Лампочки

Цікавий факт: Суд над лампочкою розжарення. У 1879р. в Англії питання про застосування ламп розжарення розглядалося в суді за позовом газових компаній, які займалися в той час штучним освітленням. Ось деякі аргументи противників електричного освітлення:

• електричне світло надає якоїсь мертвості обличчя і, крім того, ускладнює вибір одягу;

• електричне світло надає поганого вигляду рибі;

• миготіння світла викликає різь в очах.

Доводи захисників лампи, що мертвість особи помічається лише "при змішуванні газового світла з електричним", що "миготіння" дуги в лампах від неякісно виготовлених електродів і т.д. і т.п. виявилися сильнішими. Більше того, суд заборонив передавати електричне освітлення газовим компаніям, "як некомпетентним у питаннях електротехніки".

У цій статті під лампами маються на увазі пристрої, призначені для освітлення. Існують такі типи ламп:

• Лампи розжарювання (до них відносяться галогенні лампи). Принцип дії - розігрів електричним струмом вольфрамової спіралі та її світіння в інертних газах;

• Газорозрядні лампи (люмінесцентні, ртутні, натрієві, металогалогенні) випромінюють світло, що отримується при проходженні електричної дуги через суміш газів;

• Плазмова лампа - світіння викликається плазмою всередині лампи під електричним полем;

• Оптоволокно - не є самостійним джерелом світла. Світіння в оптоволоконній трубці досягається подачею світла через проектор.

Лампи розжарювання

Лампи розжарення світять у гарячому (червоному) спектрі. Людське око сприймає світло ламп розжарення як жовте. Основні переваги ламп розжарення: низька ціна, дуже великий вибір форм та габаритів, майже не спотворюють відбите світло. Основні недоліки щодо інших ламп – менший ККД (реально 2% – максимум 5%), дуже короткий термін служби (зазвичай 1000год), висока температура скляної колби лампи.

Лампа розжарення згодом "випалює" навколо себе пляму. Особливо це видно на пластику і меншою мірою на білій водоемульсійній фарбі.

Лампи розжарення, заповнені криптоном, мають світловіддачу на 20% вище, ніж звичайні ксенонові лампи, але й коштують дорожче.

Принципові відмінності дешевих ламп розжарення від дорогих:

• сталевий цоколь, який згодом "припаюється" до патрона (у дорогих ламп цоколь алюмінієвий);

• при перегоранні дешевої лампи розжарювання найчастіше відбувається коротке замикання (у нормальних ламп запобіжник не допускає КЗ);

• колба має більший діаметр - не завжди міститься в сучасних люстрах;

• пайка біля дешевої лампочки часто не забезпечує нормального контакту, що призводить до перегрівання та передчасному руйнуванню патрона.

Більш рівномірний спектр світла дають лампи розжарення зі спеціальним білим покриттям (не плутайте з матовими лампочками). Такі лампи називаються Softtone, у них колба зсередини покрита білим порошком та повністю непрозора.

Галогенні лампи - різновид ламп розжарення. За рахунок галогенних газів досягається вища світловіддача - приблизно в 2 рази вище, ніж у звичайних ламп розжарення. При цьому у 2-4 рази збільшується термін служби. У "брендових" галогенних ламп є спеціальне покриття зменшення ультрафіолетового випромінювання. Ультрафіолетове випромінювання і є основним "винуватцем" вигорілих плям на навколишній поверхні навколо лампи.

До уваги:

1. Галогенні лампи в жодному разі не можна чіпати голими руками - навіть на вимитих руках завжди є жирова органіка. А будь-які жирні плями на галогенній лампі скорочують термін її служби у десятки разів. Замінювати галогенні лампочки треба за допомогою чистих сухих рукавичок чи серветок. В принципі, наявність жирних плям на будь-якій лампі призводить до скорочення терміну її служби, але на інших лампах це лише 5-10%;

2. Галогенні лампочки дуже примхливі до поганої напруги. Більш довговічні в цьому плані галогенні лампочки, Запитані через 12В трансформатори. При покупці трансформаторів для галогенних ламп цікавтеся можливістю підключення до трансформатора димера (на випадок регулювання освітленості) та наявністю захисту від короткого замикання та перевантажень (додатковий захист ніколи не завадить);

3. Трансформатор галогенних ламп повинен знаходитися на відстані не менше 30 см від ламп, щоб уникнути перегріву;

4. Термін служби ламп розжарювання та галогенних ламп можна збільшити в 5-7 разів. Для цього треба встановити пристрій плавного пуску (можуть називатися блоком захисту). Крім суттєвої економії на покупці ламп, Ви ще отримуєте гарний та комфортний для очей ефект. поступового наростання світла протягом 3-5 секунд. Вартість таких пристроїв - $10-$15;

5. У ламп розжарення є цікава особливість. Так, при збільшенні напруги всього на 20В, яскравість лампи зростає вдвічі, але термін служби скорочується на 95%. А ось при зменшенні напруги вдвічі (наприклад, при послідовному включенні) хоча і зменшується кількість світла, зате збільшується час життя майже у тисячу разів. Цим ефектом часто користуються, коли необхідно забезпечити надійне чергове освітлення, наприклад, на сходових майданчиках. Часто для цього ж лампу розжарювання підключають послідовно з діодом;

6. Встановлення галогенних ламп у підвісні стелі без гарної вентиляції всередині вкрай небажане. Галогенні лампи під час роботи виділяють дуже багато тепла. Якщо це тепло не відводити, то Ви замучитеся міняти лампочки, і жодні пристрої "захисту ламп" Вам не допоможуть.

Газорозрядні лампи

Люмінесцентна лампа — газорозрядне джерело світла, світловий потік якого визначається переважно світлом люмінофорів під впливом ультрафіолетового випромінювання розряду Люмінесцентні лампи широко застосовуються для загального освітлення, при цьому їх світлова віддача приблизно в 5 разів більша, ніж у ламп розжарювання того ж призначення. Люмінесцентні лампи, що працюють за допомогою електромагнітного баласту, мерехтять із частотою 50 разів на секунду (50Гц). Людина "не бачить" цього мерехтіння, але тривале перебування при такому світлі може негативно вплинути на зір. Цей недолік повністю вирішений у світильниках та лампах, де встановлено електронний баласт. Люмінесцентні лампи використовуються для освітлення приміщень з висотою стель до 5м. Використовувати вище – неекономічно. Для освітлення приміщень з високими прольотами застосовуються потужніші газорозрядні лампи: ртутні, натрієві та металогалогенні.

Компактна люмінесцентна лампа (енергозберігаючі лампи-«економка»). "Економки" бувають двох типів:

• компактна інтегрована люмінесцентна. Має вбудований електронний баласт. Цоколь як на звичайних лампах розжарення - Е27 або Е14 (міньйон);

• компактна не інтегрована люмінесцентна (електронний баласт повинен бути у світильнику) – зазвичай застосовується в настільних лампах та у вбудованих світильниках (Downlight).

Поради при виборі економки. На жаль, практично всі не "брендові" китайські виробники люмінесцентних ламп не витримують критики. До речі, якщо на лампі стоїть штрих-код Росії чи України, але не зазначено найменування заводу, це теж Китай. Погана китайська лампа одного виду та одного виробника, але з різних партій може давати різну кольоровість. Нам зустрічалися економки із заявленою кольоровістю 6600К (що в теорії відповідає білому кольору), які світили явно жовтим спектром. Термін служби люмінесцентних ламп має бути як мінімум 8000 годин. А у китайських – як пощастить, у найкращому разі рік повноцінної роботи. При термін експлуатації більше року китайські лампи сильно тьмяніють (ремісія).

На сьогоднішній день краще купувати лампи відомих брендів, наприклад: Philips, Pila, Osram, General Electric. Власники цих брендів більшою мірою вже винесли виробництво до Китаю (що, безумовно, позначилася як збірка), Проте заявленим властивостям їх лампи відповідають. Докладніше див. статтю "Лампа енергозберігаюча - правда і брехня"

У найдорожчих лампах "брендових" виробників використовується "трисмуговий" та "п'ятисмуговий" люмінофор. Кожна смуга відповідає за спектр. Це дозволяє досягти рівномірного розподілу випромінювання по видимому спектру, що призводить до більш натурального відтворення світла. Ціна таких ламп $8-$10.

Усі люмінесцентні лампи містять ртуть. Навіть невеликі дози можуть завдати шкоди здоров'ю, якщо лампа розбилася, до того ж, ртуть важко виводиться з організму. На жаль, на сьогодні контроль за утилізацією ламп із вмістом ртуті практично відсутня. Вкрай рідко органи з охорони праці змушують окремі підприємства укласти договір на демеркурізацію ламп, що містять ртуть.

Нестача люмінесцентних ламп - чим більше циклів увімкнути/вимкнути відчуває лампа, тим швидше виходить з ладу. Оптимальний варіант експлуатації -включення/вимкнення щодня. Електронні баласти (на яких, до речі, працюють усі економки) "не люблять" морозів нижче -15°С.

Ртутні, натрієві та металогалогенні

Газорозрядні лампи є більш ефективними з погляду енергоспоживання (порівняно з люмінесцентними лампами), але з найгіршим індексом кольору. Тому основне застосування отримали при освітленні великих площ з високими прольотами: склади, басейни, спортмайданчики, а також у зовнішньому освітленні.

Недоліки:

• Газорозрядні лампи не можна повторно вмикати раніше 3-5 хвилин після вимкнення. Для повторного увімкнення лампа повинна повністю охолонути, інакше дуже швидко вийде з ладу. Для захисту ламп "від дурня", встановлюються сходові вимикачі або реле затримки включення;

• газорозрядні лампи виходять на повноцінну роботу приблизно через 100 годин роботи (так званий цикл пропалювання);

• приблизно через рік експлуатації втрачають до 30% світлового потоку.

Ртутні лампи. Застарілий тип ламп. Їх впевнено витісняють ртутно-вольфрамові лампи, що не потребують пускового пристрою. (Дроселя) і натрієві лампи, екологічно чистіші. Ртутні лампи поки що застосовуються через нижчу ціни в порівнянні з аналогами.

Натрієві лампи. Світловий потік вищий, ніж у ртутних ламп, але гірший індекс кольору. На рівні з ртутними лампами широко використовуються для освітлення вулиць. Через сильне спотворення кольору натрієві лампи рідко застосовуються у промислових приміщеннях (переважно склади). Деякі види натрієвих ламп застосовуються для вирощування рослин. На сьогодні вже з'явилися натрієві лампи покращеної передачі кольору без спотворення кольору: випромінюють комфортне спокійне світло - особливо хороші при освітленні вулиць старовинної забудови, котеджів, дитячих майданчиків тощо.

Металологенні лампи у своєму розряді найефективніші і мають високий індекс кольору. за габаритам менше своїх побратимів. Металогалогенні лампи найбільш ефективні у прожекторах для спрямованої підсвічування рекламних щитів, будівель, спортивних майданчиків тощо. Є види металогазових ламп, які використовуються для освітлення вулиць. Ціна в 1,5-2 рази вища за натрієві та ртутні аналоги.

Світлодіодні лампи.

Принцип роботи - світіння кристалів під час проходження струму. На сьогоднішній день світлодіодна лампа - найбільш ефективна з енергоспоживання лампа. Якщо взяти для прикладу лампу розжарення в 100Вт і порівняти її за кількістю відданого світла з іншими типами ламп то вийде така картина:

Лампа розжарення - ­­­­­­­­­ 100Вт
Лампа галогенова -­­­­­­50Вт
Лампа енергозберігаюча - 25Вт
Лампа світлодіодна -­­­­­­8Вт

Світлодіодні лампи вже досягли порога доцільності покупки. Тобто. первісна вартість лампи окупається за рахунок економії електроенергії та терміну служби.

Термін служби різних типів ламп:
Лампа розжарення - ­­­­­­­­­­­ ;1.000годин
Лампа галогенова -­­­­­­1.000-2.000 годин
Лампа енергозберігаюча - 5.000-8.000 годин
Лампа світлодіодна -­­­­­­60.000-100.000годин

Крім того, світлодіодні лампи не "випалюють" кольори при довготривалому підсвічуванні, як це відбувається у галогенових ламп. Це особливо важливо під час підсвічування картин, шкіряних речей, ювелірних виробів.

Особливістю сучасних світлодіодних ламп є те, що самі світлодіодні кристали працюють при напрузі 12B. Тобто. для організації світлодіодного освітлення потрібен трансформатор. Зазвичай він продається разом із лампою, або вбудований у саму лампу. Оскільки будь-який трансформатор має властивість грітися при роботі - то для свеТодіодні світильники дуже важлива функція відведення тепла. І хоча світлодіодні лампи/світильники виділяють тепла значно менше, ніж галогенові, але для світлодіодних кристалів високі температури згубні. Тому у всіх якісних світлодіодних ламп/світильників завжди є охолоджуюча радіаторні грати.

Світлодіодні лампи вже випускається у всіх звичних нам формах: колба як у лампи розжарювання, рефлекторна як у вбудованих у стелю світильників, з цоколем типу GU (два штирі як у галогенових мініатюрних) ламп), у формі стрічки тощо. Стримує поширення світлодіодного освітлення поки що помилкові стереотипи та звички - див. історичний факт на початку статті.

Рівень технологій у сфері світлодіодів постійно зростає та здешевлюється. Єдиним на сьогодні слабким місцем у світлодіодному освітленні можна вважати індекс кольоропередачі, який поки що знаходиться на рівні 70 од. із 100. Але 70 Ra – це дуже пристойний показник, достатній для 95% випадків. Якщо комусь цікаво знати більше докладно що таке індекс кольору і взагалі як вимірюється рівень освітленості - див. "Штучне освітлення квартири, будинки"

Оптоволокно.

Принцип передачі світла всередині оптоволокна був уперше продемонстрований за часів королеви Вікторії (ХІХ століття). Для освітлення оптоволокно почало використовуватися в 60гг. минулого століття, а для зв'язку – у 70-ті роки ХХ століття. Для освітлення оптоволокно використовується переважно з декоративною функцією: покажчики, реклама, новорічні. ялинки.

Увага: це авторська стаття, тому при використанні матеріалу прохання робити посилання на першоджерело.

author: Оleg Stolyarov

Останні зміни внесені 13.08.12