Свет – основа жизни. Потому что благодаря ему существует фотосинтез – базовый процесс появления органики. В жизни людей свет также очень важен. Но день сменяется ночью. И чтобы эффективно преодолеть эту закономерность, была изобретена электрическая лампа. Со временем различные виды электрических ламп прочно вошли в нашу жизнь.
Первые электрические лампочки
Первые лампы освещения появились в конце девятнадцатого века. Для получения света было использовано сопротивление металла. Эти лампы накаливания, название которых связано с принципом работы, функционируют следующим образом.
В них электрический ток нагревает металл до высокой температуры. По мере увеличения температуры металл сначала приобретает темно-красный цвет, но при ее дальнейшем росте он желтеет, а затем белеет. При этом видимого света становится все больше и больше. Для получения максимально высокой температуры и наибольшего количества света лампы накаливания снабжены колбой, из которой откачан воздух.
Для применения в лампочке наиболее эффективной формой металлического проводника является спираль. Она позволяет уменьшить место, занимаемое проводником. Но чтобы достичь наиболее высокой температуры, необходимы особые свойства металла. Он должен быть максимально тугоплавким. По этой причине спирали ламп накаливания изготавливаются из вольфрама.
Несмотря на то, что уже прошло более ста лет с появления первой электрической лампочки и появились новые разновидности ламп, принцип получения света путем простого нагрева вольфрамовой спирали до сих пор востребован.
Современные лампы, работающие по принципу накаливания спирали, весьма разнообразны по своим размерам и мощности. Их главное преимущество – минимальная себестоимость, основанная на простом устройстве. При включении этих лампочек сразу же достигается максимальная освещенность пространства. Они могут работать в широком диапазоне температур. По этим причинам лампочки накаливания – основные осветительные приборы в системах аварийного освещения. Несмотря на разнообразные формы и размеры, все они устроены одинаково.
Принцип излучения света раскаленной вольфрамовой спиралью усовершенствовался, воплотившись в галогенных лампочках. Если обычная лампочка имеет ограниченный ресурс из-за испарения вольфрама, в галогенных лампочках этот недостаток устранен благодаря использованию галогенных соединений-восстановителей. Они позволили увеличить температуру спирали и, соответственно, яркость лампочки. При этом ресурс ее также вырос.
Но нагрев и связанное с этим тепло, в большом количестве излучаемое раскаленной спиралью, также увеличились. Чтобы получить больший световой поток от лампочки при меньшей температуре и расходе электрической энергии, надо изменить принцип создания света.
Люминесцентные лампы
Свет в виде люминесценции был открыт в конце девятнадцатого века. Тогда обнаружили, что слабый электрический ток в разреженном газе с давлением менее 100 Па вызывает его свечение. Это явление назвали тлеющим разрядом.
Причем состав света для каждого газа получается разный. У паров ртути наблюдалось совсем незначительное свечение. Такой эффект происходит потому, что наибольшую силу излучение имеет в ультрафиолетовом спектре. Энергия его велика и заметно воздействует на различные вещества. Некоторые из них от воздействия ультрафиолета излучают видимый свет. Эти вещества называются люминофорами.
Стало возможным создать новые виды осветительных ламп – люминесцентные лампочки. Их производство началось в 1938 году и существует до нашего времени. Обычные люминесцентные лампы имеют вид длинных стеклянных трубок белого цвета. Они стали частью дизайна потолков многих офисов и промышленных помещений.
Трубчатая колба изнутри покрыта белым порошком люминофора. Чтобы люминесцентная лампочка нормально функционировала, необходимо ограничить ток через нее. С этой целью используется так называемый балласт в виде дросселя или инверторный.
Современные типы ламп чаще снабжаются инверторными балластами. Они существенно улучшают основные характеристики ламп. Вместе с мощными высоковольтными транзисторами появились новые типы ламп освещения – энергосберегающие лампочки. В них трубчатая колба изогнута в компактную конструкцию, уменьшающую максимальные размеры до минимума. Для ознакомления с тем, какие бывают энергосберегающие лампочки на рынке, предложено изображение ниже.
Газоразрядные лампы
Яркость и потребляемая мощность – две важнейшие характеристики ламп освещения. Они определяют поиск технических решений, чтобы создать новые виды ламп освещения с лучшими параметрами. Принцип создания света в люминесцентной лампе требует большой поверхности люминофора для увеличения светового потока. Он достаточен для использования в бытовых и офисных помещениях. Но как мощный компактный источник света не пригоден. По этой причине была изобретена газоразрядная лампа высокого давления.
В ней тлеющий разряд возникает лишь сразу после включения. Затем давление внутри колбы возрастает одновременно с увеличением силы тока в лампе. Возникающая в газе дуга является источником мощного излучения. Это излучение используется по-разному в зависимости от состава газа. Разряд в парах ртути при высоком давлении порядка 100 кПа дает много как видимого света, так и ультрафиолетового излучения.
Но видимый свет имеет оттенок синего цвета. Люди и предметы при таком освещении неприятно выглядят. Для коррекции цветопередачи источник света – горелка из кварцевого стекла – окружается колбой с покрытием люминофором. Получается лампа, которая называется ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная. Эти лампы широко применялись для уличного освещения.
Но колба с люминофором увеличивает себестоимость источника света. Преобразование ультрафиолета в видимый свет с применением люминофора имеет тенденции к ухудшению со временем. От осыпавшегося люминофора мутнеет кварцевое стекло. Цветопередача даже с люминофором оставляет желать лучшего. В силу перечисленных причин ДРЛ были вытеснены в уличном освещении натриевыми лампами. Они устроены функционально точно так же. Но вместо паров ртути используются пары натрия.
Колба прозрачна, а горелка изготовлена из специальных материалов, более тугоплавких, чем кварцевое стекло. Свет охватывает желтые цвета спектра, которые лучше всего воспринимает человеческое зрение. Поэтому натриевые лампы выглядят ярче, чем ДРЛ такой же мощности.
Их широко применяют как наиболее современные и выносливые источники света не только для уличного освещения, но и в сельском хозяйстве для теплиц и помещений птицеводческого и животноводческого комплексов. Но главным ограничителем применения натриевых ламп является их неправильная цветопередача из-за узкого спектра излучения.
Среди газоразрядных ламп наиболее правильная цветопередача у ртутных ламп сверхвысокого давления и ксеноновых ламп. Лампа ДРШ – дуговая ртутная шаровая – это горелка специальной формы из кварцевого стекла. Форма в виде шара придает колбе наибольшую прочность. Это необходимо из-за давления внутри колбы, которое может быть больше 1 МПа. Из-за большого давления и температуры пары ртути излучают более широкий спектр. Но при этом лампа взрывоопасна, а в ее спектре много ультрафиолета.
Существенным недостатком ДРЛ, ДРШ и натриевых ламп высокого давления является использование металла для получения паров. По этой причине лампы долго запускаются, а после погасания не могут сразу зажечься из-за большого давления в колбе. Чтобы лампу зажечь, необходим балласт специальной конструкции.
Из газоразрядных ламп, получивших распространение в связи с развитием полупроводниковых приборов, выделяются ксеноновые лампы как источники, наиболее близкие к естественному свету. Они применяются в фотовспышках, автомобильных фарах, проекторах кинотеатров и мощных осветителях. Среди них также есть модели высокого и сверхвысокого давления. Это самые мощные современные источники качественного света.
Настоящая революция на рынке светотехники произошла после появления синих и ультрафиолетовых светодиодов. Стало возможным использовать светодиодное освещение и изготавливать лампочки для этих целей. На сегодняшний день они являются наиболее эффективными источниками света для бытовых светильников. Их конструкция основана на использовании отдельных светящихся кристаллов. Причем сам кристалл излучает синий спектр, в том числе ультрафиолет. А видимый белый свет с тем или иным оттенком создает люминофор. Точно так же, как и в люминесцентной лампе.
Светодиодные лампочки
Светодиод всегда излучает свет в одну сторону. Эта особенность определяется его расположением на подложке. Направленность света в светодиодных лампочках зависит от геометрии расположения излучателей света. С учетом этого надо выбирать лампочку для светильника или люстры. Более новыми конструктивными разновидностями являются филаментные лампочки. Они имитируют лампочки накаливания и создают свет, наиболее равномерно направленный во все стороны.
В них применены микросхемы в виде нитей. Нить на самом деле – это узкая сапфировая лента-подложка. На ней сформированы кристаллы и резисторы по аналогии со светодиодной лентой. Эти лампочки идеально подходят для различных светильников с дизайном, адаптированным под лампочки накаливания. Питает светодиодную лампочку электронный балласт, аналогичный тому, который применен в энергосберегающей лампочке.
Чтобы сравнить разные виды лампочек по основным характеристикам, далее приведены таблица и иллюстрация. Они наглядно показывают преимущества светодиодных ламп. Несмотря на более высокую цену, эти источники света окупаются сполна.
lampagid.ru
Разновидности
Источником естественного УФ электромагнитного излучения является солнце. Мощность его коротковолновых лучей достаточно велика, но большая часть из них поглощается земной атмосферой. Поверхности земли достигает лишь длинноволновой ультрафиолет и менее 10% лучей среднего диапазона. Вообще, весь УФ спектр разделяют на три диапазона:
- длинноволновой (UVA) – 400-315 нм;
- средневолновой (UVB) – 315-280 нм;
- коротковолновой (UVC) – 280-100 нм.
Каждый из них обладает уникальным фотобиологическим действием, что сказывается на области применения. 
Самым распространённым источником искусственного ультрафиолетового излучения являются люминесцентные лампы. За счет подбора химического состава стеклянной колбы и напыления можно добиться прекрасной пропускной способности волн в узком спектре. Изготавливаемые сегодня УФ люминесцентные лампы насчитывают десятки видов, различных по форме и назначению. Наравне с лампами дневного света они содержат ртуть, что является их недостатком.
Наибольших успехов в области производства люминесцентных источников света достигла Philips. Например, лампа для обеззараживания воздуха типа TUV-15W-G15-T8 имеет максимум излучения на 253 нм. Данная длина волны наиболее эффективно поглощается молекулами ДНК большинства микроорганизмов, тем самым разрушая их.
Особенностью этой модели от Philips является наличие незначительного излучения в фиолетовом и зеленом спектре (не более 5%), что позволяет пользователю видеть свет работающей лампы.
Параллельно с развитием светоизлучающих диодов прогрессировали и ультрафиолетовые диоды (UV led). Многим известно, что кристалл белого светодиода кроме полезного видимого спектра, излучает также ультрафиолетовую составляющую, которая затем блокируется люминофором. Таким образом, изменяя химический состав защитного слоя, можно корректировать испускаемый светодиодом спектр частот. Ныне выпускаемые УФ излучающие диоды по надёжности ничем не уступают обычным светодиодам и имеют мощность в несколько ватт. Особенность ультрафиолетовых диодов состоит в том, что они работают в очень узком диапазоне с пиком на длине волны, указанной в документации. Отсутствие всплесков на других длинах волн как в видимом, так и в невидимом спектре, достигается за счёт высококачественного люминофорного покрытия.
К преимуществам UV led можно отнести возможность самостоятельного изменения мощности излучения. Правда, для этого необходим драйвер с возможностью регулировки тока в широких пределах. Например, ультрафиолетовый диод LTPL-C034UVH365 от компании LITEON на номинальном токе 700 мА имеет мощность излучения порядка 900 мВт, на токе 350 мА – 468 мВт, а на токе 100 мА – 126 мВт. Таким образом, пользователь может сам задавать подходящий режим излучения, что невозможно реализовать в светильниках с люминесцентными лампами.
Среди газоразрядных источников света существует несколько видов ртутно-кварцевых ламп, работа которых основана на свечении аргона в парах ртути. На их основе конструируют облучатели с огромной полезной мощностью (100-12000 Вт), которая востребована для обеззараживания воздуха, пищевых продуктов и при фотохимических процессах. Из недостатков ДРТ ламп стоит отметить – наличие ртути и образование озона в процессе работы.
Одним из новых источников УФ волн является эксимерная лампа, которая относится к классу газоразрядных источников света. У эксиламп сразу несколько преимуществ. Они не содержат ртуть, обладают большой удельной мощностью, которую можно легко направить в узкую полосу излучения. Благодаря отсутствию ртути, эксилампы быстро нашли применение во многих сферах, нуждающихся в ультрафиолетовом облучении.
Для чего применяются УФ лампы?
Известное многим медицинское применение ультрафиолетовых люминесцентных ламп – далеко не единственное направление, хотя и наиболее масштабное. Самый наглядный пример того, где применяют УФ лампы, – это обеззараживание воздуха. Стационарные светильники с лампами из прозрачного кварцевого стекла можно увидеть во многих кабинетах медицинских учреждений. С помощью кварцевания медикам удаётся быстро очищать воздух от бактерий после приёма (лечения) больных. Бактерицидные лампы с пиковой длиной волны 253,7 нм являются составной частью светильников-облучателей и рециркуляторов. Однако с их помощью невозможно уничтожить все бактерии и грибки.
Ультрафиолет доказал свою эффективность в лечении кожных заболеваний, в частности псориаза. Регулярное прохождение восстановительного курса переводит болезнь в стадию ремиссии, намного улучшает состояние кожи больного. После консультации с доктором и подбора облучателя с оптимальной длиной волны в диапазоне UVA, процедуры можно проводить в домашних условиях.
Не менее популярны ультрафиолетовые лампы для загара. Это могут быть целые комплексы для равномерного облучения всего тела, установленные в солярии или миниатюрные аппараты для домашнего использования. Например, известный многим ОУФК-03 «Солнышко» функционирует на длинах 280-400 нм, что сопоставимо с воздействием солнечных лучей. При правильном использовании аппараты для загара компенсируют нехватку солнечного света в зимний период, повышают иммунитет, снижают риск простудных заболеваний, улучшают состояние кожи. Перед покупкой лампы для загара нужно проконсультироваться с врачом, т.к. ультрафиолет противопоказан в ряде заболеваний.
Массовый интерес к гелевым лакам стал причиной популяризации УФ ламп для сушки ногтей. Они работают в длинноволновом спектре, отличаются сравнительно небольшой мощностью и базируются на газосветных лампах или на UV led. Наибольшее практическое применение УФ диоды нашли как раз в светильниках для сушки ногтей. Воздействие ультрафиолета на растения нельзя назвать однозначным. С одной стороны флора нормально переносит естественный солнечный свет, а значит, способна противостоять искусственному облучению. С другой стороны UVC полностью разрушает клетки, уничтожая их даже при незначительном воздействии. Опыты показывают, что жизнь растений зависит от длины волны и интенсивности УФ лучей. Кратковременное UVB облучение (не более 20 мин/день) усиливает рост растений и их плодов. UVA спектр вообще не оказывает влияния на подавляющую часть зелёной природы.
Отсюда напрашивается вывод. Для более эффективного роста растений в домашних условиях лучше использовать подсветку не на УФ лампах, а на фитосветодиодах. Волновой спектр фитосветодиода имеет два максимума интенсивности в фиолетовой и красной зоне, к которым наиболее чувствителен хлорофилл.
Некоторые животные также не могут обойтись без регулярного воздействия ультрафиолета. Например, сухопутные черепахи, которых часто содержат в домашних условиях. Черепахам подходят модели, излучающие до 12% UVB и до 30% UVA.
Принцип обеззараживания воздуха используется и для очистки воды. С этой целью используют установки, внутри которых, вокруг работающей УФ лампы, протекает вода. В результате UVC действия на микроорганизмы, их превалирующая часть погибает.
В криминалистике, а также для подтверждения подлинности купюр используют лампу чёрного света, которая излучает ближний ультрафиолет, максимально приближённый к видимой части спектра (350-400 нм). За счёт колбы из тёмного увиолевого стекла, её лучи не воспринимаются человеческим глазом. Но при облучении некоторых предметов, они начинают флуоресцировать в свете чёрной лампы.
Синяя лампа, активно используемая для лечения простудных заболеваний, не излучает в ультрафиолетовом спектре. Это обычная лампа накаливания со стеклом синего цвета, которое защищает глаза от ослепления во время прогревания ЛОР органов.
Немного о пользе и вреде УФ лампы в доме
Ультрафиолетовая лампа для домашнего использования непременно принесет пользу, если её применять по назначению. Например, УФ светильник для загара в доме – это возможность в любое удобное время пользоваться услугами солярия, не покидая домашних стен. В то же время, пренебрегая правилами пользования, можно легко получить ожог кожи.
Неважно, какой волновой диапазон, интенсивность и назначение ультрафиолетовой лампы. Во включенном состоянии каждая из них оказывает негативное воздействие на зрение. По этой причине для защиты глаз необходимо надевать специальные очки, блокирующие 100% ультрафиолета, но пропускающие видимый спектр.
УФ облучатели, содержащие ртуть, необходимо хранить в специально отведённом месте, вдали от детей и защищённом от случайного механического воздействия. Если ртутная лампочка каким-то образом разбилась, то следует принять меры по сбору опасных осколков. Об этом мы подробно писали в этой статье.
Основные нюансы правильного выбора
Желательно приобретать для домашнего пользования облучатели в закрытом корпусе, чтобы защитить себя от прямого контакта с лампой, а также обращать внимание на мощность и производителя источника UV излучения. От этого зависит стабильность её электрических параметров на протяжении срока эксплуатации. При неисправностях УФ светильника стоит обратиться за помощью к профессионалам.
Из всего написанного можно сделать один больной вывод. Ультрафиолет даже в пределах одного волнового диапазона может оказывать положительное действие на одни организмы и губительное – на другие. Разновидностей ультрафиолетовых ламп очень много. Поэтому покупать УФ лампу нужно только с точной маркировкой мощности и длины волны, чтобы избежать неприятных последствий.
ledjournal.info
Общие сведения
В настоящее время на рынке представлено большое количество различных ламп освещения. Цена между самыми дешевыми и дорогостоящими может существенно отличаться. В это же время разнятся и потребительские, а также технологические свойства изделия. В принципе, иногда не имеет особого смысла приобретать слишком дорогостоящую лампу, однако бывает, что это просто необходимо. В любом случае, многое зависит от условий эксплуатации. К примеру, при повышенной температуре окружающей среды используются одни лампы, при высоком уровне влаги – другие, при морозе – третьи и так далее. На сегодняшний день существуют следующие виды лампочек:
- накаливания;
- люминесцентные;
- галогенные;
- светодиодные.
Давайте рассмотрим каждую группу и узнаем, чем они отличаются друг от друга. Без сомнения, тут есть о чем поговорить.
Лампы накаливания
Это, пожалуй, самые распространенные и популярные лампы. Можно говорить о том, что в течение длительного времени, они были вне конкуренции на рынке. Однако сейчас ситуация несколько изменилась, но мы поговорим не об этом. Мощность таких ламп колеблется от 15 до 300 Ватт, а форма может быть различной. Сегодня они представлены двумя разновидностями: это криптоновые и биспиральные. В криптоновых лампах для накаливания используется газ криптон. Мощность таких изделий обычно не выше 100 Ватт и не ниже 40. Из преимуществ можно выделить хорошую светоотдачу.
Вторая разновидность – биспиральные лампы. Свет они дают за счет вольфрамовой нити, которая имеет дугообразную форму. Обычно поверхность ламп изготавливается прозрачной, но также еще существуют зеркальные и опаловые. Имеет смысл сказать о том, что матировка несколько ухудшает светоотдачу, но в это же время делает свет более рассеянным. При таком освещении наши глаза чувствуют себя наиболее комфортно и не устают. Сейчас давайте рассмотрим другие виды лампочек. Сначала – о самых популярных.
Люминесцентные лампы
За последние годы широкое распространение получили люминесцентные лампы. Они обладают рядом существенных преимуществ. Их мощность колеблется от 8 до 80 Ватт. Принцип действия лампы основан на воздействии на люминофоры ультрафиолетового излучения в газовой среде. Можно с уверенностью сказать о том, что любые виды лампочек такого типа приятны для глаз, так как они дают рассеянный и мягкий свет.
В настоящее время люминесцентные лампы являются основным конкурентом ламп накаливания. Они в несколько раз экономичней. В это же время при одинаковой мощности световой поток люминесцентных ламп выше примерно в 6-8 раз. Можно говорить и о том, что различается срок их службы. В нашем случае он выше примерно в 10-20 раз. Кстати, есть и недостатки, которые присущи всем таким лампам: во-первых, они чувствительны к перепадам температуры, а во-вторых, часто мерцают из-за перепада электроэнергии.
Виды энергосберегающих лампочек
Люминесцентные лампы мы уже рассмотрели, а теперь давайте поговорим о галогенных лампочках. Ключевая особенность таких изделий заключается в том, что они очень яркие. При этом нужно понимать, что они бывают различной формы. Так, в некоторых случаях удается добиться рассеянного света, в других же – концентрированного. Стоит также отметить, что такие лампы очень маленькие, по этой простой причине они крайне популярны в дизайнерском оформлении помещения, так как являются незаметными и в это же время достаточно яркими.
Стоит обратить внимание на то, что все виды энергосберегающих лампочек, в частности галогенные, не терпят прикосновения человеческих рук. Обусловлено это тем, что на поверхности будет оставаться небольшое количество жира, который в любом случае присутствует на пальцах и ладонях. При включении лампа интенсивно нагревается и на месте жира появляется черное пятно, а это значительно сокращает ресурс, в среднем на 30-50%, более точно сказать невозможно. При правильной эксплуатации срок службы этих ламп находится на высоте, правда, иногда возникает проблема с контактами, которые зачастую пригорают.
Про светодиодное освещение
Все виды светодиодных лампочек считаются экономными. Можно говорить о том, что они потребляют действительно мало электроэнергии, обычно на 50 % меньше ламп накаливания. Согласитесь, при такой же силе света это просто отличный результат. Такие лампы обладают не только высокой светоотдачей, но и длительным сроком службы. По сути, все это делает такие лампы в своем роде уникальными, и это действительно так. Правда, перепады напряжения в сети пагубно влияют на светодиоды, которые будут моментально сгорать.
В последнее время на рынке стали появляться интересные модели светильников. Их основная особенность заключается в автономности изделия. Они включаются с наступлением темноты и работают на солнечных батареях или обычных аккумуляторах. Кроме того, лампам не страшна ни низкая, ни слишком высокая температура. Их работоспособность не будет нарушена.
Что такое цоколь?
Если вкратце, то цоколь представляет собой некий конструктивный элемент лампы, который делает возможной ее установку в патрон. Но так как некоторые виды ламп не предусматривают классический патрон, то и цоколь, по сути, может отсутствовать. Помимо этого он используется в качестве передатчика электроэнергии между сетью и непосредственно лампой. Конечно, зачастую цоколь изготавливается металлическим, но в некоторых случаях его делают из керамики. Наружная часть изделия содержит контакты, а внутренняя – нити накала и электроды.
Необходимо понимать, что в каждом светильнике свой тип патрона, поэтому туда могут устанавливаться только определенные лампочки. Виды цоколей разделяются на резьбовые и штырьковые. Резьбовой (винтовой) более распространен в быту, однако, к примеру, галогенные лампы чаще всего имеют штырьковый цоколь. Именно поэтому перед покупкой всегда осматривайте маркировку лампочки. Виды цоколей можно научиться отличать по букве на корпусе: G – штырьковый цоколь, Е – резьбовой и так далее.
Штырьковый и цоколь Эдиссона
Штырьковым цоколем обычно оснащаются галогенные и светодиодные лампы. Можно с уверенностью говорить о том, что это весьма популярное и эффективное решение, которое позволяет не только моментально заменять сгоревшую лампу, но и значительно уменьшить ее габариты. При этом пара металлических штырьков обеспечивает хороший контакт. Но крайне важно, чтобы гнездо, куда вставляется цоколь, было тугим. Если же оно будет разболтано, то лампа будет постоянно отходить, а в этом нет ничего хорошего.
В принципе, все виды электрических лампочек могут работать от такого цоколя, исключениям являются только газоразрядные. Цоколь Эдиссона (винтовой) – самый надежный и распространенный. Он обеспечивает отличный контакт и подходит под все бытовые лампы и люстры, так как стандартизирован. Это лучшее решение по соотношению цена/качество.
Кое-что о патронах для ламп
Наиболее распространенный патрон для электрических ламп – Е27. Он используется для ламп накаливания, светодиодных и иногда галогенных. На втором месте стоит Е14, который отличается от вышеописанного меньшим диаметром и резьбой. Обычно на него ставятся маломощные лампы. В качестве материала для изготовления используется керамика и специальная пластмасса. Последняя менее предпочтительна, так как из-за высоких температур может разрушаться, выделять опасные газы и служить предметом возгорания. В советское время использовались такие же виды патронов для лампочек, однако они были несколько качественней. В любом случае для нормальной эксплуатации не рекомендуют устанавливать более мощные лампы, нежели положено, так как это приведет к разрушению патрона.
И еще о лампах
Мы уже рассмотрели с вами основные виды лампочек и типы цоколей. Хотелось бы отметить, что не рекомендуется покупать нестандартные лампы. Обусловлено это тем, что их проблемно устанавливать в патрон. Более того, они могут выйти из строя, а найти им замену сложно, а подходящий патрон – еще сложнее. Нужно понимать, что все виды автомобильных лампочек категории H, да и любой другой не используются в быту, но их можно установить в гараже для дополнительного освещения и т.п.
Заключение
Вот мы и рассмотрели с вами самое интересное. Теперь вы знаете, какие есть виды галогенных лампочек, ламп накаливания, люминесцентных и других. Нужно понимать, что иногда целесообразно использовать одни, а в других случаях – другие. Так, зачастую многие виды диодных лампочек не используются в качестве основного освещения. Они подходят для подсветки темных мест и т.п. Тем не менее некоторые модели достаточно мощные и выступают в качестве не только альтернативного, но и основного освещения. В принципе, это все, что можно рассказать о современных лампах, цоколях и патронах под них.
fb.ru
Особенности устройства
Конструкцией лампы ДРЛ предусматривается несколько основных элементов:
- цоколь – контактная часть, а осветительные элементы с держателем Е40, Е27 легко установить в любой современный светильник;
- кварцевая колба – содержит инертный газ и некоторое количество ртути, соединена с электродами;
- внешняя колба – изготовлена из термостойкого стекла, по форме напоминает аналог накаливания, внутри находится кварцевая колба (горелка).
Газоразрядные источники света изнутри покрываются люминофором. Дуговая лампа содержит углекислый газ, который наполняет внешнюю колбу. Функционирует большинство подобных осветительных элементов посредством пускорегулирующего аппарата (ПРА), но есть и отдельный вид – газоразрядные лампы прямого включения, которые не требуют установки ПРА, а подключаются напрямую в сеть.
Дуговые источники света функционируют на основе явления люминесценции. При этом свечение возникает под воздействием ультрафиолетового излучения. Его же продуцируют ртутные пары, которые входят в состав газообразного наполнения кварцевой колбы. Эти процессы возникают при условии, что через кварцевую горелку будет проходить электрический разряд.
Обзор существующих видов
Газоразрядные источники света высокого давления, в число которых входят и дуговые лампочки ДРЛ, подразделяются на две основные группы: общего и узкоспециального назначения. Первый вариант устанавливается в светильник уличного освещения. Вторая группа источников света высокого давления применяется в медицине, определенных отраслях промышленности, а также сельском хозяйстве.
Кроме этого, газоразрядные лампы подразделяются на виды в соответствии с конструкционными и функциональными отличиями. Диапазон мощностей: от 80 до 1 000 Вт. Чаще используются более мощные исполнения 100 Вт, 250 Вт, 400 Вт и пр. Причем существует разделение по количеству электродов: двухэлектродные (мощность от 80 до 1 000 Вт); четырехэлектродные (250 -1 000 Вт).
Дуговые металлогалогенные источники света (ДРИ)
Особенность таких ламп заключается в излучающих добавках, отсюда происходит и обозначение: ДРИ (дуговые ртутные осветительные элементы с излучающими добавками). По внешним признакам этот источник света сходен с аналогом ДРЛ.
Отличие между ними заключается в том, что состав ДРИ включает в себя еще и специализированные компоненты, которые строго дозируются: галогенид натрия, индия и некоторые другие. Это способствует значительному повышению эффективности излучения.
Колба может иметь форму эллипсоида или цилиндра. Ртутные лампы данного вида сегодня все чаще содержат керамическую горелку вместо кварцевого аналога. Также газоразрядные источники света этой группы имеют более совершенную конструкцию, в частности, форма внутренней колбы может быть шарообразной. Ртутные лампы ДРИ требуют включения в цепь дросселя.
Применяются газоразрядные осветительные элементы данного вида при организации наружного освещения: парков, улиц, площадей, их задействуют в качестве подсветки зданий, торговых и выставочных залов, а также крупных площадок (спортивных, футбольных полей).
Металлогалогенные с зеркальным слоем (ДРИЗ)
Ртутные лампы этого вида имеют сходный состав с аналогами ДРИ: основное наполнение + излучающие добавки. Но дополнительно к тому конструкцией предусмотрен зеркальный слой. Благодаря этой особенности лампочки высокого давления ДРИЗ обеспечивают направленный луч света.
Их используют в условиях плохой видимости, так как высокий уровень мощности наряду с конструкционными особенностями способствует организации эффективного освещения участка объекта благодаря направленному свечению.
Ртутно-кварцевые шаровые источники света (ДРШ)
Такие лампочки высокого давления выделяются из ряда аналогов. Этому способствуют следующие факторы: шарообразная форма колбы, излучение повышенной интенсивности. А дополнительно к тому ртутно кварцевая лампа характеризуется сверхвысоким давлением.
Область применения – узкоспециальные направления, в частности, проекционные системы, лабораторное оборудование.
Ртутно-кварцевые (ПРК, ДРТ)
Этот вид лампочек имеет иную форму колбы, чем выше рассмотренные аналоги. Например, ПРК расшифровывается как прямой ртутно-кварцевый осветительный элемент. Это первоначальное обозначение лампы ДРТ (дуговая ртутная трубчатой формы).
Переход на другую маркировку произошел в 80 гг. прошлого века. Ртутно кварцевая лампа в данном исполнении характеризуется формой колбы в виде цилиндра, электроды же располагаются на торцевых участках колбы.
Цвет излучения
Ртутьсодержащие лампы благодаря присутствию в конструкции люминофора на выходе дают цвет максимально близкий к белому. Нейтральный оттенок получается в результате смешивания излучений газообразных составляющих колбы и люминофора. В частности, пары ртути продуцируют свечение разных цветов: синий, зеленый, фиолетовый, оранжевый. А кроме этого, излучают ультрафиолет (мягкий, жесткий).
Комбинированное свечение люминофора и газообразного наполнения колбы, расположенной внутри лампочки высокого давления ДРИ, позволяет получить разные цвета свечения: зеленый, фиолетовый и др. Это достигается благодаря изменению состава и соотношения излучающих добавок.
Пускорегулирующие аппараты
Лампы люминесцентные ртутные подключаются к сети в большинстве случаев через дроссель (ПРА). По сути, этот узел представляет собой токоограничитель, способствующий плавному вводу источника света высокого давления в эксплуатацию. При отсутствии пускорегулирующего аппарата лампочка ДРЛ сгорит по причине прохождения через электроды тока высоких значений.
Однако существуют и аналоги прямого включения. Для их нормальной работы не требуется дроссель, можно устанавливать лампу высокого давления в светильник. Такие источники света обозначаются ДРВ (дуговые ртутные вольфрамовые). Они сходны по характеристикам с вариантом ДРЛ. Выбор пускорегулирующего аппарата производится на основании данных о мощности лампочки.
Общие технические характеристики
Определение наиболее подходящего вида лампы осуществляется с учетом основных параметров источника света:
- напряжение питания – обычно указывается для осветительных элементов прямого включения, устанавливаемых без дросселя (ДРВ);
- мощность – варьируется от 80 до 1 000 Вт;
- световой поток напрямую зависит от уровня создаваемой нагрузки: изменяется в пределах от 1 900 до 59 000 лм;
- продолжительность горения: от 1 500 до 20 000 ч, при этом наиболее короткий срок функционирования отмечается у вольфрамовых лампочек прямого включения;
- тип цоколя: Е27, Е40;
- габариты изделия – варьируются в зависимости от исполнения лампы.
Для источников света ДРЛ и прочих аналогов, подключаемых с дросселем, может быть указано напряжение на лампе.
Хранение и утилизация
Учитывая, что в состав осветительных элементов типа ДРЛ и прочих им подобных исполнений входит ртуть (класс опасности 1), хранить изделия с поврежденными колбами в неподготовленных для этого помещениях запрещено. Особенно, если речь идет о количестве опасного отхода в промышленных масштабах. Заниматься хранением, транспортировкой и дальнейшей утилизацией должны организации, имеющие соответствующую лицензию (ЮНЭП).
Допускается временное хранение ламп ДРЛ. Поэтому для сбора и накопления отводится закрытый склад, и подготавливаются герметичные емкости. Сберегать опасные отходы следует до момента транспортировки с целью их дальнейшей утилизации.
Сам же процесс ликвидации ртутьсодержащих ламп осуществляется разными путями: демеркуризация, амальгамирование, высокотемпературный обжиг, термический метод утилизации, вибро-пневматическая технология. Для этого существует инструкция.
Но объединяет их одно – необходимость переработки отхода (класс опасности 1) по окончании срока службы или после нарушения целостности колбы. Для утилизации предусмотрена инструкция, а предоставляют такие услуги лицензированные организации, например, ЮНЭП.
proosveschenie.ru
Принцип действия и особенности конструкции
- Тело накала
- Колба, держатель и токовые вводы
- Цоколь лампы накаливания
Общий принцип действия лампы накаливания состоит в сильном нагревании тела накала потоком заряженных частиц. Для излучения видимого человеческим глазом спектра температура светящегося объекта должна достигать 570 ⁰С, т.н. красное излучение, а для комфортного освещения окружающего пространства превышать это значение в 4-5 раз.
Наибольшая температура плавления среди металлов принадлежит вольфраму (3410 ⁰С), именно поэтому в качестве тела накала используют вольфрамовую проволоку, свернутую в спираль для уменьшения занимаемого объема при сохранении площади поверхности излучения.
Температура спирали в лампе накаливания во включенном режиме 2000-2800 ⁰С, что соответствует цветовой температуре в 2200-3000К или теплому желтоватому спектру. Хотя он и более тусклый, чем дневной, цветовая температура которого около 5700К, но в темное время суток, а это основной период эксплуатации ламп накаливания, желтый свет предпочтительнее для человека.
Для предотвращения окисления вольфрама, тело накала размещают в герметичном стеклянном сосуде, заполненном инертным газом. Как правило, это аргон, иногда азот или криптон. При постоянном нагреве вольфрам со временем испаряется, а инертные газы создают давление, препятствующее этому, и увеличивают срок службы лампы.
В стеклянной колбе установлен держатель тела накала, к которому через герметичный цоколь подведены электроды. Крючки держателя, непосредственно контактирующие с вольфрамовой спиралью, изготавливают из молибдена.
Цоколь также является конструктивным элементом, присущим всем лампам накаливания, за исключением специализированных автомобильных ламп. В России, также как и в Европе, бытовые лампы имеют резьбовой цоколь Эдисона трех стандартных размеров: Е14, Е27 и Е40. В Британии используют цоколи без резьбы на защелкивающемся байонете, а в США и Канаде иной диаметр резьбового соединения: Е12, Е17, Е26, Е39.
В индексе используются следующие цифро-буквенные обозначения:
- Б — Биспиральная, аргоновое наполнение
- БК — Биспиральная, криптоновое наполнение
- В — Вакуумная
- Г — Газополная, аргоновое наполнение
- ДС, ДШ – Декоративные лампы
- РН – различные назначения
- А — Абажур
- В — Витая форма
- Д — Декоративная форма
- Е — С винтовым цоколем
- Е27 — Вариант исполнения цоколя
- З — Зеркальная
- ЗК — Концентрированное светораспределение зеркальной лампы
- ЗШ — Широкое светораспределение
- 215-230В — Шкала рекомендуемых напряжений
- 75 Вт — Потребляемая мощность электроэнергии
Виды ламп накаливания и их функциональное назначение
- Лампы накаливания общего назначения
- Лампы накаливания прожекторные
- Лампы накаливания зеркальные
- Лампы накаливания галогенные
По своему функциональному назначению наиболее распространенными являются лампы накаливания общего назначения (ЛОН). Все ЛОН, производимые в России должны соответствовать требованиям ГОСТ 2239-79. Их применяют для наружного и внутреннего, а также для декоративного освещения, в бытовых и промышленных сетях с напряжением 127 и 220 В и частотой 50 Гц.
ЛОН имеют относительно недолгий срок, в среднем около 1000 часов, и невысокий КПД – они преобразуют в свет только 5% электроэнергии, а остальное выделяется в виде тепла.
Особенностью маломощных (до 25 Вт) ЛОН является используемая в них, в качестве тела накала, угольная нить. Эта устаревшая технология использовалась еще в первых «лампочках Ильича» и сохранилась только здесь.
Прожекторные лампы накаливания отличаются значительно большей, по сравнению с остальными видами, мощностью и предназначены для направленного освещения или подачи световых сигналов на дальние расстояния. Согласно ГОСТу их разделяют на три группы: лампы кинопроекционные (ГОСТ 4019-74), для прожекторов общего назначения (ГОСТ 7874-76) и маячные лампы (ГОСТ 16301-80).
Тело накала в прожекторных лампах длиннее и при этом расположено более компактно, для усиления габаритной яркости и последующей фокусировки светового потока. Задачу фокусировки решают специальные фокусирующие цоколи, предусмотренные в некоторых моделях, либо оптические линзы в конструкциях прожекторов и маяков.
Максимальная мощность выпускаемых сегодня в России прожекторных ламп составляет 10 кВт.
Зеркальные лампы накаливания отличают особая конструкция колбы и светоотражающий алюминиевый слой. Светопроводящая часть колбы выполнена из матового стекла, что придает свету мягкость и сглаживает контрастные тени от предметов. Такие лампы маркируются индексами обозначающими тип светового потока: ЗК (концентрированное светораспределение), ЗС (среднее светораспределение) или ЗШ (широкое светораспределение).
К этой же группе относят неодимовые лампы, отличие которых состоит в добавлении окиси неодима в формулу состава, из которого выдувается стеклянная колба. Благодаря этому часть желтого спектра поглощается, и цветовая температура сдвигается в область более яркого белого излучения. Это позволяет использовать неодимовые лампы в интерьерном освещении для большей яркости и сохранения оттенков в интерьере. В индекс неодимовых ламп добавлена буква «Н».
Характеристики галогенных ламп накаливания предусматривают обязательное наличие в газовой колбе бром- или иод-галогеновых соединений. Этот нюанс среды, в которой находится тело накала, позволяет испарившимся молекулам вольфрама реагировать с буферным газом и осаждаться обратно на поверхность спирали после температурного распада неустойчивого соединения.
За счет этого амортизирующего цикла галогенные лампы могут выдерживать больший нагрев спирали, а значит излучать более белый свет, уже около 3000 К, а также имеют увеличенный срок эксплуатации, среднее значение которого 2000 часов.
Перед тем, как определить, какая именно лампа накаливания вам нужна, стоит изучить особенности и маркировку существующих типов. При всем их разнообразии, нужно точно понимать назначение выбираемой лампы и то, как и где она будет использоваться. Несоответствие характеристик лампы задачам, под которые она приобретается, может повлечь не только ненужные расходы, но и привести к аварийным ситуациям, вплоть до повреждения электросети и пожара.
elektrik24.net