нити накала. Механизм работы энергосберегающей лампы позволяет избежать этой проблемы, благодаря чему они имеют более длительный срок службы.
Третьим достоинством энергосберегающих ламп можно назвать возможность выбора цвета свечения. Он может быть трех видов: дневным, естественным и теплым. Чем ниже цветовая температура, тем ближе цвет к красному, чем выше – тем ближе к синему.
Еще одним преимуществом энергосберегающих ламп является незначительное тепловыделение, которое позволяет использовать компактные люминесцентные лампы большой мощности в хрупких бра, светильниках и люстрах. Использовать в них лампы накаливания с высокой температурой нагрева нельзя, так как может оплавиться пластмассовая часть патрона, либо провод.
Следующее преимущество энергосберегающих ламп в том, что их свет распределяется мягче, равномернее, чем у ламп накаливания. Это объясняется тем, что в лампе накаливания свет идет только от вольфрамовой спирали, а энергосберегающая лампа светится по всей своей площади. Из-за более равномерного распределения света энергосберегающие лампы снижают утомляемость человеческого глаза.
Недостатки энергосберегающих ламп
Энергосберегающие лампы имеют также и недостатки: фаза разогрева у них длится до 2 минут, то есть, им понадобится некоторое время, чтобы развить свою максимальную яркость. Также у энергосберегающих ламп встречается мерцание.
Другим недостатком энергосберегающих ламп является то, что человек может находиться от них на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров. Из-за большого уровня ультрафиолетового излучения энергосберегающих ламп при близком расположении к ним может быть нанесен вред людям с чрезмерной чувствительностью кожи и тем, кто подвержен дерматологическим заболеваниям. Однако если человек находится на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров от ламп, вред ему не наносится.
Также не рекомендуется использовать в жилых помещениях энергосберегающие лампы мощностью более 22 ватт, т.к. это тоже может негативно отразиться на людях, чья кожа очень чувствительна.
Еще одним недостатком является то, что энергосберегающие лампы неприспособлены к функционированию в низком диапазоне температур (-15-20ºC), а при повышенной температуре снижается интенсивность их светового излучения.
Срок службы энергосберегающих ламп ощутимо зависит от режима эксплуатации, в частности, они “не любят” частого включения и выключения. Конструкция энергосберегающих ламп не позволяет использовать их в светильниках, где есть регуляторы уровня освещенности. При снижении напряжения в сети более чем на 10% энергосберегающие лампы просто не зажигаются.
К недостаткам можно также отнести содержание ртути и фосфора, которые, хоть и в очень малых количествах, присутствуют внутри энергосберегающих ламп. Это не имеет никакого значения при работе лампы, но может оказаться опасным, если ее разбить. По той же причине энергосберегающие лампы можно отнести к экологически вредным, и поэтому они требуют специальной утилизации (их нельзя выбрасывать в мусоропровод и уличные мусорные контейнеры).
Еще одним недостатком энергосберегающих ламп по сравнению с традиционными лампами накаливания является их высокая цена.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Источник: ria.ru
Достоинства и недостатки
В настоящее время существует множество осветительных приборов. Большинство из них производятся в последние несколько лет с использованием высоких технологий, но классическая ЛН всё равно имеет множество плюсов или совокупность параметров, которые будут более подходящими при правильном использовании:
- достаточно низкая цена;
- устойчивость к различным температурам;
- моментальное зажигание;
- не мерцают;
- имеют разные режима света.
Но, к сожалению, лампы накаливания имеют свои минусы:
- основной недостаток — это достаточно пониженный КПД. У лампочек в 100 Вт КПД будет примерно 17 %, у изделий 60 Вт эта цифра будет всего лишь 5 %. Одним из методов увеличения КПД будет поднятие температуры накала, но в таком случае срок службы заметно снизится;
- малый срок службы;
- повышенная температура поверхности сосуда, которая может быть у 100Вт лампочки до 250°С. Это повышает риск возникновения возгораний или взрыва ламп;
- чувствительность к окружающей среде;
- применение термостойкой арматуры.
Ниже подробно описаны виды и характеристики ламп накаливания.
Характеристики
Одним из основных параметров лампочек с телом накала будет мощность, указываемая в ваттах. Назначение ламп различное, поэтому диапазон выбора большой — от 0,1 Вт «светильник» до 23 тыс. Вт прожекторов для аэродромов.
В быту применяют слабомощные лампочки, обычно от 15 Вт до 200 Вт, а на производстве используют лампы мощностью до 2000 Вт.
Качество светового луча и уровень рассеивания регулируются материалом производства сосуда.
Наибольшая светопередача присуща для изделий с прозрачным стеклом, потому что они не поглощают свет. Матовая поверхность лампы поглощает 5% световых лучей, а белая — 15%.
Размер лампочек накаливания может быть от 60 мм до 130 мм. Зависит от сферы применения.
Принцип работы
Во время прохождения электрическим током через спираль, она быстро раскаливается до высоких температур почти до 2500 градусов. Это происходит из-за того, что спираль обладает высоким сопротивлением току и на прохождение его уходит большое количество энергии.
Тепло нагревает металл (вольфрам), и начинается свечение лампы. Поскольку внутри лампы нет кислорода, то вольфрам не окисляется.
КПД лампы накаливания 100 Вт старого образца, где роль тела накала играл стержень из угля, был намного меньше, чем у последних моделей. Это объясняется дополнительными расходами на конвекцию. Спиральные тела накала обладают более пониженным процентом таких потерь.
Температура лампы накаливания
Температура ламп накаливания может быть до 3200 градусов по Цельсию.
Виды ламп
Лампы накаливания подразделяются на несколько видов:
- вакуумные;
- аргоновые либо азотно-аргоновые;
- криптоновые;
- галогенные с подключенным отражателем инфракрасного света внутри лампочки, что повышает КПД;
- с покрытием, необходимым для преобразования инфракрасного света в видимый спектр.
Общего, местного предназначения
Характеристики ЛН общего предназначения прописаны в ГОСТе 2239-79. Эти лампочки используются для подключения в светильники основного освещения бытовых и общественных мест, а также уличного пространства.
Основное напряжение может быть 127 и 220 В. Ассортимент изделий делится на группы в зависимости от типов тела накала (спираль либо биспираль) и среды (вакуумные, газовые).
Форма сосуда, метод установки, марка изделия и вид цоколя подбираются из соображений стоимости, практичности технологи, минимум на 100 часов работы. Нужно подчеркнуть, что в последние годы эффективность таких ламп оценивается по множеству характеристик.
ЛН местного предназначения, выпускается под ГОСТом 1182-78, напряжение не должно быть выше 36 В, а для производственных помещений, где есть легкогорючие вещества — 12 В. Мощность лампочек местного назначения ограничена и будет 15, 25, 40 и 60 Вт. Время службы каждой лампы накаливания должен быть не меньше 75% средней продолжительности свечения.
Для уличного освещения берутся более мощные лампы, чтобы не приходилось каждый месяц-два менять их. Так как это достаточно трудоемкий процесс.
Декоративные
Декоративные лампочки могут быть различных форм, круглые, овальные, спиральные и так далее. Источником излучения будет вольфрамовая нить. С помощью него в помещении получается уютный и теплый свет. В основном на фабрике производят дизайнерские изделия под классический цоколь Е27, но бывают модели под цоколь Е22 и Е40.
Напряжение необходимое для корректной работы составляет 220 В. Срок использования декоративных изделий с вольфрамовой нитью может быть в диапазоне 2000-3400 часов, но не больше. Температура освещения характеризуется параметром 2700 К.
Такие изделия часто используют для украшения помещений, лестничных пролетов или новогодних елок. Большие торговые центры используют декоративные лампочки подвешенные к высокими потолкам. Выглядит это поистине красиво и в то же время уютно. Они будут гармонично сочетать со стилем Лофт в доме или квартире.
Иллюминационные
Эти лампы накаливания производятся с цветным внутренним слоем колбы и необходимы для новогодних гирлянд или подсветки лестниц, магазинов и витрин. Имеет большой спектр цветности, присутствуют холодные, белые, дневные и ночные оттенки. Достаточно высокий срок службы до 25000 часов, при правильной эксплуатации. Основным минусом будет тяжелая установка. Чем ближе конец срока изделия, тем слабее оно будет работать. Свет начнет плохо рассеиваться.
Сигнальные
Сигнальные лампочки в основном используются в разной промышленности. Простота устройства и большой модельный ряд помогают выбрать изделия для работы в разных сферах производства. Лампы можно монтировать на станки, пульт управления, на специальный транспорт и так далее. Очень часто используются в машиностроении, деревообработке или металлургии.
Современные лампы накаливания производятся специально для использования в промышленных целях, что дает рядом плюсов перед обычными лампами световой сигнализации:
- разнообразные цветовые режимы, дающие более информативную сигнализацию;
- множество выборов плафонов;
- подходят под любую электросеть;
- легкая установка на станки при помощи системы винтового подсоединения;
- возможность заменять контакты;
- применение светодиодных лампочек повышенной яркости для улучшения обзора на любых промышленных территориях;
- удобный корпус с возможностью подбора нужного размера;
- энергосбережение;
- легкость в использовании.
Зеркальные
Изделие зеркального типа отличается от других ЛН редкой формой колбы, а также наличием покрытия с отражением света, которое похоже на тонкую фольгу.
Это покрытие распыляется на лампу для того, чтобы рассеять ее световое излучение в помещении, чтобы более правильно распределить его в пределах определенной точки, чтобы была возможность четко осветить определенное помещение.
Чтобы получить такую опция в обычной лампе, необходимо поставить позади нее большой отражатель света.
Зеркальные лампочки в основном подключают в светильники направленного излучения, используемые для точечного освещения магазинов, чтобы получилась подсветка необходимых зон. Также их используют для офисов, лестниц, памятников архитектуры.
Зеркальные лампы могут быть разноцветными и прозрачными, матовыми, либо с эффектом УФ лучей. Их производят все известные фабрики осветительных приборов.
Транспортные
В качестве освещения для машин применяют транспортные лампы накаливания. В электрической цепи нить накала тела разогревается и на пике температуры начинается свечение. Энергия светового луча, воспринимаемого обычным глазом, будет небольшой. Основная масса энергии будет в виде тепла.
Транспортная лампа имеет в своем составе колбу, несколько нитей накала, цоколь и выводы.
Тела накала в двухнитевых изделиях могут работать по-разному. Двухнитевыми лампочками оснащены автомобильные фары, светильник в салоне.
Нить накала обязательно выдерживают повышенные температуры, а также достаточно маленькая. Поэтому ее производят из вольфрамовой проволоки среднего размера, завитой в вытянутую спираль.
Спираль подсоединяется к электродам и в основном имеет форму прямой линии или дуги полукруга. Температура плавления вольфрама будет около 4000 градусов. Во время работы спираль греется до показателей 2500-2800 °С. С увеличением температуры вольфрама повышается яркость и световая эффективность лучей на ЛН. Но если показатели перевалили за 2500 °С вольфрам будет быстро испаряться и, оставаться на стенках стеклянного сосуда, из-за чего получается слой налета, который уменьшат качество освещения. Срок службы таких изделий обычно составляет от 4 месяцев до полугода. Зависит от производителя и качественности производственного сырья.
Двухнитевые
Такое изделие может быть трех видов:
- для машин. Одна нить применяется для ближнего света, вторая — для дальнего. Если говорить о лампах для задних сигналов, то нити могут применяться для стоп-сигнала и габаритного света такие же. Дополнительный экран будет убирать лучи, которые в сигнале ближнего света могут ослепить владельцев встречных машин;
- для воздушного судна. В посадочной фаре первая нить применяется для малого освещения, вторая — для большого, но если вторая слишком долго работает, то может понадобиться охлаждение, иначе может произойти возгорание;
- для светофоров нажелезной дороге. Обе нити нужны для увеличения надежности— если сгорит одна, то будет работать другая.
Строение лампы накаливания
Конструкция различных типов лампочек накаливания не особо различается, но можно подчеркнуть три общих компонента, нить накаливания, стеклянная колба и электрические вводы. Они различаются конструкцией кронштейнов тела накала, видом цоколей, иногда бывают без цоколей.
Чтобы колба не деформировалась при перегреве спирали в процессе работы, лампа накаливания обустроена ферроникелевым предохранителем, он в основном располагается в ножке. В месте разрыва спирали появляется электрическая дуга, из-за которой кусочки спирали плавятся, попадают на колбу, что может повести за собой ее порчу. С помощью предохранителей этот процесс можно избежать. Но в последние 5 лет они редко применяются, так как не очень эффективны.
Конструкция лампы накаливания:
- колба;
- спираль накаливания;
- электроды по двум сторонам тела;
- крючки, на которых удерживается спираль;
- ножка;
- токовый ввод;
- цоколь с изолятором;
- контакт на конце цоколя.
Колба
Стеклянная колба дает защиту спирали от пагубного воздействия воздуха, при ее деформации тело накала окисляется и быстро взрывается. Состав колбы лампы различается, она может быть наполнена вакуумом или газовой средой. Первые лампы накаливания производили с вакуумной емкостью, однако их мощность была не высокая. Для заполнения современных изделий применяется азотно-аргоновое вещество или исключительно аргон. Некоторые типы лампочек могут наполнять криптоном или ксеноном. Теплопередача лампочки зависит от молярной массы наполнителя.
Газовая середа
Газовая среда в лампе должна быть инертная. Поскольку температура спирали достигает 2500 градусов, то она может реагировать на любой газ, но только не инертный. Поэтому для заполнения чаще всего используют аргон.
Если вдруг вода попадет на горячую или работающую лампу, то она может разорваться под действием газа.
Иногда лампы наполняют ксеноном, но это будет относительно дорого стоить.
Во многих лампах газовая среда будет функцией защиты. В других благодаря электрическому разряду получается красивое цветное излучение. Оттенок будет завесить от свойств инертного газа.
Тело накала
Виды тел накала могут быть различные и зависят от функционального предназначение лампочек.
Самими популярными будет из проволоки овального поперечного сечения, но иногда бывают и ленточные тела накала (состоят из металлической ленты).
Как уже было сказано, первые тела накала производили из угля. В современных ЛН используются только тела накала, изготовленные из вольфрама, реже из осмиево-вольфрамового вещества.
Чтобы уменьшить размер нити накала, ее обычно делай в виде спирали, иногда ее подвергают повторной обработке, из чего получается биспираль. Коэффициент полезного действия таких изделий выше из-за понижения теплопотерь во время конвекции.
Электротехнические параметры
Световая отдача таких изделий достаточно невысокая. Она будет самой низкой среди популярных электрических лампочек и находится в интервале от 5 до 10 лм/Вт. Повышенная яркость тела накала в сочетании с его маленькими размерами позволяет применять изделия в прожекторах.
ЛН имеют обширный диапазон средних напряжений и мощностей. Этот тип изделий может функционировать в большом диапазоне окружающих температур, который ограничен только термоустойчивостью сырья, применяемого при ее производстве (-100…+350 градусов). Световое излучение ЛН корректируется трансформацией рабочего напряжения.
При данном минусе будет повышенная рабочая температура и число выделяемого при горении тепла. Поскольку температура лампочек высокая, то они становятся язвимы под действием воды или резкого передача градусов (из минус в плюс и наоборот).
В современном мире многие уже давно отказались от использования ламп накаливания. В развитых городах, всего 20% людей используют такие изделия. Все переходят на галогеновые светильники.
Во время включения лампочки, тело накала находится при нормальной температуре, то сопротивление изделия будет намного меньше рабочего сопротивления. Во время включения, проходит большое количество тока. По мере раскалывания нити её сопротивление повышается, а ток понижается.
В отличие от новейших изделий, более старые модели ламп накаливания с угольными спиралями при включении имели обратный процесс с увеличением тока. Возрастающая функция сопротивления тела накала разрешала применение лампы в роли примитивного электростабилизатора.
Цоколь
Тип цоколя с резьбой для классической лампы накаливания был разработан Джозефом Уилсоном Суоном. Размеры цоколей имели свои стандарты. У изделий обычного типа (для дома) был цоколь E14, E27.
Иногда бывают цоколи без резьбы (в этом случае лампочка держится с помощью трения), а также бесцокольные светильники, чаще используются в машинах. Редким будет размер Е40, он применяется для более мощных изделий от 500 ВТ.
Срок годности
Срок службы изделия зависит от его качества. ЛН нужно хранить в картонной коробке. Это нужно для того, чтобы случайно не разбить ее или чтобы она не дала незаметную трещину, которая испортит всю работу. Из-за такой трещины газ будет испаряться, в итоге после того, как лампочка будет вкручена в плафон, она поработает не больше 2-3 часов. Нужно соблюдать правила безопасности при вкручивании лампы в плафон. Нельзя допускать детей к этому процессу, а также желательно полностью выключать подачу электричества в помещении.
Если соблюдать все правила хранения и использования, то лампа прослужит максимально долго, без дефектов.
Устройство лампы накаливания
Основные детали, из которых состоит конструкция ЛН это-цоколь, сосуд, электроды, держатели для ниток накаливания, тело накаливания, контакты и изоляция. На рисунке 10 можно увидеть строение лампочки.
Перед покупкой лампы желательно получить консультацию специалиста. Не рекомендуется отдавать выбор неизвестному производителю, так как могут попасться бракованные изделия, которые не будут работать положенный срок, или вообще разорвутся под напряжением. Качественные производители всегда дают гарантию не менее 30 дней на лампы накаливания. Покупатель имеет полное право обмена изделия или возврата средств, если работа лампы была менее 10 часов или она перегорела моментально.
В заключении нужно отметить, что лампы накаливания уже давно перестали быть популярными среди людей. Однако необходимо подчеркнуть, что среди таких изделий есть огромный выбор, для машин, уличного освещения, самолетов и так далее. К сожалению, ЛН нельзя использовать вблизи изделий, изготовленных из дерева. Так как иногда бывает сильный нагрев и разрыв спирали, из-за чего может возникнуть чрезвычайная ситуация.
Источник: rusenergetics.ru
Преимущества и недостатки ламп накаливания и газоразрядных ламп
Введение
Освещение рабочего места – важный фактор создания нормальных условий труда. Неудовлетворительное освещение может исказить информацию, получаемую человеком посредством зрения, кроме того оно утомляет не только зрение, но и вызывает утомление организма в целом, отрицательно сказывается на состоянии центральной нервной системы. Неправильное освещение может являться причиной производственного травматизма. Освещение влияет на производительность труда и качество выпускаемой продукции. Так при выполнении операции точной сборки увеличение освещенности с 50 до 1000 лк позволяет получить повышение производительности труда до 25 % и даже при выполнении работ малой точности, не требующих большого зрительного напряжения, увеличение освещенности рабочего места повышает производительность труда на 2-3 %.
Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности. Из общего объема информации человек получает через зрительный канал около 80% информации. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное количественно или качественно оно не только утомляет зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Нерациональное освещение может, кроме того, являться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники света и блики от них, резкие тени ухудшают видимость настолько, что вызывает полную потерю ориентировки работающих. При неудовлетворительном освещении, кроме того, снижается производительность труда и увеличивается брак продукции.
Человек проводит в помещениях и на работе большую часть своего времени, поэтому тема выбора освещения и его качества является очень важной. Далее я рассмотрю, какие лампы (лампы накаливания или газоразрядные лампы) более полезны и удобны для человека во время работы и во время отдыха.
. Лампы накаливания
лампа накаливание газоразрядный освещение
Лампа накаливания – электрический источник света, в котором тело накала (тугоплавкий проводник), помещённое в прозрачный вакуумированный или заполненный инертным газом сосуд, нагревается до высокой температуры за счёт протекания через него электрического тока, в результате чего излучает в широком спектральном диапазоне, в том числе видимый свет. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном спираль из сплавов на основе вольфрама.
Рисунок 1.1 Лампа накаливания общего назначения
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.
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);
Рисунок 1.2 Галогенная лампа накаливания
·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.
Рисунок 1.3 Лампа Томаса Эдисона с нитью накала из угольного волокна
.1 Преимущества ламп накаливания
К основным преимуществам ламп накаливания относят:
·налаженность в массовом производстве;
·низкая цена;
·небольшие размеры;
·отсутствие пускорегулирующей аппаратуры;
·нечувствительность к ионизирующей радиации;
·мгновенное зажигание и перезажигание;
·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;
·устойчивость к электромагнитному импульсу;
·не боятся низкой и повышенной температуры окружающей среды, устойчивы к конденсату.
Преимущества лампы накаливания зависят от того, насколько правильно выбрана лампа и в каких условиях она эксплуатируется. Важным преимуществом данного типа ламп является то, что они представлены в очень широком ассортименте – современный рынок предлагает лампы накаливания различной мощности, напряжения, типа, которые могут быть приспособленными к определенным условиям применения. Лампа включается непосредственно в сеть и не требует использования никаких дополнительных аппаратов.
Лампы накаливания могут работать даже при серьезных отклонениях напряжения сети от номинального, но при этом они резко меняют свои характеристики, сокращается срок их службы. Лампы практически полностью независимы от условий окружающей среды, температуры, повышения уровня влажности и т.д., поэтому могут использоваться в любых помещениях и даже в самых сложных условиях.
К «положительным» их качествам также относят то, что лампы накаливания излучают теплый свет и их спектр близок к спектру солнечного света, приятен и привычен.
1.2 Недостатки ламп накаливания
К основным недостаткам ламп накаливания относят:
·низкая световая отдача;
·относительно малый срок службы;
·хрупкость, чувствительность к удару и вибрации;
·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;
·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 недостаток: значительно уменьшается КПД, а также появляется значительное мерцание света.
Следует выделить то, что к концу срока службы незначительно снижается световой поток (до 15%). Также к минусам относят преобладание в спектре излучения желто-красной части спектра.
Лампы накаливания создают мерцание с высокой частотой, неразличимое глазом, но тем не менее воздействующее на органы зрения и нервную систему человека, вследствие чего появляющийся стробоскопический эффект отмечается как негативное воздействие на человека. Кроме того, свет ламп накаливания достаточно ярок и при резком взгляде может слепить глаза, поэтому рекомендуется покупать модели с матовым покрытием.
. Газоразрядные лампы
Газоразрядная лампа – источник света, излучающий энергию в видимом диапазоне. Физическая основа – электрический разряд в газах. В последнее время принято называть газоразрядные лампы разрядными лампами.
По источнику света, выходящего наружу и используемого человеком, газоразрядные лампы делятся на:
·люминесцентные лампы (ЛЛ), в которых в основном наружу выходит свет от покрывающего лампу слоя люминофора, возбуждаемого излучением газового разряда;
·газосветные лампы, в которых наружу выходит сам свет от газового разряда;
·электродосветные лампы, в которых используется свечение электродов, возбуждённых газовым разрядом.
По величине давления разрядные лампы делятся на:
·газоразрядные лампы высокого давления – ГРЛВД (лампа ДРЛ);
·газоразрядные лампы низкого давления – ГРЛНД (люминесцентная лампа).
Разрядные лампы обладают высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую. Эффективность измеряется отношением люмен/Ватт.
В разрядных лампах могут использоваться разные газы: пары металлов (ртути или натрия), инертные газы (неон, ксенон и другие), а также их смеси. Наибольшей эффективностью, на сегодняшний день, обладают натриевые лампы (ДНаТ), они работают в парах натрия и имеют эффективность 150 лм/Вт. Подавляющее большинство разрядных ламп – это ртутные лампы, они работают в парах ртути. Среди ртутных ламп можно упомянуть дуговые ртутные люминесцентные лампы (ДРЛ). Кроме этого, широко распространены металлогалогенные лампы (МГЛ или ДРИ) – в них используется смесь паров ртути, инертных газов и галогенидов металлов. Меньше распространены безртутные разрядные лампы, содержащие инертные газы: ксеноновые лампы (ДКсТ), неоновые лампы и другие.
Срок службы газоразрядной лампы в среднем составляет от 3000 часов до 20000. Такие лампы при использовании должны находиться в закрытых светильниках с защитным стеклом. Они применяются в магазинах и витринах, в офисах и общественных местах, в декоративном наружном освещении, в профессиональном световом оборудовании (кино, театр), в фонарях для подводного использования, а также используются в автомобильных фарах.
Рисунок 2.1 Люминесцентная лампа
Дуговая ртутная люминесцентная лампа (лампа типа ДРЛ) (рис. 2.2) состоит из кварцевой трубки (горелки), расположенной в стеклянной колбе, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора, способного преобразовывать ультрафиолетовое излучение, сопровождающее дуговой разряд в трубке, в видимый свет, пригодный для освещения. В трубку, выполненную из кварцевого стекла, впаяны два основных вольфрамовых электрода, покрытых активированным слоем и подсоединенных к центральной части цоколя лампы, и два дополнительных электрода (зажигающих). В трубке имеется капелька ртути (25-165 мг). После откачки воздуха для поддержания стабильности свойств люминофора колба заполняется чистым инертным газом (аргоном).
Рисунок 2.2 Лампа ДРЛ
.1 Преимущества газоразрядных ламп
К основным преимуществам газоразрядных ламп над лампами накаливания относят:
·значительно большая светоотдача (люминесцентная лампа 20 Вт даёт освещенность как лампа накаливания на 100 Вт) и более высокий КПД;
·приближенный к естественному спектр излучения лампы;
·разнообразие оттенков света;
·рассеянный свет;
·длительный срок службы (2 000 – 20 000 часов в отличие от 1 000 у ламп накаливания), при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений (поэтому их не рекомендуется применять в местах общего пользования с авт. включателями с датчиками движения).
Ртутные лампы отличаются высоким световым КПД (в 2-3 раза большим, чем у ламп накаливания общего назначения), большим сроком службы и компактностью, благодаря чему они хорошо подходят для регулирования светового потока.
.2 Недостатки газоразрядных ламп
К основным недостаткам газоразрядных ламп относят:
·высокая стоимость;
·большие размеры;
·деградация люминофора со временем приводит к изменению спектра, уменьшению светоотдачи и как следствие понижению КПД ЛЛ;
·химическая опасность (ЛЛ содержат ртуть в количестве от 10 мг до 1 г);
·высокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения;
·наличие токсичных компонентов и как следствие необходимость в инфраструктуре по сбору и утилизации;
·невозможность работы на любом роде тока;
·невозможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт);
·наличие мерцания и гудения при работе на переменном токе промышленной частоты;
·наличие дополнительного приспособления для пуска лампы – пускорегулирующего аппарата (громоздкий шумный дроссель с ненадёжным стартером или же дорогой ЭПРА);
·неравномерный, линейчатый спектр, неприятный для глаз и вызывающий искажения цвета освещённых предметов.
Главной проблемой люминесцентных ламп, которую даже производители не скрывают, является наличие ртути, которая обеспечивает свечение в этой лампе. Если разбить лампу дома, то, чтобы не получить отравления парами ртути, надо предпринять меры по демеркуризации помещения: необходимо провести механическую очистку от соединений ртути и устроить проветривание помещения на несколько часов. Также неправильная утилизация люминесцентных ламп может нанести масштабный урон окружающей среде и здоровью населения: массовое скопление лампочек на городских свалках приведет к попаданию ртути в почву и воду.
Ещё одна опасность, которую таит в себе люминесцентная лампа – это пульсация. Это невидимые невооруженным глазом мерцания света, которые возникают из-за колебаний в подаваемом напряжении. Коварность пульсации заключается в том, что, попадая на сетчатку глаза, она корректируется и воспринимается человеком как ровный свет. Однако отрицательное влияние световых колебаний на организм человека установлено в многочисленных исследованиях российских и международных экспертов и ученых. Пульсация крайне отрицательно влияет на мозг и, как следствие, вызывает повышенную утомляемость и плохое самочувствие.
Заключение
Преимущества и недостатки любой лампы зависят от того, насколько правильно выбрана лампа и в каких условиях она эксплуатируется. И для лампы накаливания и для газоразрядной лампы есть свои уникальные и, наоборот, общие «плюсы» и «минусы». Так, например, оба типа ламп обладают стробоскопическим эффектом, который вреден для человеческого глаза, но если лампа накаливания проста в своём исполнении и выигрывает в дешевизне, то газоразрядная более приятна глазу из-за своего спектра, приближенного к дневному. Газоразрядные лампы наиболее целесообразно применять для общего освещения, прежде всего помещений большой площади, позволяющие улучшить условия освещения и при этом снизить потребление энергии на 50-83 % и увеличить срок службы ламп. Газоразрядные лампы широко применяются также и в местном освещении рабочих мест, в световой рекламе, подсветке фасадов. Люминесцентные лампы нашли широкое применение в освещении общественных зданий: школ, больниц, офисов и т. д. С появлением компактных люминесцентных ламп с электронными балластами, которые можно включать в патроны E27 и E14 вместо ламп накаливания, люминесцентные лампы завоёвывают популярность и в быту. Газоразрядные лампы нашли широкое применение в освещении общественных зданий: школ, больниц, офисов и т. д. С появлением компактных люминесцентных ламп с электронными балластами, которые можно включать в патроны E27 и E14 вместо ламп накаливания, газоразрядные лампы завоёвывают популярность и в быту.
Каждая лампа по-своему хороша, есть какие-то свои преимущества и недостатки, но, самое главное, при выборе лампы нельзя забывать, что каждый человек индивидуален, и что для одного тускло, то у другого могут слезиться глаза от яркости. Главное – индивидуальный подход.
Список литературы
1. ГОСТ Р 6.30-2003 «Требования к оформлению документов»
2. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / С.В. Белов <#”justify”>4. Человеческий фактор в обеспечении безопасности и охраны труда: Учебное пособие / П.П. Кукин, Н.Л. Пономарев, В.М. Попов, Н.И. Сердюк.- М.: Высшая школа, 2008.- 317 с.: ил.
. #”justify”>. #”justify”>. Афанасьева Е.И., Скобелев В.М. «Источники света и пускорегулирующая аппаратура»: Учеб. для техникумов. -2-еизд., перераб.-М.: Энергоатомиздат, 1986.-272 с.:
. #”justify”>. http://shkolazhizni.ru
Источник: www.BiblioFond.ru
Как купить лампы накаливания?
Если Вы хотите приобрести ЛОН в розницу по низкой цене, Вы можете сделать это в магазине Электромаркет г. Хабаровск или в магазинах Электросистемы в Комсомольске-на-Амуре, Благовещенске, Биробиджане. Адреса указаны в разделе сайта КОНТАКТЫ.
Если Вы хотите заключить договор на оптовые поставки по индивидуальным условиям, Вам нужно связаться с менеджерами по телефонам, указанным для Вашего региона в разделе сайта КОНТАКТЫ.
Достоинства и недостатки ламп накаливания
Достоинства ламп накаливания:
- при включении они зажигаются практически мгновенно;
- небольшие размеры;
- высокий индекс цветопередачи;
- комфортный спектр излучения;
- имеют незначительные размеры;
- стоимость их невысока
- возможность регулировки яркости.
Основные недостатки ламп накаливания:
- лампы обладают слепящей яркостью, отрицательно отражающейся на зрении человека, поэтому требуют применения соответствующей арматуры, ограничивающей ослепление;
- обладают незначительным сроком службы (порядка 1000 часов);
- срок службы ламп существенно снижается при повышении напряжения питающей электросети.
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%.
Таким образом, основной недостаток ламп накаливания — низкая светоотдача. Ведь лишь незначительная часть потребляемой ими электрической энергии превращается в энергию видимых излучений, остальная часть энергии переходит в тепло, излучаемое лампой.
Принцип действия.
Принцип действия ламп накаливания основан на преобразовании электрической энергии, проходящей через нить, в световую. Температура разогретой нити достигает 2600…3000 “С. Но нить лампы не плавится, потому что температура плавления вольфрама (3200…3400 °С) превышает температуру накала нити. Спектр ламп накаливания отличается от спектра дневного света преобладанием желтого и красного спектра лучей. Колбы ламп накаливания вакуумируются или заполняются инертным газом, в среде которого вольфрамовая нить накала не окисляется: азотом, аргоном, криптоном, смесью азота.
Устройство и работа ламп накаливания
Лампа накаливания светится потому, что нить из тугоплавкой вольфрамовой проволоки раскаляется проходящим через нее током. Чтобы спираль быстро не перегорела, из стеклянного баллона выкачан воздух либо баллон заполнен инертным газом. Спираль укреплена на электродах. Один из них припаян к металлической гильзе цоколя, другой к металлической контактной пластине. Их разделяет изоляция. Один из проводов присоединен к гильзе цоколя, а другой к контактной пластине, как показано на рис. Тогда ток, преодолевая электрическое сопротивление НИТИ, раскаляет ее.
Обозначения ламп накаливания
В обозначении ламп накаливания буквы означают:
- В – вакуумная;
- Г – газонаполненная;
- Б – биспиральная;
- БК – биспиральная криптоновая (имеет повышенную светоотдачу и меньшие размеры по сравнению с лампами В, Б и Г, но стоит дороже);
- ДБ – диффузная (с матовым отражательным слоем внутри колбы);
- МО – местного освещения.
За буквами следуют две группы цифр. Они указывают диапазон напряжений и мощность лампы.
Лампы мощностью до 150 Вт выпускаются: в бесцветных прозрачных баллонах (световой поток ламп не уменьшается); в матированных изнутри баллонах (световой поток ламп уменьшается на 3%); в опаловых колбах; окрашенных в молочный цвет баллонах (световой поток ламп уменьшается на 20%). Лампы мощностью, до 200 Вт изготавливают как с резьбовыми, так и со штифтовыми нормальными цоколями. Лампы мощностью более 200 Вт выпускаются только с резьбовыми цоколями. Лампы мощностью более 300 Вт выпускаются с цоколем диаметром 40 мм.
Усовершенствованный вариант ламп накаливания – галогенные лампы.
Источник: es-dv.ru
Лампы накаливания
Данный вид ламп был изобретен первым. Свет в подобных лампах испускается источником накаливания, который раскаляется до высоких температур в процессе воздействия на него электрического тока. На территории России они начали широко распространяться еще во времена В.И. Ленина, за что в народе их стали называть «лампами Ильича».
Плюсы ламп накаливания
- Несомненно, основной положительной стороной ламп накаливания является низкая стоимость. В настоящее время они являются наиболее доступным видом электрических ламп.
- Еще данный тип ламп может характеризоваться сплошным спектром излучения, видимая часть которого насыщена оранжевыми и красными лучами света. Поэтому неудивительно, что использование таких ламп для освещения выделяет так называемые «теплые» цветовые тона и в то же время ослабляет «холодные». Лампы этого типа могут сделать домашнюю обстановку более теплой и уютной.
Минусы ламп накаливания
- Данный вид ламп не может обеспечить достаточно высокий уровень цветопередачи. Из-за этого они совершенно не походят для освещения магазинов, по крайне мере тех, где покупатель должен видеть реальный цвет товара.
- Лампы накаливания могут характеризоваться достаточно высоким уровнем расхода электроэнергии. Уже достаточно давно многие производители наносят на производимые лампы специальное напыление, которое делает энергопотребление более приемлемым.
- Не стоит также забывать и о высоком показателе теплоотдачи у ламп накаливания. Создавая интерьер в помещении, данные лампы следует размещать на безопасном расстоянии от пожароопасных и легко плавящихся материалов.
Галогенные лампы
Долгое время галогенные лампы занимали вторую строчку популярности среди покупателей. Однако, последние годы они стали использоваться все реже, поскольку люди начали отдавать свои предпочтения более современным решениям. Прежде такие лампы широко использовались для реализации встроенного освещения. Теперь же их можно встретить разве что в некоторых люстрах и настенных бра.
Плюсы галогенных ламп
- В сравнении с лампами накаливания галогенные обладают значительно более стабильным по времени световым потоком, поэтому у них продолжительней срок службы.
- К положительным характеристикам можно отнести относительно меньшие размеры, более высокие показатели термостойкости и механической прочности.
- Немаловажно и то, что галогенные лампы имеют высокий показатель мощности, в то время как уровень расхода электроэнергии в сравнении с лампами накаливания у них в разы меньше.
Минусы галогенных ламп
- Чтобы подключить галогенные лампы в сеть требуется использовать трансформатор. Безусловно, в люстрах и настенных бра он обычно встроен. Однако, при необходимости создания точечного освещения приобрести трансформатор и смонтировать его придется самостоятельно.
- Качество предлагаемых трансформаторов зачастую оставляет желать лучшего. Это может вылиться в серьезные проблемы, ведь спрятанный в гипсокартонном коробе или за натяжным потолком трансформатор поменять в случае выхода его из строя будет совсем непросто.
Люминесцентные лампы
Данные устройства нередко называют лампами дневного освещения. Условно их также можно разделить на лампы с наибольшим световым потоком, а также с меньшим, но более высоким качеством цветопередачи. Кроме того, они способны излучать разные цвета, за счет чего нередко используются при освещении магазинных витрин и торговых площадей. Такие лампы повсеместно применяются на предприятиях, на территории школ, во дворах различных учреждений и др.
Плюсы люминесцентных ламп
- Показатель светоотдачи у люминесцентной лампы в разы превышает аналогичный у лампы накаливания такой же мощности.
- При соблюдении ряда необходимых условий лампа данного типа может до 20 раз дольше работать, чем лампа накаливания.
Минусы люминесцентных ламп
- При включении, а также в процессе работы люминесцентные лампы достаточно неприятно моргают, напрягая тем самым глаза человека.
- Кроме того, они достаточно восприимчивы к скачкам напряжения в сети, а также частому отключению и включению.
- Вышедшие из строя лампы этого типы должны утилизироваться особым образом, как токсичные отходы. Поэтому их нужно сдавать в специальные пункты утилизации.
Лампы энергосберегающие
Энергосберегающие лампы были созданы на основе люминесцентных. Основным их отличием является наличие особого электронного блока, который отвечает за процессы зажигания и дальнейшего горения. За счет этого удалось добиться того, что лампа не мигает как при начале работы, так и в дальнейшем.
Плюсы энергосберегающих ламп
- Положительной стороной таких ламп является возможность создания разных цветовых температур, которые определяются при горении. Проще говоря, энергосберегающая лампа способна излучать как «теплый», так и «холодный» свет.
- Важнейшей характеристикой является снижение потребления электричества. В некоторых случаях данный показатель достигает отметки в 80%.
- Еще энергосберегающие лампы в процессе работы выделяют намного меньше тепловой энергии, а значит могут использоваться практически где угодно.
- Лампы данного типа значительно реже выходят из строя в сравнении с лампами накаливания. Кроме того, они более невосприимчивы к скачкам напряжения и частым включениям и выключениям.
Минусы энергосберегающих ламп
- Безусловно, главным минусом можно считать сравнительно высокую стоимость энергосберегающих ламп.
- Данные лампы требуют бережного обращения даже после выхода их из строя, поскольку содержат в себе токсичные составляющие. Их нельзя выбрасывать вместе с обычными бытовыми отходами. Если такая лампа разобьется в помещении, то потребуется проведение уборки, как если был разбит ртутный градусник.
Светодиодные лампы
На сегодняшний день светодиодные лампы и светильники по праву можно считать наиболее востребованными. Источником света в них являются светодиоды, работающие при прохождении тока через полупроводниковые материалы. В настоящее время светодиодные устройства используются во всех направлениях светотехники, а область их применения практически не имеет границ.
Плюсы светодиодных ламп
- Светодиоды способны функционировать до 100 000 часов, а значит в долговечности они более чем в 100 раз превосходят лампы накаливания.
- Кроме того, светодиодные лампы можно отнести к низковольтному оборудованию, а значит они достаточно безопасны для пользователей и не потребляют большого количества электроэнергии.
Минусы светодиодных ламп
- Пожалуй, основным недостатком таких ламп является сильная восприимчивость к перепадам напряжения.
- Кроме этого, светильники, построенные на основе светодиодов, излучают неровный свет. Можно предположить, что развитие технологий позволит устранить этот недостаток в будущем.
Источник: http://progress.online/obshchestvo/437-vidy-elektricheskih-lamp-takzhe-ih-dostoinstva-i-nedostatki
Источник: fonariki.ru