Существует много видов ламп, и все они различаются по принципу действия, условиям эксплуатации и, конечно же, дизайну. Чтобы правильно сделать выбор источника света, нужно разобраться с видами осветительной аппаратуры и условиями ее подключения.
Основные характеристики ламп
Можно встретить лампы самые разные по форме, но у всех моделей есть цоколь – деталь, с помощью которой лампа подсоединяется к электропроводке. Цоколи встречаются с резьбой и штырями.
Цоколи с резьбой бывают трех размеров: Е14, Е27 и Е40. В быту используются Е14, Е27, а Е40 применяется в уличных фонарях. Устанавливать или менять такие варианты не составляет большого труда – вкручивается лампочка в патрон до упора, и она готова к работе. Таким патроном оснащены как лампы накаливания, так и лампы светодиодные или энергосберегающие.
Штырьковые цоколи, в основном, применяются в компактных галогенных и люминесцентных лампах. При помощи штырьков они крепятся в гнезде светильника. Штырьков в конструкциях бывает 2 или 4. Обозначаются такие цоколи чаще всего буквой G и числом, указывающим на размер: G5, G9 или 2G10, 2G11.
Потребителей в первую очередь интересуют такие характеристики источников света, как мощность и светоотдача. Производитель указывает мощность на цоколе или баллоне изделия.
Лампы разных типов обладают разной светоотдачей. Самая низкая светоотдача в лампах накаливания, а самая высокая – в люминесцентных. К примеру, энергосберегающие виды мощностью 10 Вт будут давать поток света не хуже, чем лампа накаливания в 100 Вт. Так что, приобретая осветительные приборы, обязательно консультируйтесь у продавцов.
Самые распространенные лампы
Чтобы определиться с тем, какой источник света лучше, нужно знать, какие бывают лампы. Не так давно самыми распространенными источниками электрического света были лампы накаливания (JIOH), которые появились еще в XIX веке. Все JIOH имели вакуумный баллон из стекла, цоколь с контактами и предохранителями и нить накаливания в виде спирали, изготовленную из вольфрама. В современных вариантах баллон наполнен каким-нибудь инертным газом. При прохождении тока через спираль она раскаляется и ярко светится.
Светоотдача таких источников не очень высокая – в 4-9 раз ниже, чем энергосберегающих люминесцентных. Отличаются JIOH мощностью, размерами, цветом баллона и его дизайном. Пользуются популярностью модели, по форме напоминающие горящую свечу, которые выгодно подчеркивают изысканные формы многих современных светильников и придают изюминку .
Современные лампы накаливания
Отличается от обычной формой колбы и специальным покрытием внутренней части баллона, позволяющим собрать весь световой поток в единый пучок, который направляется в нужное место. Их используют:
- в промышленности для сушки, обогрева и обжига;
- при фото- и видеосъемках;
- в фермерских хозяйствах и ветеринарии;
- для потолочного освещения ванных комнат и .
Отличаются от обычных только содержимым баллона. К инертному газу добавляется бром и йод для защиты нити накаливания и повышения срока службы. В таких источниках колбы имеют небольшие размеры, что позволяет применять в качестве наполнителей дорогостоящие инертные газы. Такие источники света обладают рядом преимуществ:
- яркость свечения сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации;
- обеспечивается естественная цветопередача освещенных предметов;
- срок службы по сравнению с обычными JIOH увеличен как минимум в два раза;
- значительно выше светоотдача при меньших размерах.
Единственным минусом таких лампочек является чувствительность к значительным перепадам напряжения в сети, поэтому осветительные приборы часто дополняются специальными трансформаторами.
Люминесцентные лампы
Люминесцентные модели принципиально отличаются от ЛОН – у них светятся не нити накаливания, а пары ртути и люминофор, покрывающий стенки трубки. Они часто крепятся внутри светильника не резьбовым патроном, а штырями, расположенными с обеих сторон стеклянной трубки. К основным достоинствам таких ламп можно отнести:
- высокую светоотдачу;
- более естественную цветопередачу освещенных предметов;
- создание мягкого рассеянного света благодаря низкой яркости сравнительно большой поверхности;
- низкую себестоимость;
- низкую температуру поверхности.
Прямое их подключение к сети практически невозможно, поэтому используются специальные балласты и стартеры для включения в момент зажигания. В последнее время появились на рынке компактные варианты энергосберегающих люминесцентных ламп, в которых устранены все недостатки предшественников.
Светодиодные модели
Светодиодные лампы начали завоевывать рынок с 1962 года. Они высокотехнологичны, имеют прекрасную светоотдачу и обладают тремя главными преимуществами:
- энергопотребление до 10 раз ниже, чем в ЛОН, и в 3 раза ниже, чем в люминесцентных.
- длительный срок эксплуатации (производитель обещает не менее 10 лет);
- они относительно безвредные – не содержат ртути.
Светодиодные зеркальные лампы также изготавливаются на основании технологии светодиодов и обладают низким энергопотреблением, высокой светоотдачей, малыми габаритами и высоким стилем. Подходят для организации основного и вспомогательного освещения в интерьере.
Энергосберегающие лампы – плюсы и минусы
К энергосберегающим относятся люминесцентные компактные источники света, которые можно вкрутить в обычный патрон, традиционные люминесцентные модели и светодиодные. При равной мощности световой поток в них может быть больше в 3-5 раз. Этот показатель зависит от фирмы изготовителя и излучаемого спектра. Для жилых помещений, где вы при свете можете находиться длительное время, желательно подбирать варианты с теплым свечением, которое по восприятию очень близко к естественному солнечному.
Главные недостатки энергосберегающих источников света – их высокая цена и особые требования к утилизации, поскольку при повреждении таких изделий наносится вред окружающей среде. Но технологии стремительно развиваются, и может быть, в ближайшее время мы увидим на прилавках магазинов изделия, лишенные и этих недостатков.
На сегодняшний день существует огромный выбор электрических ламп: лампы накаливания, галогенновые лампы, светодиодные лампы, люминесцентные лампы, ртутные газоразрядные лампы, ксеноновые дуговые лампы и натриевые газоразрядные лампы. Отличаются они размером, формой, цоколем, техническими характеристиками и сферой применения.
Виды лампочек для дома
Для домашнего освещения наибольшей популярностью пользуются 4 вида электрических лампочек: лампы накаливания, галогенные, энергосберегающие и светодиодные лампы.
Лампы накаливания
- самые недорогие и доступные. Широко применяемые как в быту, так и на специализированных объектах, они все более сдают свои позиции из-за низкого коэффициента полезного действия. Всего 20% выделяемой энергии тратится на освещение помещения, а остальные 80% на нагревание. Из-за такого высокого температурного режима портятся плафоны, патроны и коптятся потолки. К лампе накаливания можно подключать диммер (регулятор уровня освещения).
- отличается от лампы накаливания содержанием внутри колбы галагеновых газов. Срок службы таких ламп в 4 раза больше, чем у ламп накаливания, а стабильная светоотдача сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации. Недостатком галогенных ламп является низкочастотный шум при использовании регулятора уровня освещения (диммера). Наиболее широкое применение галогенные лампы получили в автомобильной промышленности.
- относится к виду энергосберегающих ламп. Уменьшенная до размеров обычной лампочки, люминесцентная потребляет в 5 раз меньше электроэнергии по сравнению с другими, но стоит не в пример дороже. Имея повышенную светоотдачу (в 5 раз ярче лампы накаливания), рассчитаны на использование в благоприятных комнатных условиях. Энергосберегающие лампочки различаются по размерам, форме, потребляемой мощности и вариантами цвета свечения. Обладают длительным сроком службы и высокой эффективностью. В процессе эксплуатации такие лампы не нагреваются и подходят для натяжных потолков. Энергосберегающие лампы содержат в себе такие вредные вещества как пары ртути и требуют специальных условий утилизации.
- самая дорогая из электрических лампочек. Потребляя минимум электроэнергии, обладает огромным сроком службы - от 3 до 12 лет непрерывной работы. Обладая практически 100% светоотдачей, такие лампочки не нагреваются и идеально подходят для натяжных потолков, помещений с высокими потолками, а так же больших домов и квартир с высокой потребностью в освещении. В отличие от люминесцентных, не содержат вредных веществ и полностью экологично безопасны.
Сравнительные характеристики лампочек
| Характеристики: | |||
| Стоимость | Низкая | Средняя | Высокая |
| Энергопотребление | 40Вт = 40Вт | 7Вт = 40Вт | 5Вт = 40Вт |
| Срок службы | 1 000 часов | до 25 000 часов | до 50 000 часов |
| Тепловыделение | Высокое | Среднее | Низкое |
| Температура поверхности | > 150 0 С | > 100 0 С | 70 0 С |
| Ударопрочность | Стекло / хрупкое | Стекло / хрупкое | Пластик / прочное |
| Эффект ВКЛ/ВЫКЛ | Сокращает срок службы | Сокращает срок службы | Не оказывает влияния |
| Эффективность затрат | Низкая | Средняя | Высокая |
| Экологичность | нет | нет | да |
| Возможность переработки | нет | нет | да |
Какие лампочки лучше? Плюсы и минусы лампочек
Лампы накаливания и галогенные лампы Небольшая стоимость;
|
|
Низкое энергопотребление;
|
|
Низкое энергопотребление;
|
Приобретая лампы для домашнего освещения, исходите из размеров помещения - очень тусклый или чересчур яркий свет плохо влияют на зрение. При покупке, обратите внимание на соответствие мощности лампочки и мощности люстры или светильника, в которые Вы будете их вкручивать (максимальная мощность используемой лампы указана на каждом патроне). При превышении величины максимальной мощности используемой лампочки, патрон в осветительном приборе будет постоянно перегреваться, что приведет к его разрушению и может стать причиной пожара.
Материалы, близкие
Жизнь современного человека немыслима без использования электроэнергии. На сегодняшний день основная масса источников света - электрические. Около 15% общего количества вырабатываемой электроэнергии расходуется осветительными приборами. Чтобы снизить энергопотребление, повысить светоотдачу и увеличить срок эксплуатации источников света, необходимо использовать наиболее экономные источники света, постепенно отказавшись от более старых и неоправданно энергозатратных аналогов.
Осветительные лампы
Рассмотрим общепринятую классификацию. На основании принципов действия электроприборов в выделяют следующие типы осветительных накаливания, в том числе галогенные лампы накаливания и разрядные лампы, а также светодиодные, которые за последние несколько лет становятся все более популярными.
Стоит отметить, что электролампы различаются по форме, размеру, количеству потребляемой энергии и теплоотдачи, сроку эксплуатации, стоимости. Итак, рассмотрим осветительные более детально и определим преимущества и недостатки каждого вида.
Типы ламп
Какая из ламп самая дешевая и простая в эксплуатации? Это всем знакомая лампа накаливания осветительная - ветеран в работе многочисленных бытовых электроприборов. Невысокая цена и легкость в эксплуатации делают их популярными уже не одно десятилетие. Им не страшны перепады температур, они мгновенно зажигаются и не содержат опасных паров ртути.
Производят лампы различной мощности от 25 до Правда, количество рабочих часов у таких ламп невысокое, всего 1000, а потребление электроэнергии намного выше, чем у энергосберегающих аналогов. Со временем за счет выделяемых при работе паров стекло лампы мутнеет и теряет яркость. Потому они невыгодны, и со временем от них отказываются. Так, во многих странах Европы их производство и продажа прекращены и запрещены законодательством.
Рефлекторные лампы
Нашли свое применение и рефлекторные лампы накаливания. Они во многом напоминают обычную лампу накаливания, единственное отличие - посеребренная поверхность. Используется это для того, чтобы создать направленное освещение в определенную точку, к примеру, на витрине или рекламном щите. Маркируют их R50, R63, и R80, где цифра указывает на диаметр. Они просты в применении, снабжены резьбовым цоколем стандартных размеров Е14 или Е27.
Люминесцентные лампы
Как известно, для работы осветительных приборов необходимо около 15% всей вырабатываемой электроэнергии. Согласитесь, ведь это очень много. Для сокращения этого показателя необходим переход на более экономные источники света. Согласно действующему законодательству, с 2014 года мощность осветительных ламп не должна превышать 25 Вт. На смену привычным лампам накаливания пришли энергосберегающие люминесцентные, которые потребляют в пять раз меньше электроэнергии, при этом уровень освещения остается прежним. Что они собой представляют? Это стеклянная колба белого цвета, покрытая с внутренней стороны люминофором и содержащая инертный газ с небольшим количеством паров ртути. Столкновение электронов с парами ртути дает ультрафиолетовое излучение, а оно, в свою очередь, за счет люминофора преобразуется в свет, который мы привыкли видеть.
Срок эксплуатации таких ламп - около года, или 10 000 часов непрерывной работы. Но осветительные лампы такого типа имеют один существенный недостаток: они содержат ртуть. Поэтому они требуют очень аккуратного использования и специальных условий утилизации. Их нельзя ронять или просто выбросить в мусорный бак - ведь, как известно, пары ртути даже в малых количествах очень опасны. К тому же, попадая в воздух, они не растворяются, а зависают, отравляя все вокруг. Так, количество паров ртути от одной разбитой лампы примерно 50 мг 3 при допустимом уровне концентрации паров 0,01 мг/м 3 .
Еще один недостаток таких светильников: цвет некоторых из них неприятен для глаз, их освещение достаточно агрессивное. Выход есть: при выборе лампы следует учитывать ее цветовую температуру. Она измеряется в Кельвинах (К). Так, более мягкий, теплый оттенок дают лампы с пометкой 2700К - 3000К, именно этот показатель наиболее оптимален для человеческих глаз при работе в помещениях, так как наиболее приближен к естественному солнечному освещению.
Применение ламп дневного освещения
Среди огромного количества электроламп существуют те, основная задача которых - работать непрерывно много часов подряд. Используются они в помещениях определенного типа: больницах, супермаркетах, складах, офисах. Считается, что их свет наиболее приближен к естественному, отсюда и название: лампы дневного освещения.
Лампы производят в форме удлиненной стеклянной трубки с контактными электродами по краям. Они нашли применение и в домашних условиях. Используются они как основной источник света на потолке или крепятся на стенах в качестве дополнительного. Очень удобны, например, на кухне, над рабочей поверхностью, когда необходимо направленное освещение, или в качестве декоративной подсветки в нишах, под полочками и картинами, для освещения аквариумов или подогрева комнатных растений в холодное время года. Работают они от обычной сети и не требуют специальных преобразователей тока. Такие светильники считаются энергосберегающими, так как по сравнению с лампой накаливания старого образца они практически не нагреваются, потребляют до 10 раз меньше энергии, а срок эксплуатации их составляет около 10000 часов непрерывной работы. Но есть один нюанс: такое освещение обычно используют внутри помещения при температуре 15-25 градусов. При более низких температурах они просто не станут работать. Кроме белого и желтого, такие лампы могут излучать и другие оттенки: голубой, красный, зеленый, синий, ультрафиолетовый. Выбор цвета зависит от назначения и области применения.
Галогенные лампы
На сегодняшний день применяется не один вид ламп, потребляющих в два раза меньше электроэнергии, чем их предшественники. Такие лампы относят к классу энергосберегающих. Это галогенные осветительные лампы, широко используемые в повседневной жизни. Благодаря компактным размерам их удобно использовать в осветительных приборах типа торшера, бра, потолочных светильниках с нестандартным плафоном, для декоративной встроенной подсветки.
Для заполнения колбы такой лампы используют смесь специальных газов с парами брома или йода. При подключении прибора к сети нить накала (вольфрамовая спираль) разогревается и дает свечение. В отличие от обычной электрической лампочки, здесь вольфрам при нагреве не оседает на стенках колбы, а в соединении с газом дает более яркое и длительное свечение, до 4000 часов. Такие светильники излучают ультрафиолетовые лучи, что очень вредно для глаз. Поэтому качественные лампы имеют специальное защитное покрытие. Они очень чувствительны к перепадам напряжения и очень быстро могут выйти из строя.
Энергосберегающие лампы
Универсальным и энергоэффективным источником света на сегодняшний день считаются те из них, которые для работы используют в несколько раз меньше энергии, при этом не уменьшая мощности вырабатываемого потока. Как, например, энергосберегающие лампы, предназначенные для жилых и офисных помещений. Они универсальны и могут быть использованы в осветительных приборах разных типов.
Характеристика осветительных ламп такого типа: потребление электроэнергии в несколько раз ниже, чем у ламп накаливания, служат до 10 раз дольше, не нагреваются, не мерцают, не гудят, достаточно прочные и не содержат опасных компонентов.
Из недостатков можно выделить следующие: медленный разогрев (до 2 минут), работа при температуре не ниже 15 градусов. Их нельзя использовать на улице в открытых светильниках.
Основные преимущества светодиодов
Но одними из наиболее выгодных в плане экономии энергии считаются светодиодные или LED-лампы. В переводе с английского LED - light emittingdiode - «светоизлучающий диод». Светоотдача таких ламп 60-100 Лм/Вт, а средний срок службы составляет 30 000-50 000 часов. При этом современные осветительные лампы этого типа не нагреваются и совершенно безопасны в эксплуатации. Ну а если перегорит одна из лампочек, это не отразится на работе всего механизма, он продолжит работу.
Цветовая температура у них довольно разнообразна - от мягкого желтого до холодного белого. Выбор цвета зависит от использования помещения и предпочтений хозяина. Так, например, для офиса лучше выбрать яркий белый с отметкой 6400К, для детской комнаты подойдет естественное освещение, не такое агрессивное, 4200К, ну а для спальни - немного желтоватый оттенок, 2700К.
И еще один плюс: они лишены основного недостатка люминесцентных ламп: гудения и мерцания, а глазам при таком освещении очень комфортно. Работают они от обычной сети 220 Вт и снабжены стандартным цоколем Е27 и Е14.
Использование светодиодов в быту
Интересно, что еще десяток лет назад даже не существовало такого понятия, как светодиодные лампы для дома. Как выбрать и установить их, мог подсказать разве что автомеханик - ведь использовались они в основном на приборной доске автомобиля и световых индикаторах. Сегодня же эксплуатация их в домашних условиях стала настолько привычной, что мы даже не задумываемся о выборе между LED-светильниками и лампами старого образца, настолько выбор очевиден и не в пользу последних. Основной момент: в светодиодных лампах ток - величина постоянная, поэтому затраты на нагревание минимальны. Следовательно, они не нагреваются и, как и лампы дневного освещения, могут служить много лет подряд. Даже несмотря на их высокую стоимость, они выгодны в использовании. Потребляя меньше энергии, такие лампы помогают снизить ежемесячную сумму оплаты за электричество. Кстати, выбирая светодиодные лампы для дома, следует учитывать такую разницу в мощности. Есть один секрет. Нужно знать мощность, которую потребляет осветительная лампа общего назначения, и разделить ее на 8. Например, если менять обычный светильник в 100 Вт, то 100: 8 = 12,5. Значит, нужна светодиодная лампа мощностью от 12 Вт.
Еще один не менее важный показатель - такие светильники имеют разную От этого показателя зависит, насколько комфортное освещение даст светодиодная осветительная лампа в помещении. Из существующих оттенков белого света наиболее оптимальным является оттенок в диапазоне 2600-3200 К и 3700-4200 К. Такой свет мягкий, наиболее приближен к естественному солнечному освещению и приятен для глаз. Показатель 6000 К дает очень холодный белый оттенок, а менее 2600 К - гнетущий желтый. Такие оттенки вредны для глаз, человек быстро устает, могут появиться головные боли и ухудшиться зрение. Поэтому очень важно приобретать только качественные подскажет консультант в магазине, а также предоставит все необходимые сертификаты качества.
Как ни крути, а светодиодная лампа выгодна во многих отношениях.
Она потребляет в несколько раз меньше электроэнергии.
В процессе работы не нагревается, что дает возможность использовать ее с легковоспламеняющимися материалами, например, в карнизах, фальш-потолке. Большое количество таких ламп не перегревает воздух в помещении.
Такие лампы не перегорают, а со временем лишь теряют свою яркость, примерно до 30%.
Долгий срок эксплуатации, до 15 лет.
Итак, имея представление о том, какие виды лампочек бывают, зная их основные характеристики, достоинства и недостатки, можно смело отправляться в ближайший магазин. Но есть еще один немаловажный момент, без которого даже простая замена перегоревшей лампы будет невозможна. Ведь чтобы подобрать лампу к осветительному прибору, нужно знать, какого вида ее цоколь. При помощи цоколя лампа крепится к патрону, и именно он подает электрический ток в лампочку.
Правильно подбираем цоколь
Для изготовления цоколя используют металл или керамику. А внутри помещены контакты, передающие электрический ток в рабочие элементы устройства. Каждый осветительный прибор оснащен одним или несколькими патронами для крепления ламп. Важно, чтобы цоколь приобретаемой лампы соответствовал патрону. Иначе она не будет работать.
Несмотря на многообразие видов цоколей электроламп в повседневной жизни чаще используют два вида: резьбовой и штырьковый.
Резьбовой цоколь еще называют винтовым. Название точно передает способ соединения его с патроном осветительного прибора. Его ввинчивают в осветительные лампы, для этого на его поверхности нанесена резьба. Для маркировки используют букву Е. Этот тип применяется во многих видах ламп в бытовых приборах. Такие цоколи различаются размером. Так, маркируя цоколь, после латинской буквы Е производитель обязательно указывает диаметр резьбового соединения. В быту чаще всего используют цоколи двух размеров - Е14 и Е27. Но существуют и более мощные осветительные лампы, например, для уличного освещения. В них используют цоколь Е40. Размер резьбовых соединений остается неизменным на протяжении многих десятков лет. Даже сейчас можно без труда заменить перегоревшую обычную лампочку в старинной люстре на более экономную, светодиодную. Размеры цоколя и патрона у них точно совпадают. Но в Америке и Канаде приняты другие параметры. Так как напряжение в сети у них 110В, то во избежание использования лампочек европейского образца диаметр цоколя отличается: Е12, Е17, Е26 и Е39.
Еще один вид цоколей, применяемых в быту, это штырьковой. К патрону он крепится при помощи двух металлических штырьков. Они выполняют роль контактов, передающих электричество в лампочку. Штырьки отличаются диаметром и расстоянием между ними. Для маркировки используют латинскую букву G, за ней следует цифровое обозначение промежутка между штырьками. Это G9 и G13.
Вот теперь можно смело приступать к ремонту. И пусть перепланировка или постройка новых стен под силу лишь специалистам, но с выбором и заменой электроламп вы вполне справитесь самостоятельно.
Для уличного освещения в населенных пунктах сейчас применяются энергоэффективные светильники с герметичными отражателями. На автомагистралях и на крупных автострадах применяют зачастую рефлекторное освещение с отражающей поверхностью внутри светильника, что позволяет создавать мощные потоки направленного света. Для второстепенных же дорог одинаково подходит и рефлекторное и рассеянное освещение.
Самые мощные фонари, мощностью от 250 до 400 Вт, устанавливают на автострадах, для освещения второстепенных дорог служат менее мощные — 70 — 250 Вт, а для пешеходных тротуаров и парковых зон достаточно освещения рассеянного с мощностью ламп от 40 до 125 Вт. Светильники уличного освещения в населенных пунктах имеют плафоны различной формы: для парков это шары и цилиндры, для широких улиц — направленные прожекторы и т.д.
Лампы в этих осветительных приборах в основном газоразрядные различных видов. Именно газоразрядные лампы считаются наиболее энергоэффективными и потому являются экономически выгодными. Газоразрядные лампы стали своего рода стандартом для уличного освещения.
Несмотря на мерцание света и шум своих пускорегулирующих аппаратов, экономический эффект от применения газоразрядных ламп весьма выразителен, от того они и являются стандартом до сих пор. При этом свет газоразрядных ламп достаточно ярок и стабилен на протяжении всего срока их службы. Цвет может быть разным — от желтого до белого.
Лампы относительно компактны, создают интенсивные световые пучки посредством разрядной дуги, при этом рабочее положение может быть любым — от горизонтального до вертикального — в этом одно из достоинств газоразрядных ламп, применяемых для уличного освещения.
Газоразрядные лампы имеют свои особенности. Им требуется прогрев прежде чем выйти на полную мощность. Обязательно наличие защитного стекла на светильнике. Необходим, конечно, и зажигательный блок с так называемым балластом. Непременно устанавливают и токовые предохранители. Применение пускорегулирующей аппаратуры позволяет избежать неисправностей из-за скачков напряжения питания.
Несмотря на все эти особенности, газоразрядные лампы до сих пор не теряют актуальности. Так, газоразрядные лампы находят применение для уличного освещения, для освещения площадей, магистралей, туннелей, аэродромов и т. д. Справедливости ради отметим, что и в декоративном освещении газоразрядные лампы заняли достойное место, например для изготовления художественной подсветки зданий.
К преимуществам газоразрядных ламп относятся: стабильный ровный свет на протяжении всего срока службы, высокая энергоэффективность и низкие эксплуатационные затраты, продолжительный срок службы по сравнению с уходящими в прошлое лампами накаливания и с , а также наличие защиты от ультрафиолетовой части спектра. Так, ртутные ДРЛ, натриевые ДНАТ и металлогалогенные ДРИ - газоразрядные лампы и применяются сегодня чаще всего в уличном освещении.
ДРЛ - ртутные дуговые лампы высокого давления, ДРИ - ртутные дуговые металлогалогенные лампы, а также ДНАТ - газоразрядные натриевые лампы высокого и низкого давления — все эти лампы работают на принципе газового разряда в парах ртути или натрия, который и служит источником свет. Ртутные лампы применяются больше других, однако постепенно они заменяются на натриевые лампы, которые более экологически безопасны.
Лампы ДРЛ обладают высоким качеством цветопередачи, надежны и не требуют техобслуживания. Внутри находятся пары ртути под давлением до 105 Па. Стеклянный баллон с цоколем содержит расположенную внутри ртутно-кварцевую трубку, внутри которой аргон и ртуть. Электрический разряд в парах создает световое излучение, при этом 40% приходится на ультрафиолет.
Люминофор, которым покрыта изнутри колба лампы, позволяет преобразовать ультрафиолет в видимый свет. Открытые территории традиционно освещаются лампами ДРЛ. Светоотдача ламп ДРЛ достигает 60 люмен на ватт.
Лампы ДРИ также относятся к газоразрядным. Ртуть и различные добавки типа бромидов и иодидов позволяют достичь высокой световой отдачи, которая достигает 95 люмен на ватт и выше. Металлогалогенные лампы обладают превосходной цветопередачей. Ровный белый свет с различной цветовой температурой — это про металлогалогенные лампы.
Цилиндрическая или эллипсоидная колба внутри имеет гарелку как и в ртутных дуговых лампах, только здесь разряд происходит в парах металлов и йодидов. Срок службы металлогалогенной лампы достигает 10000 часов.
Различный состав смесей, наполняющих колбу, позволяет получать различную цветовую температуру и даже отличные от белого цвета, например зеленый или фиолетовый, что бывает важно для того чтобы подчеркнуть архитектурную составляющую улицы.
Уличное освещение, освещение крупных коммерческих объектов — вот области частого применения металлгалогенных ламп, мощность которых может достигать 250 Вт, при соизмеримости освещенности с 1 кВт прожектором. Металлгалогенные лампы дороже ртутных дуговых высокого давления (ДРЛ).
Отличаются ярко-оранжевым светом, характерным для газового разряда в парах натрия. Натриевые лампы также как и металлогалогенные заменяют собой лампы ртутные. Натриевые — одни из наиболее энергоэффективных ламп, у них самая высокая светоотдача среди газоразрядных — до 200 люмен на ватт.
Недостаток натриевых ламп — они хуже светят в холодное время года, а натриевые лампы высокого давления содержат внутри соединения натрия и ртути, поэтому экологический аспект не так однозначен.
Натриевые лампы низкого давления НЛНД и натриевые лампы высокого давления НЛВД отличаются между собой. Лампы низкого давления НЛНД на 30% лучше по светоотдаче чем лампы высокого давления, и именно они чаще всего применяются в освещении улиц в теплых регионах, просто идеально подходят, поскольку их ровный желтый цвет комфортен для человеческого глаза, хотя цветопередача не достаточно близка к естественной.
Лампы же высокого давления НЛВД отличаются высоким КПД, но уступают, как отмечалось выше, по светоотдаче, лампам низкого давления. Поэтому лампы высокого давления больше применимы для спортзалов, производственных комплексов и всего в таком духе. Максимальная светоотдача 130-150 люмен на ватт. Тем не менее, их свет тоже комфортен для человеческого глаза, и применение различных люминофоров позволяет менять цветопередачу в сторону ближе к естественной, как у солнечного света.
За последние годы наиболее перспективными оказываются . Они сравнимы по экономичности и светоотдаче с натриевыми лампами низкого давления, а цвет света может быть любым. Химический состав полупроводящей основы может быть разным, и меняя его можно получить монохромотический свет любого цвета и световой температуры. По сравнению с газоразрядными лампами, светодиоды экологически безопасны, их утилизация не так специфична как для ламп содержащих ртуть. Срок службы светодиодов сильно превосходит газоразрядные лампы — до 100000 часов.
Светодиодные светильники для освещения улиц и автодорог работают сегодня в США, всюду в Китае, в Европе. Установленные на опоры освещения различной высоты, светодиодные светильники используются в этих странах для освещения автомобильных дорог за пределами городов.
Менее мощные светодиодные уличные светильники используются и для освещения городских улиц, дворовых территорий и проезжей части городских дорог. Внедрение светодиодного освещения - это одна из значительных составляющих современно подхода к энергосбережению, направленного на экономию топливно-энергетических ресурсов.
Андрей Повный
Среди всех электроустановочных и электромонтажных изделий осветительная аппаратура имеет наиболее богатый ассортимент. Это происходит потому, что элементы освещения несут в себе не только сугубо технические характеристики, но и элементы дизайна. Возможности современных ламп и светильников, их конструкторское разнообразие настолько велики, что немудрено растеряться. Например, существует целый класс светильников, предназначенных исключительно для гипсокартонных потолков.
Многочисленные виды ламп имеют различную природу света и эксплуатируются в неодинаковых условиях. Чтобы разобраться, какого типа лампа должна стоять в том или ином месте и каковы условия ее подключения, необходимо вкратце изучить основные виды осветительной аппаратуры.
У всех ламп есть одна общая часть: цоколь, при помощи которого они соединяются с проводами освещения. Это касается тех ламп, в которых есть цоколь с резьбой для крепления в патроне. Размеры цоколя и патрона имеют строгую классификацию. Необходимо знать, что в бытовых условиях применяют лампы с 3 видами цоколей: маленьким, средним и большим. На техническом языке это означает Е14, Е27 и Е40. Цоколь, или патрон, Е14 часто называют «миньон» (в gер. с фр. - «маленький»).
Самый распространенным размер - Е27. Е40 используют при уличном освещении. Лампы этой маркировки имеют мощность 300, 500 и 1000 Вт. Цифры в названии обозначают диаметр цоколя в миллиметрах. Помимо цоколей, которые вкручиваются в патрон при помощи резьбы, есть и другие виды. Они штырькового типа и называются G-цоколями. Используются в компактных люминесцентных и галогенных лампах для экономии места. При помощи 2 или 4 штырьков лампа крепится в гнезде светильника. Видов G-цоколей много. Основные из них: G5, G9, 2G10, 2G11, G23 и R7s-7. На светильниках и лампах всегда указывается информация о цоколе. При выборе лампы необходимо сравнивать эти данные.
Мощность лампы - одна из важнейших характеристик. На баллоне или цоколе производитель всегда указывает мощность, от которой зависит светимость лампы . Это не уровень света, который она излучает. В лампах различной природы света мощность имеет совершенно несхожее значение.
Например, энергосберегающая лампа при указанной мощности 5 Вт будет светить не хуже лампы накаливания в 60 Вт. То же касается и люминесцентных ламп . Светимость лампы исчисляется в люменах. Как правило, это не указывается, так что при выборе лампы необходимо ориентироваться на советы продавцов.
Светоотдача обозначает, что на 1 Вт мощности лампа дает столько-то люмен света. Очевидно, что энергосберегающая компактная люминесцентная лампа в 4–9 раз экономичнее, нежели накаливания. Можно легко подсчитать, что стандартная лампа в 60 Вт дает примерно 600 лм, тогда как компактная имеет такое же значение при мощности 10–11 Вт. Настолько же она будет экономичнее по энергопотреблению.
Лампы накаливания
(ЛОН) - самый первый источник электрического света, который появился в домашнем обиходе. Она была изобретена еще в середине 19 в., и хотя с того времени претерпела немало реконструкций, сущность осталась без изменений. Любая лампа накаливания состоит из вакуумного стеклянного баллона, цоколя, на котором располагаются контакты и предохранитель, и нити накаливания, излучающей свет.
Спираль накаливания сделана из вольфрамовых сплавов, которые легко выдерживают рабочую температуру горения +3200 °C. Чтобы нить мгновенно не перегорела, в современных лампах накачивают в баллон какой-нибудь инертный газ, например аргон.
Принцип работы лампы очень прост. При пропускании тока через проводник малого сечения и низкой проводимости часть энергии уходит на разогрев спирали-проводника, отчего тот начинает светиться в видимом свете. Несмотря на столь простое устройство, видов ЛОН существует огромное множество. Они различаются по форме и размерам.
Декоративные лампы (свечи): баллон имеет вытянутую форму, стилизованную под обычную свечу. Как правило, используются в небольших светильниках и бра.
Окрашенные лампы : стекла баллонов имеют различный цвет с декоративными целями.
Зеркальными лампами называют лампы, часть стеклянного баллона которых покрыта отражающим составом для направления света компактным пучком. Такие лампы чаще всего используют в потолочных светильниках, чтобы направлять свет вниз, не освещая потолка.
Лампы местного освещения работают под напряжением 12, 24 и 36 В. Они потребляют немного энергии, но и освещение соответствующее. Применяются в ручных фонарях, аварийном освещении и т. д. ЛОН по-прежнему остаются в первых рядах источника света, несмотря на некоторые недостатки. Их минусом является очень низкий КПД - не более 2–3 % от потребляемой энергии. Все остальное уходит в тепло.
Второй минус заключается в том, что ЛОН небезопасны с противопожарной точки зрения. Например, обычная газета, если ее положить на лампочку в 100 Вт, вспыхивает примерно через 20 мин. Надо ли говорить, что в некоторых местах ЛОН нельзя эксплуатировать, например в маленьких абажурах из пластика или дерева. Кроме того, такие лампы недолговечны. Срок службы ЛОН составляет примерно 500–1000 ч. К числу плюсов можно отнести дешевизну и простоту монтажа. ЛОН не требуют каких-либо дополнительных устройств для работы, подобно люминесцентным.
Галогенные лампы
Галогенные лампы мало чем отличаются от ламп накаливания, принцип работы тот же. Единственная разница между ними - это газовый состав в баллоне. В данных лампах к инертному газу примешивают йод или бром. В результате становится возможным повышение температуры нити накаливания и уменьшение испарения вольфрама.
Именно поэтому галогенные лампы можно делать более компактными, а срок их службы повышается в 2–3 раза. Однако температура нагревания стекла повышается весьма значительно, поэтому галогенные лампы делают из кварцевого материала. Они не терпят загрязнений на колбе. Прикасаться незащищенной рукой к баллону нельзя - лампа перегорит очень быстро.
Линейные галогенные лампы используются в переносных или стационарных прожекторах. В них часто бывают датчики движения. Такие лампы используют в гипсокартонных конструкциях.
Компактные осветительные устройства имеют зеркальное покрытие.
К минусам галогенных ламп можно отнести чувствительность к перепадам напряжения. Если оно «играет», лучше приобрести специальный трансформатор, выравнивающий силу тока.
Люминесцентные лампы
Принцип работы люминесцентных ламп серьезно отличается от ЛОН. Вместо вольфрамовой нити в стеклянной колбе такой лампы горят пары ртути под воздействием электрического тока. Свет газового разряда практически невидим, поскольку излучается в ультрафиолете. Последний заставляет светиться люминофор, которым покрыты стенки трубки. Этот свет мы и видим. Внешне и по способу соединения люминесцентные лампы также сильно отличаются от ЛОН. Вместо резьбового патрона с обеих сторон трубки есть два штырька, закрепляющихся следующим образом: их надо вставить в специальный патрон и повернуть в нем.
Люминесцентные лампы имеют низкую рабочую температуру. К их поверхности можно без опаски прислонять ладонь, поэтому они устанавливаются где угодно. Большая поверхность свечения создает ровный рассеянный свет. Именно поэтому их еще называют лампами дневного света . Кроме того, варьируя состав люминофора, можно изменять цвет светового излучения, делая его более приемлемым для человеческих глаз. По сроку службы люминесцентные лампы превосходят лампы накаливания почти в 10 раз.
Минусом люминесцентных ламп является невозможность прямого подключения к электросети. Нельзя просто накинуть 2 провода на торцы лампы и воткнуть вилку в розетку. Для ее включения используются специальные балласты. Связано это с физической природой свечения ламп. Наряду с электронными балластами используются стартеры, которые как бы поджигают лампу в момент включения. Большинство светильников под люминесцентные лампы оборудованы встроенными механизмами свечения наподобие электронных пускорегулирующих аппаратов (ПРА) или дросселями.
Маркировка люминесцентных ламп не похожа на простые обозначения ЛОН, имеющие только показатель мощности в ваттах.
Для рассматриваемых ламп она следующая:
- ЛБ - белый свет;
- ЛД - дневной свет;
- ЛЕ - естественный свет;
- ЛХБ - холодный свет;
- ЛТБ - теплый свет.
Цифры, идущие за буквенной маркировкой, обозначают: первая цифра - степень цветопередачи, вторая и третья - температуру свечения. Чем выше степень цветопередачи, тем более естественно освещение для человеческого глаза. Рассмотрим пример, относящийся к температуре свечения: лампа с маркировкой ЛБ840 означает, что эта температура равна 4000 К, цвет белый, дневной.
Следующие значения расшифровывают маркировку ламп:
- 2700 К - сверхтеплый белый,
- 3000 К - теплый белый,
- 4000 К - естественный белый или белый,
- более 5000 К - холодный белый (дневной).
В последнее время появление на рынке компактных люминесцентных энергосберегающих ламп произвело настоящую революцию в светотехнике. Были устранены главные недостатки люминесцентных ламп - их громоздкие размеры и невозможность использовать обычные нарезные патроны. ПРА были вмонтированы в ламповый цоколь, а длинная трубка свернулась в компактную спираль.
Теперь разнообразие видов энергосберегающих ламп очень велико. Они различаются не только по своей мощности, но и по форме разрядных трубок. Плюсы такой лампы очевидны: нет нужды устанавливать электронный балласт для запуска, пользуясь специальными светильниками.
Экономичная люминесцентная лампа пришла на смену обычной лампе накаливания. Однако у нее, как и у всех люминесцентных ламп, есть недостатки.
Минусов у люминесцентных ламп несколько:
- такие лампы плохо работают при низких температурах, а при –10 °C и ниже начинают светить тускло;
- долгое время запуска - от нескольких секунд до нескольких минут;
- слышен низкочастотный гул от электронного балласта;
- не работают вместе со светорегуляторами;
- сравнительно дорогие;
- не любят частого включения и выключения;
- в состав лампы входят вредные ртутные соединения, поэтому она требует специальной утилизации;
- если использовать в выключателе индикаторы подсветки, данная осветительная аппаратура начинает мерцать.
Как бы ни старались производители, свет люминесцентных ламп пока не очень похож на естественный и режет глаза. Кроме энергосберегающих ламп с ПРА существует множество разновидностей без встроенного электронного балласта. Они имеют совершенно другие виды цоколя.
Принцип свечения дуговой ртутной лампы высокого давления (ДРЛ) - дуговой разряд в парах ртути. Такие лампы обладают высокой светоотдачей - на 1 Вт приходится 50–60 лм. Запускаются при помощи ПРА. Недостатком является спектр свечения - их свет холоден и резок. Лампы ДРЛ чаще всего используются для уличного освещения в светильниках типа «кобра».
Светодиодные лампы
Светодиодные лампы - этот продукт высокой технологии впервые был сконструирован в 1962 г. С той поры светодиодные лампы стали постепенно внедряться на рынок осветительной продукции. Светодиод по принципу действия - это самый обычный полупроводник, у которого часть энергии в переходе p-n сбрасывается в виде фотонов, то есть видимого света. Такие лампы имеют просто потрясающие характеристики.
Они десятикратно превосходят ЛОН по всем показаниям:
- долговечности,
- светоотдаче,
- экономичности,
- прочности и т. д.
Есть у них лишь одно «но» - это цена. Она приблизительно в 100 раз превосходит цену обычной лампы накаливания. Однако работа над этими необычными источниками света продолжается, и можно ожидать, что вскоре мы будем радоваться изобретению более дешевого, нежели его предшественники, образца.
Примечание! Ввиду необычных физических характеристик светодиодов из них можно изготавливать настоящие композиции, например в виде звездного неба на потолке комнаты. Это безопасно и не требует больших затрат энергии.